DE2206189C3 - Elektrisch erwärmbarer Heizspiegel zum Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischem Material - Google Patents

Elektrisch erwärmbarer Heizspiegel zum Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischem Material

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Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrisch erwärmbaren, die gewünschte Schweißfläche überdeckenden Heizspiegel zum Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischem Material, wobei der Heizspiegel aus einem Metall mit hohem elektrischen Widerstand besteht und an eine Stromquelle, insbesondere an eine Sekundärwicklung eines Transformators, angeschlossen ist.
Ringförmige Heizspiegel dienen beispielsweise zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren. Auch Kunststoffteile anderer Form können mittels entsprechend geformter Heizspiegel geschweißt werden. Die Beheizung bekannter Heizspiegel erfolgte bisher in indirekter Weise durch Rohrheizkörper, beispielsweise Heizkabel. Es ist ferner bikannt, den Heizspiegel direkt durch Anschluß an eine Stromquelle elektrisch zu erwärmen. Als Stromquelle dient dabei die Sekundärwicklung eines Transformators, wodurch vorteilhaft eine hohe Stromstärke und damit eine intensive Erwärmung des Heizspiegels bei zugleich ungefährlich niedriger Spannung erzielt werden kann.
Diese direkte Beheizung führt 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 He.zsp.egels zum a lmah-
Kchcn Temperaturaufbau sowie ferner dadurch, daß
,, bestimmten Stellen des Heizspiegeis E.nschnitte,
Sohmnin usw. angeordnet sind (deutsche Pa.ent-
hrift ] 6()4 633) und somit die fur eine dauerhaft h.hbare Kunststoffschwcißung unbedingt erforder-„chen Toleranzen von ± 10 C eingehalten werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, e.nen elekir.sch erwärmbaren Heizspiegel zu schaffen, bei eiern auch bei nlötziich auftretenden Änderungen aer Aulk-nluftiemDcratur sowie der Luftfeuchtigkeit enge Temperaturtoleranzen eingehalten werden können.
Zur Lösung dieser Aulgabe wird erfindungsgemaß vorschlagen, daß der Heizspiegel mindestens auf einer Seite mit einer gut wärmeleitenden gegenüber dem' Heizspiegel elektrisch isolierten Abdeckung vcr-
Se Durch die erfindungsgemälie Abdeckung wird vorteilhaft eine zu lang anhaltende, oberflächliche Abkühlung des Heizspiegeis bei plötzlich auftretenden Außenlufücmperaturänderungen (beispielsweise böenartiger feuchter Wind) vermieden, da die von der Abdeckung gespeicherte Warme unmittelbar nach dem oberflächlichen Abkühlen »nachgeschoben« wird Es wird somit vorteilhaft erreicht, daß die wohl auftretende Heizspicgeloberflächentemperaturänderung in kürzester Zeit ausgeglichen und dadurch die Sollwerttemper?tur, etwa 200° C, nahezu konstant bleibt Bei den bisherigen Heizspiegeln wurde die Temperatur ausschließlich durch eine Temperaturreeeleinrichtung nachgeregelt. Der Ausregelvorgang dauerte jedoch im Hinblick auf das Regelverhalten der Heuspiegelanordnung langer, so daß die auftretenden Temperaturschwankungen der Heizspiegeloberfiächc 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 Schweißungeu erreichbar sind.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als gut wärmeleitende Abdeckung ein Metallring vorgesehen ist, der über eine Isolationsschicht gegenüber dem Heizspiegel elektrisch isoliert ist. Im einzelnen wird dazu vorgeschlagen, daß der Metallring aus Aluminium besteht, und daß als Isolationsschicht eine Asbestfolie mit einer Stärke von etwa 0,1 mm vorgesehen ist. Die Anordnung 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 Heizspiegels und/ oder die Oberfläche der Abdeckung mit einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen, überzogen ist. Eine solche Beschichtung verbessert die Korrosionsbeständigkeit des Heizspiegels und verhindert darüberhinaus ein Kleben des auf Schweißtemperatur erwärmten Heizspiegels an den zu verschweißenden KunststofTteilen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In den Zeichnungen veranschaulicht
F i g. 1 eine Draufsicht des Heizspiegels nach der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-Ii in F i g. 1 Darüber hinaus weist der Heizspiegelteil 11 eine
in vergrößerter Darstellung. stromdurchfiossene Zunge 11' auf, durch die eine
Der ringförmige Heizspiegel nach F i g. 1 und 2 gleichmäßige Stromverteilung über die Oberfläche des ist mit 10 bezeichnet und besteht aus einem strom- Heizspiegelteils 11 erreicht wird,
durchflossenen Teil 11, auf dessen gsgenüberlie- 5 Die Temperatur des Heizspiegels 10 kann an Thergenden Seiten 12,13 die Abdeckung 14,15 aus gut momeiern 21 abgelesen werden. Die Abdeckung 14, wärmeleitendem Werkstoff vorgesehen ist. Der strom- 15 ist als Metallring ausgebildet und gegenüber dem darchflossene Teil 11 besteht aus einem korrosions- stromdurchflossenen Teil 11 über eine Isolationsbeständigen Stahl, vorzugsweise aus Cr-Ti-Ni-Stahl schicht 22 elektrisch isoliert. Als Isolationsschicht und weist zwei Laschen 16 für den Anschluß an eine io dient eine Asbestfolie mit einer Stärke von etwa Stromquelle auf. Als Stromquelle dient ein schema- 0,1 mm. Es ist aber auch möglich, als Isolation eine tisch dargestellter Transformator 17, welcher mit hitzebeständige Kunststoffschicht vorzusehen. Bevoreiner Wechselstromversorgung 18 in Verbindung zugt sind die Metallringe 14, 15 aus Aluminium gesteht. Ferner ist im Heizspiegel 11 ein temperatur- fertigt und über Schrauben 23 und Scheiben 24 so empfindliches Element (Thermofühler) 19 angeord- 15 miteinander verbunden, daß sie gegen den Heiznet, welches mit einer Temperaturregeleinrichtung 20 spiegelteil 11 gepreßt werden.
verbunden ist und als Heizspiegeltemperaturistwert- Beim Ausführungsbeispiel ist die Abdeckung als
geber dient. Die Regeleinrichtung 20 verändert je Aluminiumring ausgebildet. Es ist jedoch selbstver-
nach Temperaturistwert in Abhängigkeit von einem ständlich auch möglich und liegt im Rahmen der
eingestellten Sollwert die vom Transformator 17 ab- 20 Erfindung, die Abdeckung aus mehreren Segmenten
gegebene Leistung. Die Regeleinrichtung 20 kann oder verschiedenen Schichten zu bilden und als
auch so ausgebildet sein, daß der Transformator 17 Material für die Abdeckung ein anderes Metall, bei-
bci Unter- bzw. Oberschreiten einer bestimmten snielsweise Kupfer mit einer Kunststoffschicht (z. B.
Temperatur ein- bzw. ausgeschaltet wird. Polytetrafluoräthylen). zu verwenden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Elektrisch erwärmbarer, die gewünschte Schweißfläche überdeckender Heizspiegel /um Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischem Material, wobei der Heizspiegel aus einem Metall mit hohem elektrischen Widerstand besteht und an eine Stromquelle, insbesondere an eine Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizspiegel (10) mindestens auf einer Seite mit einer gut wärmeleitenden gegenüber dem Heizspiegel elektrisch isolierten Abdekkung (14, IS) versehen ist. 1S
2. Heizspiegel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als gut wärmeleitende Abdekkung ein Metallring (14,15) vorgesehen ist.
3. Heizspiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (14, 15) aus Aluminium besteht.
4. Heizspiegel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolationsschicht (23) eine Asbestfolie mit einer Stärke von etwa 0,1 mm vorgesehen ist.
5. Heizspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei gegenüberliegenden Seiten (12, 13) des Heizspiegelteils (11) jeweils ein Metallring (14,15) angeordnet ist, und daß die Metallringe (14, 15) über Schrauben (24) miteinander verbunden und gegen den Heizspiegelteil (11) angepreßt sind.
6. Heizspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Heizspiegels (10) und/oder die Oberfläche der Abdeckung (14,15) mit einem Kunststoff, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, überzogen ist.
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