DE3722765A1 - Geheizter stempel - Google Patents

Description

Die Erfindung besteht aus einem oder mehreren die Wärme abgebenden Stempeln zum Erwärmen eines oder mehrerer Teile, wie es für zum Wärmebehandeln eines oder mehrerer anderer Teile und für Aufgaben zum Verbinden von Teilen z.B. durch Schweissen, Löten oder Kleben verwendet wird. Dieser Stempel ist mit einem oder mehreren Haltern ausgeführt und kann beweglich oder starr in einer Vorrichtung montiert sein.

Die Wärme kann entweder durch Strahlung oder durch einen durch Krafteinwirkung entstehenden direkten thermischen Kontakt auf eines oder auf mehrere Teile abgegeben werden oder mit/über einem weiteren Medium, so z.B. ein den Wärmebehandlungsvorgang fördernden Flussmittel oder anderen Flüssigkeit.

Ferner kann ein derartiger Stempel entweder zeitlich kontinuierlich seine Wärme abgeben oder durch verschiedene äussere Kriterien für eine bestimmte Zeit auf eine Temperatur geheizt werden. Dies ist üblicherweise z.B. bei Erreichen der voreingestellten Kraft der Fall. Weitere Angaben sind in dem Fachartikel "Elektronik Heft 25/1986 Seite 57" und "Heft 4/82, Seite 95" aufgeführt.

Verschiedene Verfahren sind bekannt, um einen derartigen Stempel auf eine voreinstellbare Temperatur zu heizen. Hier seien ein heisses Gas als thermische Energiequelle erwähnt und auch ein zusätzlicher elektrisch geheizter Widerstand, der seine Wärme auf diesen Stempel abgeben kann. Auch Strahlungswärme ist für dieses Verfahren geeignet.

Für das hier beschriebene Verfahren ist besonders die direkte Erwärmung durch einen elektrischen Strom vorteilhaft, der durch den Stempel fliesst. Damit wird eine impulsweise Erwärmung bekannterweise besonders einfach möglich und die Zeit für den Temperaturanstieg an der die Wärme abgebenden Fläche erheblich reduziert.

Ein bekannter Stempel (28 48 519) besteht aus einem Heizwiderstand in der mechanischen Grundform eines "U"s, wobei zwei oder mehr angeschraubte oder angeschweisste Halter die die Wärme abgebende Fläche mechanisch halten und auch gleichzeitig zum Zuführen des für Heizung erforderlichen Stromes dienen. Ein derartiger Stempel kann z.B. aus Blech gebogen sein (P 31 44 048.7, P 31 37 859.5 und P 31 37 860.9), oder aber aus einem vollen Material ausgearbeitet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Stempel ein oder mehrere Flächen auch auf unterschiedlichem Niveau gleichzeitig thermisch zu behandeln. Hierbei können diese Flächen gleiche oder unterschiedliche Abmessungen haben und/oder auch verschiedene thermische Massen/Lasten darstellen oder mit unterschiedlichen Temperaturen auch unterschiedlich lange bearbeitet werden.

Üblicherweise werden alle diese Anforderungen nur mit verschiedenen getrennten Stempeln hergestellt, was sehr aufwendige Geräte und auch lange Verarbeitungszeiten erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Stempel besonders an seiner die Wärme abgebenden Seite verschiedene Formen und Einschnitte hat, um verschiedene thermische Bedingungen herzustellen. Auch kann durch den elektrischen Stromfluss über Querschnittsänderungen des Stempels zusätzlich ein thermisches Profil beeinflusst werden.

Die nachfolgenden Abbildungen veranschaulichen diesen Vorgang.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemässen Aufbau einer solchen Anordnung, der vorzugsweise aus einem Stück ausgearbeitet wurde. Über die Halter 2 fliesst ein elektrischer Strom 3 durch die/den Stempel 1, 1 a und 1 b der die die Wärme abgebenden Flächen bildet und die über die Stege 22 und 22 a miteinander verbunden sind, die erfindungsgemäss einen anderen und vorzugseise höheren Querschnitt als die Stege 5, 5 a und 7, 7 a und die Stempel 1 aufweisen. Durch die eingearbeiteten Schlitze 9, 9 a und 9 b entstehen Stege 5, 5 a und 7 für die Stempel 1 a und 1. Jede dieser die Wärme abgebenden Flächen der Stempel 1, 1 a und 1 b ist erfindungsgemäss so ausgebildet, dass sie in sich diese im wesentlichen getrennten Stege hat, die auch gleichzeitig der Zuführung des elektrischen Stromes dienen und die die Wärme abgebenden Stempel halten. Diese Flächen können erfindungsgemäss unterschiedliche Formen haben und lassen sich den jeweiligen thermisch zu behandelnden Teilen anpassen. Auch kann durch Änderungen der Querschnitte der Stege und der Stempel jeweils eine unterschiedliche Temperatur eingestellt werden. Ferner lässt sich die Höhe 10 und deren Fläche der Stempel gegeneinander unterschiedlich gestalten.

Fig. 2 zeigt eine praktische Ausführung einer derartigen Anordnung. Die einzelnen dargestellten Stempel 1, 1 a und 1 b haben unterschiedliche Abmessungen und liegen in unterschiedlichen Höhen zueinander. Der elektrische Strom fliesst durch alle diese Stempel mit den individuellen Stegen und erwärmt sie alle gleichzeitig, wobei unterschiedliche thermische Eigenschaften/Temperaturen auch durch die unterschiedlichen Querschnitte entstehen können.

Zur mechanischen Sicherung einer derartigen Anordnung ist hier als Beispiel die mechanische Unterstützung 11 gezeigt, aber auch andere technisch übliche Möglichkeiten sind anwendbar, so durch seitliche Arretierung der Zwischenstege 12 und 13 mit einem elektrisch nicht leitendem Material.

Ferner kann nach Fig. 3 der jeweilige Stempel 1 mit den beiden Stegen 15 und 16 erfindungsgemäss auch über einen Steg 14 mit dem Halter 18 verbunden sein, der den Stempel 1 mechanisch unterstützt und gleichzeitig zur Zuführung des Stromes 19 dienen kann. Dieser Strom kann in die beiden Richtungen 20 und 21 aufgeteilt werden und auch unterschiedlich sein, so um die Temperatur am Stempel 1 auch unterschiedlich zu beeinflussen. Ferner kann ausschliesslich oder teilweise ein Strom von 20 nach 21 fliessen und nicht oder nur teilweise nach oder zu 18. Dadurch lässt sich die Temperatur auch bei festgelegten mechanischen Abmessungen auch noch während der Wärmeabgabe beeinflussen, so z.B. lastunabhängig getrennt regeln.

Der stromzuführende Steg 22 mit der unteren Fläche 17 kann ein unterschiedliches Mass 23 aufweisen und auch gleichzeitig zum Niederhalten von Teilen dienen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn seine Temperatur anders als die der Stege 1 ist.

Die mechanische Unterstützung der/des Stempels 1 kann erfindungsgemäss auch nach Fig. 4 mit einem Halter 24 erfolgen, der auch stromführend seien kann. In dieser Figur ist er an der durch den hohen gezeigten Querschnitt des Steges 25 mit dem Halter 24 mechanisch verbunden, so dass die Temperatur des Stempels 1 nicht beeinflusst wird.

Claims (10)

1. Vorzugsweise elektrisch impulsgeheizter Stempel zur Abgabe von Wärme an einer oder mehreren Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte durch Einschnitte 9, 9 a, 9 b an den die Wärme abgebenden Stempeln 1, 1 a und 1 b so weit verringert werden, dass hier neue Stege 5, 5 a und 7 entstehen.

2. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel mit den Einschnitten 9, 9 a, 9 b aus einem Stück hergestellt ist.

3. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Einschnitte entstehenden Stempel 1, 1 a, 1 b unterschiedlich Grössen und Formen haben.

4. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel 1, 1 a, 1 b unterschiedliche Höhen 10 aufweisen.

5. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel 1, 1 a, 1 b mit den Stegen 5, 5 a, 7, 7 a und 22, 22 a unterschiedliche thermische Eigenschaften haben.

6. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel 1 a zusätzlich mit einen weiteren Steg 14 unterstützt ist.

7. Stempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Steg 14 zusätzlich ein elektrischer Strom 19 fliesst.

8. Stempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Strom 19 lediglich zur Kompensation der Wärmeableitung des Steges 14 dient.

9. Stempel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel 1a an wenigstens einer Seite einen mechanischen Halter 24 aufweist, der mit dem Steg 25 verbunden ist.

10. Stempel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch diesen Halter 24 ein elektrischer Strom fliesst.