DE2536306B2

DE2536306B2 - Anwärmofen mit Infrarotheizung

Info

Publication number: DE2536306B2
Application number: DE19752536306
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 8000 Muenchen Wawra
Original assignee: Thyssen Plastik Anger KG
Current assignee: Thyssen Plastik Anger KG
Priority date: 1975-08-14
Filing date: 1975-08-14
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2536306A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Anwärmofen zum Erwärmen eines Endabschnittes eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Luftleitkanäle aufweisenden topfähnlichen Gehäuse zur Aufnahme des Endabschnittes zwischen zwei mit Abstand zu dem , Endabschnitt in axialer Richtung zu dem Rohr verlaufenden Wänden, mit Infrarotheizkörpern und mit einem Ventilator zum Umwälzen von Luft

Bei einem derartigen bekannten Anwärmofen für das Erwärmen von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff vor einer Umformung, wie beispielsweise dem Aufweiten eines Endabschnittes zu einer Muffe, wird zirkulierende erwärmte Luft verwendet, besonders um die für das Erwärmen der Rohre benötigte Zeit zu verringern (DE-OS 23 62 814). Bei dem Heißluft-Anwärmsystem wird die Luft durch eine elektrische Heizspirale bzw. Heizregister angewärmt. Um den schlechten Wärmeübergang — Luft auf Kunststoff — zu verbessern, werden hohe Luftgeschwindigkeiten erzeugt, um vertretbare Anwärmzeiten zu erhalten. Große Luftgeschwindigkeiten erhöhen jedoch die Strömungsverluste und stellen erhöhte Anforderungen an die Abdichtelemente und die Luftkanalführung, was von Nachteil ist. Der Wärmeübergang von Luft auf ein Rohr aus Kunststoff ist nämlich auch trotz hoher ·.>. Luftgeschwindigkeiten relativ ungünstig und führt dadurch zu unvertretbar langen Anvvärmzeiten. Das zu erwärmende Rohr wird an der Oberfläche mit der höchsten Temperatur belastet, was ebenfalls von Nachteil ist. Nach der DE-Gm 72 08 597 ist eine , Infrarot-Anwärmeinrichtung bekannt.

In Hinsicht auf den Wärmeübergang ist das Infrarot-Anwärmverfahren dem Heißluft-Anwärmverfahren überlegen, da die Infrarotstrahlen nicht nur die Oberfläche des Kunststoffes, sondern auch dessen <.n Inneres anwärmen.

Das Infrarot-Anwärmverfahren hat jedoch bei Rohren aus Kunststoff folgende Nachteile. Durch den schlechten Wärmeleitkoeffezienten von Kunststoffen entsteht an der Oberfläche ein Hitzestau, der zu Verbrennungen und damit zur Schädigung des Kunststoffes führt. Um dies zu verhindern, muß zyklische Bestrahlung angewendet werden

Dem unerwünschten Nebeneffekt, daß aufsteigende Warmluft infolge von Konvektion obere Rohrpartien stärker erwärmt, begegnet man entweder durch Drehen des Rohres und der Vorrichtung (DE-Gbm 72 08597), was einen mechanisch hohen Aufwand bedeutet, oder durch getrennt gesteuerte Heizkreise, so daß die Infrarotheizkörper in den oberen Rohrpartien weniger Energie und die Infrarotheizkörper in den tieferen Rohrpartien mehr Energie abgeben. Dies bedeutet einen hohen elektrischen Aufwand und keine optimale Energieausnutzung. Oder auch durch Luftduschen von außen, damit der Wärmeluftstrom gering gehalten wird. Dies bedeutet wiederum einen Energieverlust und es sind zudem Temperaturunterschiede kaum zu vermeiden. Diese Anwärmmethode ist somit technisch sehr aufwendig, ungenau und schwierig in der Bedienung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anwärmofen zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen dieser Art mit Sicherheit vermeidet, bei dem die Energieausnutzung optimiert ist und der einen einfachen Aufbau zeigt und darüber hinaus ein vollkommen gleichmäßiges materialschonendes und wirtschaftliches Erwärmen von Rohren aus Kunststoff gewährleistet

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Infrarotheizkörper an den dem Endabschnitt zugeordneten Rächen der Wände angeordnet sind

Besonders vorteilhaft ist dabei, daß außer einer optimalen Energieausnutzung jedwelche Überhitzung des anzuwärmenden Endabschnittes vermieden wird, weil die in dem Gehäuse zirkulierende Luft zum Abführen der Oberflächenwärme verwendet wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Infrarotheizkörper mittels einer für Infrarotstrahlung durchlässigen Trennwand geschützt angeordnet, wobei diese Trennwand z. B. aus Normalglas oder aus Quarzglas besteht

Diese Ausführungsvarianten des Gegenstandes der Erfindung bringen noch zusätzliche Vorteile.

Die Infrarotheizkörper werden auf hohem Temperaturniveau gehalten und erreichen sehr schnell ihre günstigste Temperatur. Die Infrarotheizkörper sind isoliert von der Umluft. Daher übertragen sich keine Temperaturschwankungen der Umluft auf die Infrarotheizkörper, so daß eine Konstanthaltung der Heizkörpertemperatur erreicht wird. Die Umluft erhitzt sich nicht zusätzlich an den Infrarotheizkörpern. Dadurch ist ein besserer Temperaturausgleich der Umluft gewährleistet. Der Luftkanal wird duch die Trennwand verkleinert, es entstehen höhere Strömungsgeschwindigkeiten, wodurch ein besserer Wärmeaustausch durch Konvektion herbeigeführt wird. Da die Luftkanäle glatt sind, erzielt man bei hohen Luftgeschwindigkeiten geringere Strömungsverluste. Da sie Trennwand ausgetauscht werden kann, können größere Durchmesserbereiche problemlos überbrückt werden.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Anwärmofen können Rohre aus thermoplastischem Kunststoff in einem großen Nennweitenbereich durch Infrarotstrahlen von beiden Seiten gleichmäßig erwärmt werden. Dabei erfüllt die umgewälzte Luft zwei wesentliche Funktionen, nämlich zu Beginn des Erwärmens temperiert die im geschlossenen System befindliche Heißluft das noch kalte Rohr durch Konvektion und kühlt sich dabei ab und weiterhin werden die Infrarotheizkörper zugeschaltet und die Oberfläche des Flohres erhitzt sich über das Temneratiirniveau der Umluft. Die Umluft

nimmt dadurch Energie auf und hält damit den Temperaturanstieg an der Oberfläche des Rohres in Grenzen.

Durch das geschlossene System wird nur die Wärmemenge verbraucht, die tatsächlich für das Erwärmen des Rohres erforderlich ist Geregelt wird das System z. B. über ein Zeitrelais für die Umluft, das den Eingangsimpuls über eine Fotozelle erhält Ober ein zweites Zeitrelais wird die Einschaltdauer der Infrarot heizkörper geregelt

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Anwärmofens besteht darin, daß durch den Temperaturausgleich der Umluft im geschlossenen System kurze Anwärmzeiten auf materialschonende Weise erreicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines Anwärmofens nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher beschrieben.

Der Anwärmofen besteht aus einem doppelwandigen isolierten Gehäuse 1, aus einem eingebauten Luftleitprofil 2 für die innere und äußere Rohroberfläche, aus Infrarotheizkörpern 3a und 3b außerhalb bzw. innerhalb des zu erwärmenden Endabschnittes 9 des Rohres, welche am LuftleitproFil 2 in der Weise angebracht sind, daß das Rohr innen und außen direkt bestrahlt wird, aus einem Lüftermotor 4 mit einem Flügelrad 5, das für das zwangsweise Umwälzen der Luft sorgt Eine Dichtung 6 bewirkt, daß keine Fremdluft während des Erwärmens in das Gehäuse 1 eintreten kann. Eine Blende 7 vermeidet Energieverluste durch abströmende Warmluft zwischen den Anwärmzyklen. Ein Einfahrkonus 8 zentriert den Endabschnitt 9 des Rohres beim Einfahren in das Gehäuse 1. Mit einer Justiereinrichtung 10 lassen

- ι sich verschiedene Längen des Endabschnittes 9 einstellen, indem das Luftleitprofil 2 mit den Infrarotheizkörpern 3a und 36 in Richtung auf den Boden des Gehäuses 1 bzw. in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird.

ι An der Rohreinfahrseite des Anwärmofens ist eine Fotozelle 11 angebracht, die den Eingangsimpuls für den Beginn des Anwärmzyklus liefert, sowie der Endabschnitt 9 in den Anwärmofen eingeschoben wird.
Zwischen den Infrarotheizkörpern 3a und 3b und dem

.?i, anzuwärmenden Endabschnitt 9 ist je eine für Infrarotstrahlung durchlässige rohrförmige Trennwand 12a, 12i> angeordnet Diese Trennwände 12a und \2b sind austauschbar ausgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anwärmofen zum Erwärmen eines Endabschnittes eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Luftleitkanäle aufweisenden topfähnlichen Gehäuse zur Aufnahme des Endabschnittes zwischen zwei mit Abstand zu dem Endabschnitt in axialer Richtung zu dem Rohr verlaufenden Wänden, mit Infrarotheizkörpern und mit einem Ventilator zum Umwälzen von Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotheizkörper (3a, 3b) an den dem Endabschnitt (9) zugeordneten Flächen der Wände angeordnet sind.

2. Anwärmofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotheizkörper (3a, 3b) mittels einer für Infrarotstrahlung durchlässigen rohrförmigen Trennwand (12a i2b) geschützt angeordnet bind.

3. Anwärmofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (12a, i2b) aus Normalglas oder aus Quarzglas besteht.