DE2206189A1 - Elektrisch erwaermbarer heizspiegel zum schweissen von werkstuecken aus thermoplastischem material - Google Patents

Elektrisch erwaermbarer heizspiegel zum schweissen von werkstuecken aus thermoplastischem material

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Description

  • Elektrisch erwärmbarer Heizspiegel zum Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischm Material Die Erfindung betrifft einen elektrisch erwärmbaren, die gewUnschte Schweißfläche Uberdeckenden neizspiegel zum Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischem Material, wobei der Heizt spiegel aus einem Metall mit hohem elektrischen Widerstand besteht und an teine Strcmquelle, insbesondere ar eine Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen ist.
  • Ringförmige Heizspiegel dienen beispielsweise zum Stumpfschweissen von Kunststoffrohren. Auch Kunststoffteile anderer Form kön nen mittels entsprechend geformter Heizspiegel geschweißt werden.
  • Die Beheizung bekannter Heizspiegel erfolgte bisher in indirekter Weise durch Rohrheizkörper, beispielsweise Heizkabel. Es ist forner bekannt, den Heizspiegel direkt durch Anschluß an eine Stromquelle elektri;ch zu erwärmen. Als Stromquelle dient dabei die Sekundärwicklung eines Transformators, wodurch vorteilhaft eine hohe Stromstärke und damit eine intensive Erwärmung des Heiz spiegels bei zugleich ungefährlich niedriger Spannung erzielt werden kann.
  • Diese direkte Beheizung für zu brauchbaren Ergebnissen, wenn eine nahezu gleichmäßige Temperaturverteilung über der gesamten Heizfläche erreicht wird. Das Problem konnte bereits gelöst werden und zwar durch Anordnung von Laschen an den Anschlußstellen des Heizspiegels zum allmählichen Temperaturaufbau sowie ferener dadurch, daß an bestimmtan Stellen des Heizspiegels Einschnitte, Bohrungen etc. angeordnet sind (DBP 1 604 653) und somit die fUr eine dauerhaft haltbare Kunststoffschweißung unbedingt erforderlichen Toleranzen von # 10° C eingehalten werden.
  • Aufgabe der Eifindung ist es, elektrisch erwärmbare Heizspiegel weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf die Einhaltung der Temperaturtoleranzen bei plötzlich auftretenden Änderungen der Außenlufttew.peratur sowie der Luftfeuchtigkeit.
  • Zur Lö.ung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgc-schlager, daß der Heizspiegel mindestens auf einer Seite mit einer gut wärmeleitenden Abdeckung versehen ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Abdeckung wird vorteilhaft eine zu lange anhaltende, oberflächliche Abkühlung des Heizspiegels bei plötzlich auftretenden Außenlufttemperaturänerungen (beispielsweise boenartiger feuchter Wind) vermieden, da die von der Abdeckung gespeicherte Wärme unmittelbar nach dem oberflächlichen Abkühlen "nachgeschoben" wird. Es wird somit vorteilhaft erreicht, daß die wohl auftretende iieizspiegeloberflächentemperaturänderung in kürzester Zeit ausgeglichen und dadurch di Sollwerttemperatur * nahezu konstant bleibt. Bei den bisherigen Heizspiegein wurde die Temperatur ausschließlich durch eine Temperaturregeleinrichtung nachgeregelt. Der Ausregelvorgang dauerte Jedoch im Hinblick auf das Regelverhalten der Heizspiegelanordnung länger, so daß die auftretenden Temperaturschwankungen der Heizspiegeloberfläche in bestimmten Fällen zu einer fehlerhaften Schweißung führen konnten. Durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Abdeckung wird dieser Ausregelvorgang wesentlich verkürzt, so daß auch bei plötzlichen Außentemperaturveränderungen optimale Schweißungen erreichbar sind.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgesehlagen, daß als gut wärmeleitende Abdeckung ein Metallring vorgeschen ist, der über eine Isolationsschicht gegenüber dem Heizspiegel elektrisch isoliert 1st Im einzelnen xtrd dazu vorgeschlagen, daß der Metallring a"s Aluminium besteht, und daß aZs Isolations-*etwa 200°C schicht eine Asbestfolie mit einer Stärke von eta 0,1 mm vorgesehen ist. Die Unordnung eines Aluminiumrings ist, insbesondere im Hinblick auf das Gesamtgewicht des Heizspiegels vorteilhaft.
  • Korrosionsbeständigkeit des Heizspiegels ist vorteilhaft bei Außenarbeiten bei feuchter Witterung bzw. beim Verlegen von Kunststoffrohren in feuchtem Erdreich. Hierzu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Oberfläche des iIeizspiegels und/ oder die Oberfläche der Abdeckung mit einem Kunststoff, vorzugs weise aus Polytetrafluoräthylen, überzogen ist. Eine als Be schichtung verbessert die Korrosionsbestä.ndigkeit des Heizspiegels und verhindert darüberhinaus ein Kleben des auf Schweißtemperatur erwärmten Heizspiegels an den zu verschweißenden Kunststoffteilen.
  • Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf weitere besonders vorteilhafte Merkmale sie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • In den Zeichnungen veranschaulicht: Fig. 1 eine Draufsicht des Heizspiegels nach der Erfindung Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie h - B in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
  • Der ringförmige Heizspiegel nach Fig. 1 und 2 ist mit 10 bezeichnet und besteht aus einem stromdurchflossenen Teil 11, auf dessen gegenüberliegenden Seiten 12, 13 die erfindungsgemäße Abdeckung 14, 15 aus gut wärmeleitendem Werkstoff vorgesehen ist. Der stromdurchflossene Teil 11 besteht aus einem korrosionsbeständigen Stahl, vorzugsweise aus Cr-Ti-Ni-Stahl und weist zwei Laschen l6 Ar den Anschluß an eine Stromquelle auf. Als Stromquelle dient ein schematisch dargestellter Transformator 17, welcher mit einer Wecheselstromver,orgung 18 in Verbindung steht. Ferner ist Im Heizspiegel Il ein temperaturempfindliches Element (Thermofühler) 19 angeordnet, welches mit einer Temperaturregeleinrichtung 20 verbunden ist und als Heizspiegeltemperatur-Istwertgeber dient. Die Regeleinrichtun; 20 verändert Je nach Temperatur-Istwert in Abhängigkeit von einem eingestellten Sollwert die vom Transformator 17 abgegebene Leistung. Die Regeleinrichtung 20 kn auch so ausgebildet sein, daß der Transformator 17 bei Unter- bzw. Überschreiten einer bestimmten Temperatur ein- bzw. ausgeschaltet wird.
  • Darüberhinaus weist der Heizspiegelteil 11 eine strorndurchflos.ae ne tnco 31' auf durch die eine gleichmäßige Stromverteilung über die Oberfläche des Heizspiegelteils 11 erreicht wird.
  • Die Temperatur des Heizspiegels 10 kann an Thermometern 21 abgelesen werden. Erfindungsgemäß ist die Abdeckung 14, 15 als Metallring ausgebildet und gegenüber dem stroiidurchflossenen Teil 11 über eine Isolationsschicht 22 elektriscn isoliert. Als isolationsschicht dient in vorliegendem Ausführungbeispiel eine Asbestfolie mit einer Stärke von etwa 0,1 mm. Es ist abr auch möglich, als Isolation eine hitzebestndige Kunststoffschicht vorzusehen.
  • Bevorzugt sind die Metallringe 14, 15 aus Aluminium gefertigt und über Schrauben 23 und Scheiben 24 so miteinander verbunden, daß gegen den fleizapiegelteil 11 gepreßt werden.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist die Abdeckung als Aluminiumring aus; gebildet. Es ist Jedoch selbstverständlich auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, die Abdeckung aus mehreren Segmenten oder verschiedenen Schichten zu bilden und als Material f:Jr die Abdeckung ein anderes Metall, beispielsweise Kupfer mit einer Kunststoffschicht (z. B. Polytetrafluoräthylen) zu verwenden.

Claims (6)

  1. Ansprüche
    Elektrisch erwärmbarer, die gewünschte Schweißfläche aus thermoplastischem Material, wobei der Heizspiegel aus einem Metall rnit honem elektrischen Widerstand besteht und an eine Stromquelle, inbesondere an eine Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizspiegel (10) mindestens auf einer Seite mit einer gut wärmeleitenden Abdeckung (14, 15) versehen ist.
  2. 2. Heizspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gut wärmeleitende Abdeckung ein Metallring (14, 15) vorgesehen ist, der über eine Isolationsschicht (23) gegenüber dem stromdurchflossenen Heizspiegelteil (11) elektrisch isoliert ist.
  3. 3. Heizspiegol nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (14, 15) aus Aluminium besteht.
  4. 4. Heizspiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,' daß als Isolationsschicht (23) eine Asbestfolie mit einer Stärke von etwa 0,1 mm vorgesehen ist,
  5. 5. Heizsplegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei gegenüberliegenden Seiten (12, 13) des Heizspiegelteiles (11) Jeweils ein Metallring (14, 15) angeordnet ist, und daß die Metallringe (14, 15) über Schrauben (24) miteinander verbunden und gegen den Heizspiegel teil (11) angepreßt sind.
  6. 6. Heizspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Heizspiegels (10) die und/oder die Oberfläche der Abdeckung (14, 15 mit einem Kunststoff, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen überzogen ist.
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