DE1117296B - Heizeinrichtung, insbesondere Infrarotstrahler, zum Erwaermen von Kunststoffolien - Google Patents

Description

• Heizeinrichtung, insbesondere Infrarotstrahler, zum Erwärmen von Kunststoffolien Zur Verformung von Folien aus thermoplastischem Kunststoff müssen diese einem intensiven Erwärmungsvorgang unterworfen werden. Es sind hierzu verschiedene Heizeinrichtungen bekanntgeworden, die auf der einen Seite der Folie angeordnet werden, während sich auf der anderen Seite die Form befindet. In den meisten Fällen verwendet man einen Heiztunnel, in den das zu heizende Gut eingefahren wird und zur Aufheizung eine vorgeschriebene Zeitspanne darin verharrt, um dann anschließend außerhalb des Tunnels verformt zu werden. Es ist hierbei üblich, die Folien auf beiden Seiten gleichzeitig zu beheizen, d. h. in dem Heiztunnel auf beiden Folienseiten beispielsweise Infrarotstrahler anzuordnen. Um ein Beispiel anzugeben: Man benötigt zum Vorplastifizieren einer Kunststoffolie mit einer Stärke von 5 mm etwa 2 Minuten Heizzeit bei doppelseitiger Beheizung. Das gesamte Verformungsverfahren wird durch die langwierige Vorbereitung sehr zeitraubend.
• Außerdem wird zur beidseitigen Beheizung ein großer mechanischer und schaltungsmäßiger Aufwand benötigt.
• Nach der Erfindung wird ebenfalls eine beidseitige Beheizung der Folie erreicht, jedoch ist lediglich auf einer Seite eine an sich bekannte Heizquelle, beispielsweise im Infrarotstrahler, erforderlich. Auf der anderen, der direktbeheizten Folienseite abgekehrten Seite wird eine Reflexionsfläche angeordnet, die insbesondere aus einer Aluminiumplatte besteht, auf welcher während des Heizvorganges die Folie unmittelbar aufliegt. Es hat sich gezeigt, daß sich hierbei mit praktisch der halben Heizleistung eine ausgezeichnete und schnelle und in jedem Fall ausreichende Durchwärmung selbst sehr dicker Folien erreichen läßt. Man benötigt beispielsweise für eine Kunststoffolie von 5 mm Stärke nur eine Heizzeit von etwa einer Minute. Dies wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Durchführung des Gesamtverformungsverfahrens aus.
• In besonderer Ausbildung der Erfindung kann die als Reflexionsfläche dienende Platte auf einem Transportwagen befestigt oder als solcher ausgebildet sein.
• Schließlich kann man auch die Reflexionsfläche noch mit einer Zusatzheizeinrichtung kombinieren, wenn dies die Gegebenheiten des vorliegenden Falles erfordern.
• Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Reflexionsflächen mit Öffnungen zu versehen, die mit einer schwachen Preßluftquelle in Verbindung gebracht werden, um die etwaige starke Haftung der Folie an der glatten Reflexionsfläche durch Einblasen eines Luftpolsters zu verringern.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung entsteht in der Aluminiumplatte eine Wärmestauung, die auf Grund dessen nicht nur die passive Funktion eines Reflektors ausübt, sondern außerdem auch als zusätzliche aktive Wärmequelle arbeitet.
• Der in diesem Zusammenwirken zwischen Reflexion und eigener Wärmeabstrahlung erreichte Heizwert - bezüglich der Temperaturleistung -ist zwar geringer als die von oben mit etwa 8000 C Ausgangstemperatur erfolgende Bestrahlung, jedoch hat sie dank der vollständigen Berührung des Kunststoffes mit der Reflexionsfläche einen annähernd gleichen Plastifizierungseffekt in der unterseitigen Wärmeeinwirkung. Der verbleibende, relativ geringe Temperaturunterschied zwischen oberseitiger und unterseitger Wärmeeinwirkung wird zusätzlich dadurch ausgeglichen, daß die unterseitige Wärmeeinwirkung wesentlich ausgeglichener ist und dadurch den auf seiner molekularen Struktur beruhenden Plastifizierungsbedingungen jedes Kunststoffes optimal entgegenkommt.
• Bei den bisher üblichen Vorrichtungen zurdoppelseitigen Bestrahlung wird ein komplett bestücktes Strahleraggregat zusätzlich unter dem zu plastifizierenden Kunststoff eingefahren. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dieser Aufwand eingespart, da die unterseitige durch Reflexion erfolgende Strahlung ohne zusätzlichen Energiebedarf erfolgt. Selbst in den Fällen, in denen die Reflexion durch Einschaltung einer zusätzlichen, oben schon erwähnten Beheizung verstärkt werden muß, ist der entstehende Energiebedarf wesentlich geringer. In diesen Fällen und nur hierbei, d. h. wo besonders schwierige Plastifizierungsbedingungen bei extrem dickem Tafelmaterial oder schwer plastifizierbaren Kunststoffmaterialien vorliegen, wird praktisch nur etwa die Hälfte der elektrischen Leistung der üblichen doppelseitigen Bestrahlung benötigt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
• Bei dem gewählten Erläuterungsbeispiel handelt es sich um einedoppeltwirkende Maschine, auf deren Gestell 1 an beiden Enden die Formen 2 und 3 zur Herstellung von Schalen oder Behältern aus Kunststoffplatten oder -folien nach bekannten Verfahren angebracht sind. Zwischen den Formen befindet sich der Heiztunnel 4, der in seinem Oberteil eine Anzahl Infrarotstrahler 5 enthält. Die Fahrschienen 6 laufen durch den Tunnel 4 hindurch und erstrecken sich bis zu den Formen 2 und 3. Auf den Schienen ist ein Transportwagen 7 hin- und herfahrbar, der eine Reflexionsfläche 8, insbesondere aus Aluminium, enthält. Die Platte 8 dient als Auflage für die zu beheizende bzw. zu verformende Folie 9. Über den Formen 2 und 3 und oberhalb des Transportwagenbereiches sind Vakuumhebevorrichtungen 10 und 11 angebracht, die in senkrechter Richtung auf und ab bewegbar sind und mit denen die Folie 9 von dem Transportwagen abgehoben und auf die Form gelegt werden kann.
• Sollte es das zu verarbeitende Kunststoffmaterial oder dessen Stärke erfordern, daß noch eine zusätzliche Beheizung der Folie von der anderen Seite her vorgenommen wird, so kann dies dadurch erfolgen, daß entweder die Reflexionsfläche 8 selbst elektrische Heizeinrichtungen 12 enthält oder, wie es in gestrichelten Linien dargestellt ist, unterhalb der Folie in dem Tunnel 9 eine zusätzliche Strahleinrichtung 13 vorgesehen ist.
• Ferner ist es zweckmäßig, die Reflexionsfläche 8 mit Öffnungen 14 zu versehen, die über Kanäle 15 mit einer Druckluftquelle (in der Zeichnung nicht dargestellt) in Verbindung stehen.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgendermaßen: Der Transportwagen 7 bzw. die Reflexionsfläche 8 wird mit der zu verarbeitenden Folie 9 belegt und der Wagen in den Tunnel 4 ge- schoben. Hier wird die Folie auf die erforderliche Temperatur gebracht. Darauf wird der Wagen mit der Folie über die Form gefahren, gegebenenfalls etwas Druckluft aus den Öffnungen 14 ausgeblasen, die Ansaugvorrichtung t0 heruntergefahren und durch Aufbringen eines Vakuums die Folie 9 angehoben, worauf der Wagen 7 neu beschickt in den Heiztunnel gefahren werden kann. Inzwischen erfolgt die Verformung der aufgeheizten Folie, indem diese durch die Vorrichtung 18 auf der Form angepreßt wird.
• Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform, sondern sie umfaßt alle Vorrichtungen, bei denen die zu verarbeitenden Folie auf der einen Seite durch eine beliebige Heizquelle beheizt wird, während sich auf der anderen Seite eine Reflexionsfläche beliebiger Form und aus beliebigem Material befindet.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Heizeinrichtung, insbesondere Infrarotstrahler, zum Erwärmen von zu verformenden Folien aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Heizeinrichtung auf der einen Seite der zu erwärmenden Folie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der direkt beheizten Folienseite abgekehrten Seite eine Reflexionsfläche, insbesondere eine Platte aus Aluminium, angeordnet ist, auf der während des Heizvorganges die Folie unmittelbar aufliegt.
2. 2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche auf einem Transportwagen befestigt oder als Transportwagen ausgebildet ist.
3. 3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche mit einer Zusatzheizeinrichtung versehen ist.
4. 4. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche Öffnungen enthält, die mit einer Preßluftquelle in Verbindung stehen.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 334 742.