DE3720103A1 - Quarz-infrarotstrahler mit auswechselbarem reflektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Quarz-Infrarotstrahler, beste­ hend aus einem einseitig offenen, im allgemeinen metallenen Gehäuse mit Boden, Stirn- und Seitenwänden, elektrischen Heizelementen, welche in Quarzrohren mit isolierenden Kera­ mikteilen (2 a) in dem Gehäuse angeordnet sind, elektrischen Anschlüssen und einem Reflektor.

Diese im allgemeinen kastenförmigen Quarz-Infrarotstrahler dienen als Baueinheiten zum Zusammenstellen von Strahler­ schirmen oder Strahlerfeldern. Mit solchen Strahlerfeldern wird Wärmestrahlung im mittleren IR-Bereich erzeugt, mit welcher beispielsweise Kunststoffplatten vor der plastischen Verformung vorgewärmt werden oder Lacke und Kleber getrock­ net oder ausgehärtet werden. Für ein Strahlerfeld ist eine große Anzahl der oben genannten Quarz-Infrarotstrahler zu­ sammengefaßt.

Die Quarz-Infrarotstrahler sind elektrisch beheizt, wobei eine in Quarzrohren getragene Heizspirale die Strahlungs­ quelle darstellt. Die Quarzrohre sind fest in ein kastenför­ miges Gehäuse eingebaut, dessen Innenfläche als Reflektor wirkt. Sie werden bei gleichgroßer Abstrahlungsfläche mit spezifischen Abstrahlungsleistungen bis zu 5 W/cm² herge­ stellt. Bei längerer Benutzung mit hoher Belastung kommt es häufig vor, daß die Reflexionsfähigkeit des Reflektors allmählich nachläßt. Dies gilt insbesondere, wenn aggressive Dämpfe, wie sie bei der Erwärmung von PVC-Folien entstehen, auf den Strahler bzw. den Reflektor einwirken. Da wegen der schlechteren Reflexion des Reflektors weniger Strahlung auf das zu erwärmende Objekt fällt, müssen diese Strahlungsver­ luste entweder durch längere Aufheizzeiten oder durch eine stärkere Aufheizung der Heizelemente ausgeglichen werden. In jedem Falle führt dies zu höherem Stromverbrauch und bei längeren Aufheizzeiten auch zu einem geringeren Ausstoß, so daß die Strahler ausgetauscht werden müssen.

Der Austausch kompletter Strahler ist zeit- und kosteninten­ siv, da größere Strahlerschirme nach ihrem Abschalten erst mehrere Stunden auskühlen müssen und da die auf einer großen Platte zu einem Strahlerfeld zusammenmontierten Strahler einzeln von der Rückseite her befestigt und verdrahtet sind. Zu den Kosten für die neuen Strahler selbst treten also noch zusätzliche Kosten aufgrund erheblicher Ausfallzeiten und wegen der erforderlichen Umbau- und Reparaturarbeiten hinzu.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Quarz- Infrarotstrahler mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, der bei einem schadhaften oder nachlassenden Re­ flektor nicht komplett ausgewechselt werden muß und dessen Reflektor ohne längere Ausfallzeiten schnell ausgetauscht werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Reflektor zwi­ schen dem Boden des Gehäuses und den Quarzrohren angeordnet ist, daß er unabhängig von den Quarzrohren von der offenen Seite des Gehäuses oder von mindestens einer der Seiten- oder Stirnwände her in das Gehäuse einsetzbar ist.

Der Reflektor wird also nicht vom Boden des Gehäuses selbst gebildet, sondern ist ein eigenes Teil, welches sich unter die Quarzrohre in das Gehäuse einschieben läßt. Ist einer oder sind mehrere solcher Reflektoren eines Strahlerfeldes defekt, so sind keine aufwendigen Montage- und Verdrahtungs­ arbeiten notwendig, sondern die defekten Reflektoren werden einfach von der Vorderseite des Strahlerfeldes her aus den Strahlern herausgenommen und durch neue ersetzt, dabei sind auch keine so extrem langen Wartezeiten für die Abkühlung der Strahler erforderlich, weil der einfache Vorgang des Herausnehmens und Wiedereinsetzens eines Reflektors aus ei­ nem Strahler in sehr kurzer Zeit vonstatten geht und gegebe­ nenfalls auch unter Zuhilfenahme von Schutzkleidung erfolgen kann.

Dabei erweist sich eine Ausführungsform der Erfindung als zweckmäßig, bei welcher der Reflektor im wesentlichen aus einem Aluminiumblech oder aus einer auf einen Träger aufge­ brachten Aluminium- oder Goldschicht besteht und mit minde­ stens einer seiner Kanten in mindestens einen Schlitz des Gehäuses einsetzbar ist.

Einen goldbedampften Reflektor wird man nur in Ausnahmefäl­ len und bei extremen Anforderungen einsetzen. Da Aluminium nach Gold die höchste Reflektivität für Infrarotstrahlung der in Frage kommenden Wellenlänge hat und außerdem leicht zu verarbeiten ist, bietet sich dieses Material für die Mas­ senproduktion von Reflektoren bzw. von Quarz-Infrarotstrah­ lern mit Reflektoren an. Da der Boden des Gehäuses selbst nicht mehr als Reflektor benutzt wird, kann dieser ebenso wie auch die Wände des Gehäuses gegebenenfalls aus einem anderen Material gefertigt sein als der Reflektor.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform der Erfindung, bei wel­ cher auf der Innenseite der Stirnwände bzw. der Keramikteile bogenförmige Schlitze vorgesehen sind, welche sich im we­ sentlichen zwischen dem Boden des Gehäuses und den Enden der Quarzrohre erstrecken.

Die Stirnwände müssen nicht notwendigerweise die schmaleren Wände des Gehäuses sein, sondern die Begriffe Seiten- bzw. Stirnwände sind dadurch definiert, daß die (im allgemeinen geraden) Quarzrohre parallel zu den Seitenwänden verlaufen und an den Stirnwänden enden. Zu diesem Zweck sind auch Aus­ sparungen in den Stirnwänden bzw. Keramikteilen vorgesehen, in welche die Enden der Quarzrohre aufgenommen sind und durch welche auch die elektrischen Zuleitungen für die Heiz­ elemente in den Quarzrohren hindurchgeführt werden. Der Re­ flektor ruht mit seinen stirnseitigen Kanten in den bogen­ förmigen Schlitzen, wobei durch die Krümmung der bogenförmi­ gen Schlitze der Reflektor für die strahlenden Quarzrohre quasi einen Konkavspiegel bildet. Die Enden des bogenförmi­ gen Schlitzes weisen also in Richtung auf die offene Seite des Gehäuses bzw. in Richtung auf den oberen Teil der Sei­ tenwände. So kann man den Reflektor mit seinen beiden stirn­ seitigen Kanten neben den Quarzrohren von der offenen Seite des Gehäuses her in die Schlitze einschieben, wobei vorzugs­ weise ein gut biegbares (dünnes) Aluminiumblech oder Träger­ material für Aluminium verwendet wird, welches der Krümmung der bogenförmigen Schlitze gut folgt, bis der Reflektor den vorgesehenen Platz einnimmt.

Dabei wird eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei welcher der Reflektor entsprechend der Krümmung der bo­ genförmigen Schlitze vorgebogen ist.

Insbesondere wenn diese Krümmung gleichmäßig ist, also einem Kreisbogen entspricht, kann ein derart vorgebogener Reflek­ tor mühelos in die dafür vorgesehenen Schlitze eingeschoben werden, selbst wenn er aus einem nur schwer biegbaren und wenig elastischen Material besteht.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß die bogenför­ migen Schlitze mindestens an einem Ende um die Quarzrohre herumgeführt sind und an die offenseitige Kante der Stirn­ wände münden. Bei dieser Ausführungsform hat man an dem un­ mittelbar zugänglichen oberen Rand der Stirnwände die Öff­ nungen der Schlitze, in welche der Reflektor dann schnell und sicher eingeschoben werden kann. Es reicht jedoch auch aus, wenn die Schlitze nicht bis zum oberen Rand der Stirn­ wand neben den Quarzrohren reicht, sondern wenn ihre gedach­ te Verlängerung in etwa in diese Richtung weist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Schlitze nicht durch in die Stirnwand eingefräste Nuten gebildet sind, sondern durch auf die Stirnwand aufgesetzte Bügel oder durch aufge­ setzte Bogen mit U-förmigem Querschnitt.

Grundsätzlich kann man die Rolle von Seitenwänden und Stirn­ wänden auch vertauschen, jedoch erfordert dies eine gegen­ über den konventionellen Quarz-Infrarotstrahlern geänderte Führung der elektrischen Anschlüsse für die Heizelemente in den Quarzrohren, die an den Stirnseiten austreten und zum Boden bzw. durch den Boden des Quarz-Infrarotstrahlers hindurchgeführt werden müssen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Kanten des Reflektors einen Falz und/oder Biegelaschen aufweisen.

Beispielsweise kann eine Seitenkante einen Falz mit einem Falzrand aufweisen, während an der gegenüberliegenden Sei­ tenkante zwei Biegelaschen im Abstand voneinander angebracht sind, wobei die Stirnseiten einen glatten Rand haben. Ein derartiger Reflektor wird nun mit seinen beiden glatten Stirnkanten beispielsweise in einen der erwähnten bogenför­ migen Schlitze der Stirnseiten eines Reflektors eingeführt, wobei die Seitenkante mit den beiden Laschen nach vorn weist und die Unterseite des Reflektors dicht an der Ober­ kante der Seitenwand entlanggleitet. Wenn der Reflektor dann ganz in das Gehäuse eingeschoben ist, liegt der Falz am obe­ ren Rand der Seitenwand des Gehäuses an, während der Falz­ rand die obere Kante der Seitenwand ein Stück weit umgreift. Bei geeigneter Breite des Reflektors ragen dann die beiden Biegelaschen auf der anderen Seite des Gehäuses gerade über den oberen Rand der gegenüberliegenden Seitenwand hinaus und können durch Umbiegen an dieser fixiert werden. Beim Lösen dieses Reflektors werden zunächst die beiden Biegela­ schen wieder geradegebogen, und der Reflektor wird durch Druck auf die vorderen Kanten der Biegelaschen zurückgescho­ ben, bis diese Kanten bündig mit dem oberen Rand der einen Seitenwand abschließen, worauf dann auf der gegenüberliegen­ den Seite der Reflektor an dem Falzrand erfaßt und ganz aus dem Gehäuse herausgezogen werden kann.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß mehrere Reflektoren zu einem großen Reflektor zusammensetzbar sind.

Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, daß ebene Aluminium­ platten benachbarte Reflektoren miteinander verbinden. Dazu können diese Platten an ihren Seitenrändern ebenfalls Falze aufweisen, die mit dem Falzrand oder mit Biegelaschen der einzelnen Reflektoren verhaken.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazu­ gehörigen Figuren. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht, eine Draufsicht von der mit Quarzrohren bestückten Seite und den Querschnitt ei­ nes Quarz-Infrarotstrahlers mit auswechselbarem Re­ flektor,

Fig. 2 einen Reflektor mit Falz und zwei Biegelaschen,

Fig. 3 mehrere zu einem großen Reflektor zusammengefaßte Einzelreflektoren,

Fig. 4 die Ansicht von innen auf eine Stirnwand bzw. ein Keramikteil sowie einen Querschnitt durch die Mitte der Stirnwand bzw. des Keramikteils und

Fig. 5 eine einfachere Form eines Reflektors in Seitenan­ sicht und Querschnitt.

Fig. 1 stellt einen kastenförmigen Infrarotstrahler dar, dessen Gehäuse 1 aus einem Boden 4, Seitenwänden 5, Stirnwänden und Keramikteilen 2 besteht. Am Boden 4 erkennt man in der Seitenansicht sowie im Querschnittbild der Fig. 1 mechanische Befestigungen und die elektrischen Anschlüsse 17. Nach oben hin ist das Gehäuse 1 offen, wobei diese offe­ ne Seite jedoch von mehreren parallel nebeneinanderliegenden Quarzrohren 7, die von Stirnwand und Keramikteil 2 zu Stirn­ wand und Keramikteil 2 verlaufen, abgedeckt wird. Im Quer­ schnittsbild der Fig. 1 erkennt man im Inneren der Quarzroh­ re 7 schematisch angedeutete Heizelemente 6. Der Reflektor 3 ist ebenfalls am besten im Querschnittbild der Fig. 1 zu erkennen, während man in der Seitenansicht nur den über den oberen Rand der Seitenwand 5 greifenden Falzrand 12 und in der Draufsicht außer dem Falzrand 12 noch die Biegelaschen 13 erkennt.

Der vollständige Reflektor 3 ist in Fig. 2 perspektivisch dargestellt.

Der Reflektor 3 ist derart vorgebogen, daß die Krümmung sei­ ner stirnseitigen Kanten 9 genau der Krümmung eines bogen­ förmigen Schlitzes 10 auf der Innenseite der Stirnwand 2 entspricht. Die Krümmung des Reflektors 3 kann jedoch auch etwas geringer sein, damit der Reflektor mit einer gewissen Spannung an den Seitenwänden des Schlitzes 10 anliegt und damit die rückwärtige Oberfläche 14 des Reflektors 3 unter leichtem Druck an den oberen Rand einer Seitenwand 5 ge­ drückt wird, damit der Reflektor 3 beim Einschieben in das Gehäuse 1 mit seinem Falzrand 12 am oberen Rand der Seiten­ wand 5 anschlägt.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie mehrere benachbarte Reflekto­ ren 3 durch überbrückende ebene Reflektorplatten zu einem größeren Reflektor zusammengefaßt werden können. Die Verbin­ dung zwischen den Reflektoren 3 und den ebenen Platten 15 kann dabei durch Falze, Biegelaschen und andere herkömmliche Blechverbindungen hergestellt werden.

In Fig. 4 sieht man von innen her auf eine Stirnwand 2. So­ wohl in der Draufsicht wie auch im Querschnittbild erkennt man die Aussparung 16, in welcher die Enden der Quarzrohre 7 fixiert sind. In der Aussparung 16 verlaufen auch die elek­ trischen Zuleitungen für die Heizelemente 6 der Quarzrohre 7. Ebenso erkennt man im Querschnitt und auch in der Drauf­ sicht den bogenförmigen Schlitz 10, in welchem die stirnsei­ tigen Kanten 9 eines Reflektors 3 aufgenommen werden. Der Schlitz 10 endet beidseitig an den äußeren Enden der Ausspa­ rung 16, so daß ein in dem Schlitz 10 gehaltener Reflektor 3 durch den schmalen Spalt zwischen den äußeren Quarzrohren 7 und den gegenüberliegenden Seitenwänden 5 an der offenen Seite des Gehäuses 1 heraustreten kann, wie es im Quer­ schnittbild der Fig. 1 dargestellt ist.

Wenn vorstehend von der Stirnwand 2 gesprochen wird, so kann bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform auch an ein Keramikteil gedacht sein. Beispielsweise sind zur Isolation und Halterung Keramikteile vorgesehen, die an der Stirnwand befestigt sein können.

Der austauschbare Reflektor könnte in einfacher Form auch aus einer geraden Platte bestehen. Er entspräche damit der jetzigen Ausführung: Rückwand des Gehäuses.

Der Reflektor könnte auch aus zwei Teilen bestehen, die bo­ genförmig, schräg oder ähnlich von den beiden Seiten zur Mitte eingeführt sind, siehe z. B. Fig. 5.

Claims (8)

1. Quarz-Infrarotstrahler, bestehend in erster Linie aus einem einseitig offenen, im allgemeinen metallenen Gehäu­ se (1) mit Boden (4), Stirn- (2) und Seitenwänden (5), elektrischen Heizelementen (6), welche in Quarzrohren (7) mit isolierenden Keramikteilen (2 a) in dem Gehäuse (1) angeordnet sind, Befestigungen (8), elektrischen An­ schlüssen (17) und einem Reflektor (3), dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Reflektor (3) zwischen dem Boden (4) des Gehäuses (1) und den Quarzrohren (7) angeordnet ist, daß er unabhängig von den Quarzrohren (7) von der offenen Seite des Gehäuses (1) oder von mindestens einer der Sei­ ten- (5) oder Stirnwände (2) her in das Gehäuse (1) ein­ setzbar ist.

2. Quarz-Infrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Reflektor (3) im wesentlichen aus einem Aluminiumblech oder einer auf einen Träger aufgebrachten Aluminium- oder Goldschicht besteht und mit mindestens einer seiner Kanten (9) in mindestens einen Schlitz (10) des Geshäuses (1) einsetzbar ist.

3. Quarz-Infrarotstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Keramikteile (2 a) bogenförmige Schlitze (10) vorgesehen sind, welche sich im wesentlichen zwischen dem Boden (4) des Gehäuses (1) und den Enden der Quarzrohre (4) erstrecken.

4. Quarz-Infrarotstrahler nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Reflektor (3) entsprechend der Krümmung der bogenförmigen Schlitze (10) vorgebogen ist.

5. Quarz-Infrarotstrahler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (10) mindestens an einem Ende um die Quarzrohre (7) herum­ geführt sind und an die offenseitige Kante der Stirnwände (2) bzw. der Keramikteile (2 a) münden.

6. Quarz-Infrarotstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (9, 11) des Reflektors (3) einen Falz (12) und/oder Biegelaschen (13) aufweisen.

7. Quarz-Infrarotstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reflektoren (3) zu einem großen Reflektor zusammensetzbar sind.

8. Quarz-Infrarotstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß geformte Führungsnasen bzw. Rippen den bogenförmig vorgebogenen Reflektor führen und fixieren.