加热装置制造方法
加热装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种加热装置，该加热装置具有至少一个热辐射器(2)、至少一个容纳区域(3)和至少一个温度传感器(6)，在所述容纳区域中在所述至少一个热辐射器(2)的加热区域(5)中可设置至少一个半成品(4)，所述温度传感器设置成可测量在所述至少一个容纳区域(3)中设置的至少一个半成品(4)的温度，其中，设有调节装置(7)，所述至少一个温度传感器(6)的测量信号可输送给所述调节装置，所述至少一个热辐射器(2)的辐射功率能根据所述至少一个温度传感器(6)的测量信号调节。
【专利说明】
加热装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1之前序部分所述特征的加热装置、一种具有这种加热装置的成型机以及一种具有权利要求25之前序部分所述特征的用于加热至少一个半成品的方法。
【背景技术】
[0002]成型机在此可理解为注射成型机、压力机、注射压力机或类似物。
[0003]电磁辐射、尤其是红外辐射用于对热塑性半成品和薄膜加热以能实现用于形成复杂几何形状的热成型过程是现有技术。为了辐射放射，使用不同的系统。例子是金属带辐射器、碳辐射器、陶瓷辐射器和石英辐射器。如所述例子所示，各辐射源的区别在于用不同的材料作为放射器。通过不同的放射物质可以在取决于辐射波长和温度的放射光谱上产生带宽。根据要加热的半成品的吸收和传输光谱，这导致不同的热输入响应时间、辐射穿透深度并最终导致半成品在辐射器场中必要的停留时间。
[0004]在批量式薄膜加工中，为了保障热输入和能实现紧接的变形而使用加热装置，所述加热装置承载有构造成单面实施方式的一或在个别情况下双面实施方式的热辐射器。通过保持装置固定、又固定在外部的操纵单元(例如机器人)上的薄膜被输入到辐射器场中。在运行期间，通过操纵单元在热辐射器的加热区域中的停留时间实现热辐射器的持续功率和对要引入到薄膜中的热量的控制。为了可批量地制造基于热塑性基材系统的纤维塑料复合物，将热引入到半成品中直至达到可变形性是构件制造的前提。由此，加热站成为一种重要的设备元件。现有技术是上述用于薄膜的方法也在制造纤维复合构件时应用。
[0005]热塑性半成品的厚度在0.1和10毫米之间并且由可能的填充物覆盖不同的色谱。因此在加热半成品时产生比在传统薄膜加工中长很多的加热时间。由于聚合物的低的热传导性并且由于取决于填充物含量、颜色、纤维含量及基材的辐射穿透深度，半成品中主要的热传输效应是热传导。由此决定地导致在与现有技术相应的加热方法中发生半成品的基材物质的表面区和边缘区的过热和损伤。
[0006]换句话说，由于热辐射器的连续运行和对在加热站中停留持续时间的控制，须进行折衷:若停留持续时间过短，则虽然半成品的表面温度可以正常，但半成品不均匀地热透。若停留持续时间过长，则虽然半成品被热透，但半成品的表面由于过热而受损。
[0007]为了保障在表面上的温度均匀，在制造薄膜的区域中将热辐射器分成多个区并单独控制这些区。通过这种温度控制的方法使得当每次改变工艺时，须进行耗费时间和成本的校准工作，以适配半成品中的温度分布。
[0008]半成品的保持通过外部的操纵单元实现，所述操纵单元或利用作用在半成品上的重力抓着所述半成品或通过在半成品角部上(例如通过针)固定所述半成品向热辐射器的加热区域中运动。但在单侧保持半成品时重力不足以补偿由温度诱致的固有应力(半成品的卷曲效应)，由此发生半成品的变形、纤维翘曲和脱层。如果通过针在角部上固定并张紧半成品，则由于因此而产生的不均匀的固有应力分布导致再次增加的脱层倾向。
[0009]此外，外部的操纵单元在整个加热周期期间必须保持在该位置中，因此须使用附加的操纵单元以使半成品准备用于加热及从成型机中取出完成构件。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，提供一种加热装置、一种具有这种加热装置的成型机以及一种用于加热半成品的方法，其中，能够实现保护半成品表面地热透所述半成品。
[0011]该任务通过一种具有权利要求1的特征的加热装置、一种具有权利要求24的特征的成型机以及一种具有权利要求25的特征的方法实现。
[0012]这通过测量所述至少一个半成品的温度并根据测得的温度调节所述至少一个热辐射器的加热功率而实现。在此，所述加热装置具有至少一个热辐射器、至少一个容纳区域和至少一个温度传感器，在所述容纳区域中，在所述至少一个热辐射器的加热区域中可设置至少一个半成品，所述温度传感器设置成可测量在所述至少一个容纳区域中设置的至少一个半成品的温度，其中，设有调节装置，所述至少一个温度传感器的测量信号可输送给所述调节装置，并且所述调节装置根据所述至少一个温度传感器的测量信号调节所述至少一个热辐射器的辐射功率。
[0013]通过所述调节便将表面温度保持在一可接受的水平上。加热时间可以这样选择，使得在半成品的中央中也存在所期望的温度。
[0014]本发明的其他有利的构造方式在各从属权利要求中限定。
[0015]优选设有至少一个管件，其中，所述至少一个管件的第一开口指向容纳区域并且所述至少一个温度传感器设置在所述至少一个管件的第二开口上。当无接触地测量至少一个半成品的温度时可以由此防止，由散射辐射、尤其是由热辐射器的散射辐射歪曲测量结果。在此尤其优选设定，所述至少一个管件设置在所述至少一个热辐射器中的至少一个空隙部中。由此能够实现在一般的点上、尤其是不在半成品的边缘上测量温度。
[0016]由此可能产生另一问题，在加热装置中在要加热的半成品附近存在的空气从半成品吸收热量并进入到温度传感器的周围。这也可能导致歪曲测量结果。这可用吹风装置加以克服，通过所述吹风装置，扫气用空气可通过进入口输送给所述至少一个管件。在此还可以设定，在所述至少一个管件中设置有用于排出扫气用空气的多个排出口，其中，所述多个排出口优选分别沿横向于所述至少一个管件的纵轴线的方向指向。
[0017]有利的可以是，设置一运动装置，通过所述运动装置，所述至少一个温度传感器可按以下方式运动，即可检测至少一个设置在容纳区域中的半成品的不同点的温度。由于高质量的温度传感器可能是成本密集的，因此这可以有助于减少加热装置的生产成本。
[0018]然而该效果也可以通过以下方式达到，S卩，设有镜面系统，通过所述镜面系统，从至少一个设置在容纳区域中的半成品的不同点发射出的热辐射、尤其是红外辐射可反射到所述至少一个温度传感器。
[0019]也可以设有网格装置，通过所述网格装置，在至少一个设置在容纳区域中的半成品上的多个网格单元可按顺序被所述至少一个热辐射器辐射。这样的网格装置的第一种构造方式包含的可能性在于，可以移动所述至少一个热辐射器自身并将其热辐射聚集到半成品上的网格单元上。但也可能的是，在第二种构造方式中不移动所述至少一个热辐射器，而是通过可变的光学元件对网格单元按顺序加载辐射。所述网格单元通常是设想的性质。所述网格单元的大小取决于热辐射器、尤其是所述热辐射器的性能。
[0020]特别优选地，为了双面地加热至少一个设置在容纳区域中的半成品，设有至少两个相互隔开距离的热辐射器，在所述热辐射器之间设置有容纳区域。
[0021]通过在所述至少一个热辐射器和所述容纳区域之间的光路中设置有滤波器和/或屏蔽装置和/或辐射换能器，可以弥补系统性出现的与所希望的温度曲线的偏差。
[0022]由于本发明所要应用于其加热的半成品大多面状地构造，所以这也可以优选地为热辐射器本身设定。以这种方式可以最简单地实现半成品中均匀的温度分布。
[0023]在一种尤其优选的实施方式中，所述至少一个热辐射器辐射出基本出自红外光谱的电磁辐射。红外辐射尤其良好适合于非接触式加热物体，因为所述红外辐射比较好地转化成热。
[0024]可以优选设定，所述至少一个热辐射器分成多个区，其中，每个区的辐射功率可单独调节。
[0025]在此尤其优选设定，所述多个区根据它们相对于相邻区的位置分成多个类，并且为每类区刚好设置一个温度传感器。例如在正方形的区中可以根据相邻区的数量实现分类(即，例如:一类区具有两个挨着的邻居，一类具有三个挨着的邻居并且一类具有四个挨着的邻居)。由于出发点可以是同类区中的温度变化进程相似，所以通过为每类区使用仅一个温度传感器可以实现在争取尽可能多的测温点和成本效益之间的良好折衷。
[0026]在一种优选的实施方式中，为了在容纳区域中布置所述至少一个半成品可以设有定位装置、特别是金属丝托架和/或张紧框。
[0027]在此特别优选设定，所述金属丝托架的金属丝为了补偿热变形而是被弹簧加载的。
[0028]金属丝托架的金属丝可以具有椭圆形的——尤其是圆形的——或多边形的横截面，其中，横截面主尺寸优选在0.05毫米和5毫米之间、尤其优选在0.5毫米和I毫米之间。
[0029]所述张紧框优选可以具有至少一个一优选被弹簧加载的一保持装置，以用于形状锁合地或力锁合地保持半成品。在此，所述保持装置的弹簧加载也可以用于补偿热变形。
[0030]所述金属丝托架和/或所述张紧框、或者说所述定位装置可以是能直线移动地支承的。由此可以在所述至少一个容纳区域之外固定半成品并且而后将其——固定在张紧框和/或放置在金属丝托架上地一放进所述至少一个容纳区域中。这还可以提供如下优点，即，例如搬运装置本身不因加热站中狭窄的空间关系而被阻碍，或者说所述搬运装置的结构不必过于复杂，因为可用空间更多。
[0031 ] 此外可以尤其优选设有预热站，用于预热所述至少一个半成品，其中，优选为半成品设有调温的料匣。在此，所述预热站可以包含红外加热器和/或空气循环加热器和/或接触式加热器。例如在注塑过程中，纤维复合件的生产大多在时间协调的周期中进行，其中，由于生产率原因，周期时间应最小化，因此半成品的加热时间也应该短，尤其是在此情况下具有预热站的实施方式尤其有利，因为这样提供在介于室温和熔化温度之间的温度范围中的预热的半成品并且由此缩短半成品在加热站中的加热时间。
[0032]可以设定，所述至少一个半成品在预热站中在排除大气的情况下——优选借助接触式加热——可被加热。由此可以防止半成品在环境空气中氧化。所述氧化是不利的，因为它使半成品的表面看起来“老化”或品质降低。
[0033]此外可以设有用于冷却所述至少一个半成品表面的通风装置，其中，所述通风装置优选构造成对流冷却装置。开头已经一并描述了表面温度过高和半成品中央内温度过低的问题。这样的通风装置尤其在厚的半成品中可以用于保护性地引入热。
[0034]为了从容纳区域和向容纳区域运输所述至少一个半成品，可以设有搬运装置。在一种尤其优选的实施方式中，所述搬运装置具有用于所述至少一个半成品的抓取机构——优选吸盘一以及用于在抓取机构与所述至少一个半成品接触时产生反作用压力的支撑装置。这可以改善所述抓取机构的有效性。由于半成品在已加热的状态中可容易变形，所以可以通过所述的支撑装置避免已加热的半成品从抓取机构退回。尤其是在被弹簧加载的金属丝托架中或在被弹簧加载的保持装置中，这可能是必要的。
[0035]尤其优选通过以下方式调节所述至少一个热辐射器的加热功率，即，在加热所述至少一个半成品期间至少暂时关闭所述至少一个热辐射器。换句话说，通过暂时完全关闭热辐射器的功率来调节平均的加热功率。但也可以设定连续地调节热辐射器的加热功率。
[0036]由于在生产纤维复合构件时在生产周期中可能出现在多个周期上延伸的热变化，所以可以优选设定，根据在之前加热半成品时的加热持续时间选择温度调节的开始时刻。这可能不仅在生产开始时必要。即使已经较小的一例如白天时间的——温度变化也可以决定性地影响一定的精确过程。
[0037]在一种尤其优选的实施方式中，调节装置集成在成型机的中央机器控制器中。对于用于搬运装置的另一个控制或调节装置也可如此。由此可以产生优化总过程的可能性。
[0038]例如基于环境温度的变化，要加热的半成品可以以不同的开始温度到达加热装置，由此改变加热时间。在制造周期之内，将预热的半成品例如放进模具半体中的时刻大多是预定的。这可以因此导致半成品在加热装置内停留时间过长。这可以通过以在将半成品放进模具半体之前的时间间隔开始加热半成品来加以弥补，所述时间间隔由前一周期中的半成品的加热时间产生。
[0039]换句话说，可以根据在前一加热半成品时的加热持续时间选择温度调节的开始时刻。
[0040]也可以设定，由成型机的中央机器控制器预定用于调节所述至少一个热辐射器的加热功率的额定值。
[0041]在另一种优选的实施方式中，设置或可设置在所述至少一个热辐射器的加热区域中的构件、尤其是屏蔽装置和/或搬运装置和/或滤波器和/或辐射换能器由耐至少80°C、优选至少100°C温度的材料制成。
[0042]所述搬运装置可以由多个元件组成。例如可以设有将预热的半成品运输到加热装置中的元件。也可以设有将半成品由加热装置运输到成型模具中的元件。但由一个唯一的集成的操作设备解决这些不同的任务也是可能的。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]本发明的其他优点和细节可借助于附图及其相关的【专利附图】
【附图说明】得出。在此:
[0044]图1以透视图示出根据本发明的加热装置，
[0045]图2以侧视图示出根据本发明的加热装置，
[0046]图3示意性地示出在根据本发明的加热装置中的不同区和温度传感器的布置方式，
[0047]图4示出张紧框，
[0048]图5示出金属丝托架，
[0049]图6示出支撑装置，
[0050]图7示出温度传感器在热辐射器的空隙部上的布置方式，
[0051]图8和9示出镜面系统的两个视图，
[0052]图10示意性地示出网格装置，
[0053]图11示出通风装置，并且
[0054]图12示出一种具有根据本发明的加热装置的成型机。
【具体实施方式】
[0055]在图1中示出的加热装置I具有两个热辐射器2，所述热辐射器相互隔开距离地设置。一个金属丝托架18可直线移动地设置，从而在其上设置的半成品可引入到设置在热辐射器2之间的加热区域5中的容纳区域3中。热辐射器2与调节装置7连接，这在附图中仅示意性地示出。多个温度传感器6的布置方式和连接在该图中尚不能看到。关于这点，参看图3和7。
[0056]另外示出一个搬运装置24。以此可以将半成品例如从调温的料匣放置在金属丝托架18上。为此，搬运装置24具有四个抓取机构25，所述抓取机构在该情况下构造成吸盘。
[0057]在加热装置I中加热半成品4之后，将金属丝托架18再从容纳区域3中取出。这又通过金属丝托架18的可直线移动性实现。所述半成品便在图中加热装置I的右侧处于所述四个支撑装置26的上方。所述支撑装置在图6中详细地示出。从该位置可以将加热的半成品4通过另一个未进一步示出的搬运装置24例如运输到成型模具。
[0058]图2以侧视图示出一个根据本发明的加热装置I连同处于容纳区域3中的半成品4。热辐射器2分成不同的区17，所述区在图3中详细示出。在上部的热辐射器2和半成品4之间示例性地示出一个屏蔽装置16。来自上部的热辐射器2的红外辐射无法穿透所述屏蔽装置，并且因此在屏蔽装置16的阴影中产生较小的加热作用。通过该屏蔽装置和类似的措施可以有针对性地建立半成品4的温度曲线。
[0059]一些示例性的光路通过箭头示出。
[0060]热辐射器的间距D优选在10毫米和600毫米之间。在该实施方式中，所述间距约为200毫米。
[0061]中心间距d——定义成处于容纳区域中的半成品4到热辐射器2之间的中心的间距一优选最大为间距D的四分之一。在此，沿哪个方向与热辐射器2之间的中心存在偏差(即在图2中向上或向下)当然是不重要的。
[0062]图3以容纳区域3的视图示意性地示出一个热辐射器2的视图。这个热辐射器2分成不同的区17(并非所有区17均具有附图标记)。在此情况下，矩形的区17被分成三类:各有两个挨着的邻居的一类区、有三个挨着的邻居的一类以及有四个挨着的邻居的一类。为每类区17设有一个温度传感器6，所述温度传感器设置在热辐射器2中的空隙部12中。
[0063]在此示意性地示出多个温度传感器6是如何与调节装置7连接的。在本实施例中，根据图7实现温度传感器6的布置。在此，在一个温度传感器中示出圆形的覆盖区域，辐射可以从所述覆盖区域到达温度传感器。
[0064]在图4中示出具有多个保持装置21的张紧框20。所述多个保持装置21被弹簧加载，以便平衡半成品4的热变形。在此情况下，所述保持装置21构造成夹子。张紧框20可以备选于图1中的金属丝托架18使用。
[0065]在图5中详细地示出图1中的金属丝托架18。可以看到，所述金属丝托架18的金属丝19是被弹簧加载的。在此示出停放在金属丝托架18上的半成品4。
[0066]金属丝之间的金属丝间距s优选在I毫米和300毫米之间。在本实施例中，金属丝间距s约为150毫米。
[0067]图6用于清楚地示出支撑装置26的作用方式。因为不仅加热的半成品4、而且金属丝托架18——尤其是当它们具有被弹簧加载的金属丝19或保持装置21时——是相对弹性的，所以半成品4在放上抓取机构25(吸盘)时将会移开。吸盘因此可能无法产生负压，因为它以过小的相对力位于半成品4上。
[0068]因此设有支撑装置26，所述支撑装置通过可运动的机构实现直接在吸盘25下方的支撑。因此产生的反作用压力允许对吸盘25产生必需的负压并且因此拾起加热的半成品4。
[0069]在图7中详细地示出温度传感器6的布置方式。在热辐射器2的空隙部12中有管件9。所述管件的第一开口 10指向半成品4，在第二开口 11上设置有温度传感器6。到温度传感器6的光路以虚线示出。
[0070]温度传感器6另外与调节装置7连接。
[0071]为了避免加热的空气从半成品4穿过管件9升至探测区域，借助于未详细示出的吹风装置通过进入口 13输送扫气用空气。通过管件9中的排出口 14，所述扫气用空气又可以从管件9逸出。所述排出口尽可能如此构造，即，使得扫气用空气不通过第一开口 10到达半成品4的附近。因为这将导致半成品4的加热过程不均匀并歪曲温度传感器6的测量结果。
[0072]在图8和9中示意性地示出一个镜面系统8，如其在本发明的另一种实施方式中使用。所述镜面系统包含一个镜面，所述镜面能绕两个轴线自由地转动。由此能够将热辐射从半成品4的不同点反射到温度传感器6。由此只需一个温度传感器6，这可以节约成本。
[0073]在这样的实施方式中也不必通过热辐射器2中的空隙部12将热辐射从半成品4输送到温度传感器6，这意味着，可以以简单的方式设置温度传感器6。
[0074]在温度传感器的测量结果中必须以这种方式经计算地补偿镜面系统8的固有温度。该方法是现有技术。
[0075]图10示意性地示出一个网格装置15，如其在本发明的另一种实施方式中使用。通过热辐射器2沿位于一个平行于半成品4的平面内的两轴线的运动，半成品4的多个网格单元29可被相继辐射(并非所有网格单元29均具有附图标记)。热辐射器2的用于走过所有网格单元29的运动轨道用虚线示出。在此，热辐射器2不必在网格单元29上方停留。
[0076]图11是根据本发明的加热装置I的侧视图。所述加热装置附加地具有通风装置23，所述通风装置根据空气循环原理工作。围绕半成品4运行的气流用于冷却半成品4的表面。可以看到热辐射器2的表面构造如何自动地形成对于通过箭头示出的气流的限制。
[0077]在图12中示出一种成型机26 (在此情况下是一个注塑机)连同根据本发明的加热装置I。在此，调节装置7集成到成型机26的中央机器控制器中。这样可以由操作者在成型机26上输入用于半成品4的温度的额定值。
[0078]在附图中用到下列附图标记，其中，附图中的类似对象使用相同的附图标记。
[0079]I加热装置
[0080]2热辐射器
[0081]3容纳区域
[0082]4半成品
[0083]5加热区域
[0084]6温度传感器
[0085]7调节装置
[0086]8镜面系统
[0087]9管件
[0088]10(管件的)第一开口
[0089]11(管件的)第二开口
[0090]12空隙部
[0091]13进入口
[0092]14排出口
[0093]15网格装置
[0094]16屏蔽装置
[0095]17区
[0096]18金属丝托架
[0097]19金属丝
[0098]20张紧框
[0099]21保持装置
[0100]22预热站
[0101]23通风装置
[0102]24搬运装置
[0103]25抓取机构
[0104]26支撑装置
[0105]27机器控制器
[0106]28成型机
[0107]29网格单元
[0108]D热辐射器的间距
[0109]d(半成品的)中心间距
[0110]s金属丝间距
【权利要求】
1.加热装置，该加热装置具有至少一个热辐射器(2)、至少一个容纳区域(3)和至少一个温度传感器￠)，在所述容纳区域中在所述至少一个热辐射器(2)的加热区域(5)中可设置至少一个半成品(4)，所述温度传感器设置成可测量在所述至少一个容纳区域(3)中设置的至少一个半成品(4)的温度，其特征在于，设有调节装置(7)，所述至少一个温度传感器(6)的测量信号可输送给所述调节装置，其中，所述至少一个热辐射器(2)的辐射功率能根据所述至少一个温度传感器￠)的测量信号调节。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，温度传感器(6)包含至少一个高温计和/或至少一个热成像照相机和/或至少一个热敏元件。
3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，设有至少一个管件(9)，其中，所述至少一个管件(9)的第一开口(10)指向容纳区域并且所述至少一个温度传感器(6)设置在所述至少一个管件(9)的第二开口(11)上。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个管件(9)设置在所述至少一个热辐射器(2)中的至少一个空隙部中。
5.根据权利要求3或4所述的加热装置，其特征在于，设有吹风装置，通过所述吹风装置，扫气用空气通过进入口(13)可输送给所述至少一个管件(9)，并且在所述至少一个管件(9)中设有用于排出扫气用空气的多个排出口(14)，其中，所述排出口(14)优选分别沿横向于所述至少一个管件(9)的纵轴线的方向指向。
6.根据权利要求1至5之一项所述的加热装置，其特征在于，设有运动装置，通过所述运动装置，所述至少一个温度传感器(6)可按以下方式运动，即，可检测至少一个设置在容纳区域(3)中的半成品(4)的不同点的温度。
7.根据权利要求1至6之一项所述的加热装置，其特征在于，设有镜面系统(8)，通过所述镜面系统，从至少一个设置在容纳区域中的半成品(4)的不同点发射出的热辐射、尤其是红外辐射可反射到所述至少一个温度传感器(6)。
8.根据权利要求1至7之一项所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个热辐射器(2)包含金属带辐射器和/或碳辐射器和/或陶瓷辐射器和/或石英辐射器和/或激光器和/或LED。
9.根据权利要求1至8之一项所述的加热装置，其特征在于，设有网格装置(15)，通过所述网格装置，在至少一个设置在容纳区域(3)中的半成品(4)上的多个网格单元(29)可按顺序被所述至少一个热辐射器(2)辐射。
10.根据权利要求1至9之至少一项所述的加热装置，其特征在于，为了双面地加热至少一个设置在容纳区域(3)中的半成品(4)，设有至少两个相互隔开距离的热辐射器(2)，在所述热辐射器之间设置有容纳区域(3)。
11.根据权利要求1至10之一项所述的加热装置，其特征在于，在所述至少一个热辐射器⑵和所述容纳区域⑶之间的光路中设置有滤波器和/或屏蔽装置(16)和/或辐射换能器。
12.根据权利要求1至11之一项所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个热辐射器(2)面状地构造。
13.根据权利要求1至12之一项所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个热辐射器(2)分成多个区(17)，其中，每个区(17)的辐射功率可单独调节。
14.根据权利要求13所述的加热装置，其特征在于，所述多个区(17)根据它们相对于相邻区(17)的位置分成多个类，并且为每类区(17)刚好设有一个温度传感器(6)。
15.根据权利要求1至14之一项所述的加热装置，其特征在于，为了在容纳区域(3)中设置所述至少一个半成品(4)而设有定位装置、特别是金属丝托架(18)和/或张紧框(20)。
16.根据权利要求15所述的加热装置，其特征在于，所述金属丝托架(18)的金属丝(19)为了补偿热变形是被弹簧加载的。
17.根据权利要求1至16之一项所述的加热装置，其特征在于，所述张紧框(20)具有至少一个——优选被弹簧加载的——保持装置(21)，用于形状锁合地或力锁合地保持半成品⑷。
18.根据权利要求17所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个保持装置(21)构造成夹子。
19.根据权利要求1至18之一项所述的加热装置，其特征在于，设有预热站(22)，用于预热所述至少一个半成品(4)，其中，优选为半成品(4)设有调温的料匣。
20.根据权利要求19所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个半成品(4)在预热站(22)中在排除大气的情况下——优选借助接触式加热——可被加热。
21.根据权利要求1至20之一项所述的加热装置，其特征在于，设有用于冷却所述至少一个半成品(4)表面的通风装置(23)，其中，所述通风装置(23)优选构造成对流冷却装置。
22.根据权利要求1至21之一项所述的加热装置，其特征在于，设有搬运装置(24)，用于从容纳区域(3)和向容纳区域运输所述至少一个半成品(4)。
23.根据权利要求22所述的加热装置，其特征在于，所述搬运装置(24)具有用于所述至少一个半成品(4)的抓取机构(25)—优选吸盘一以及用于在抓取机构(25)与所述至少一个半成品(4)接触时产生反作用压力的支撑装置(26)。
24.具有根据权利要求1至23之一项所述的加热装置(I)的成型机。
25.用于利用至少一个热辐射器(2)加热至少一个半成品的方法，其特征在于，测量所述至少一个半成品(4)的温度并且根据测得的温度调节所述至少一个热辐射器(2)的加热功率。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，通过以下方式调节所述至少一个热辐射器(2)的加热功率，即，在加热所述至少一个半成品(4)期间至少暂时关闭所述至少一个热辐射器⑵。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于，在加热装置(I)中加热之前，在预热站(22)中预热所述至少一个半成品(4)。
28.根据权利要求25至27之一项所述的方法，其特征在于，根据之前加热半成品(4)时的加热持续时间选择温度调节的开始时刻。
29.根据权利要求25至28之一项所述的方法，其特征在于，由成型机(28)的中央机器控制器(27)预定用于调节所述至少一个热辐射器(2)的加热功率的额定值。
【文档编号】B29C45/72GK104275782SQ201410328586
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】A·斯托克, G·哈通, M·菲施施魏格尔, P·艾格, G·施泰因比希勒 申请人:恩格尔奥地利有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种加热装置，该加热装置具有至少一个热辐射器(2)、至少一个容纳区域(3)和至少一个温度传感器(6)，在所述容纳区域中在所述至少一个热辐射器(2)的加热区域(5)中可设置至少一个半成品(4)，所述温度传感器设置成可测量在所述至少一个容纳区域(3)中设置的至少一个半成品(4)的温度，其中，设有调节装置(7)，所述至少一个温度传感器(6)的测量信号可输送给所述调节装置，所述至少一个热辐射器(2)的辐射功率能根据所述至少一个温度传感器(6)的测量信号调节。
【专利说明】
加热装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1之前序部分所述特征的加热装置、一种具有这种加热装置的成型机以及一种具有权利要求25之前序部分所述特征的用于加热至少一个半成品的方法。
【背景技术】
[0002]成型机在此可理解为注射成型机、压力机、注射压力机或类似物。
[0003]电磁辐射、尤其是红外辐射用于对热塑性半成品和薄膜加热以能实现用于形成复杂几何形状的热成型过程是现有技术。为了辐射放射，使用不同的系统。例子是金属带辐射器、碳辐射器、陶瓷辐射器和石英辐射器。如所述例子所示，各辐射源的区别在于用不同的材料作为放射器。通过不同的放射物质可以在取决于辐射波长和温度的放射光谱上产生带宽。根据要加热的半成品的吸收和传输光谱，这导致不同的热输入响应时间、辐射穿透深度并最终导致半成品在辐射器场中必要的停留时间。
[0004]在批量式薄膜加工中，为了保障热输入和能实现紧接的变形而使用加热装置，所述加热装置承载有构造成单面实施方式的一或在个别情况下双面实施方式的热辐射器。通过保持装置固定、又固定在外部的操纵单元(例如机器人)上的薄膜被输入到辐射器场中。在运行期间，通过操纵单元在热辐射器的加热区域中的停留时间实现热辐射器的持续功率和对要引入到薄膜中的热量的控制。为了可批量地制造基于热塑性基材系统的纤维塑料复合物，将热引入到半成品中直至达到可变形性是构件制造的前提。由此，加热站成为一种重要的设备元件。现有技术是上述用于薄膜的方法也在制造纤维复合构件时应用。
[0005]热塑性半成品的厚度在0.1和10毫米之间并且由可能的填充物覆盖不同的色谱。因此在加热半成品时产生比在传统薄膜加工中长很多的加热时间。由于聚合物的低的热传导性并且由于取决于填充物含量、颜色、纤维含量及基材的辐射穿透深度，半成品中主要的热传输效应是热传导。由此决定地导致在与现有技术相应的加热方法中发生半成品的基材物质的表面区和边缘区的过热和损伤。
[0006]换句话说，由于热辐射器的连续运行和对在加热站中停留持续时间的控制，须进行折衷:若停留持续时间过短，则虽然半成品的表面温度可以正常，但半成品不均匀地热透。若停留持续时间过长，则虽然半成品被热透，但半成品的表面由于过热而受损。
[0007]为了保障在表面上的温度均匀，在制造薄膜的区域中将热辐射器分成多个区并单独控制这些区。通过这种温度控制的方法使得当每次改变工艺时，须进行耗费时间和成本的校准工作，以适配半成品中的温度分布。
[0008]半成品的保持通过外部的操纵单元实现，所述操纵单元或利用作用在半成品上的重力抓着所述半成品或通过在半成品角部上(例如通过针)固定所述半成品向热辐射器的加热区域中运动。但在单侧保持半成品时重力不足以补偿由温度诱致的固有应力(半成品的卷曲效应)，由此发生半成品的变形、纤维翘曲和脱层。如果通过针在角部上固定并张紧半成品，则由于因此而产生的不均匀的固有应力分布导致再次增加的脱层倾向。
[0009]此外，外部的操纵单元在整个加热周期期间必须保持在该位置中，因此须使用附加的操纵单元以使半成品准备用于加热及从成型机中取出完成构件。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，提供一种加热装置、一种具有这种加热装置的成型机以及一种用于加热半成品的方法，其中，能够实现保护半成品表面地热透所述半成品。
[0011]该任务通过一种具有权利要求1的特征的加热装置、一种具有权利要求24的特征的成型机以及一种具有权利要求25的特征的方法实现。
[0012]这通过测量所述至少一个半成品的温度并根据测得的温度调节所述至少一个热辐射器的加热功率而实现。在此，所述加热装置具有至少一个热辐射器、至少一个容纳区域和至少一个温度传感器，在所述容纳区域中，在所述至少一个热辐射器的加热区域中可设置至少一个半成品，所述温度传感器设置成可测量在所述至少一个容纳区域中设置的至少一个半成品的温度，其中，设有调节装置，所述至少一个温度传感器的测量信号可输送给所述调节装置，并且所述调节装置根据所述至少一个温度传感器的测量信号调节所述至少一个热辐射器的辐射功率。
[0013]通过所述调节便将表面温度保持在一可接受的水平上。加热时间可以这样选择，使得在半成品的中央中也存在所期望的温度。
[0014]本发明的其他有利的构造方式在各从属权利要求中限定。
[0015]优选设有至少一个管件，其中，所述至少一个管件的第一开口指向容纳区域并且所述至少一个温度传感器设置在所述至少一个管件的第二开口上。当无接触地测量至少一个半成品的温度时可以由此防止，由散射辐射、尤其是由热辐射器的散射辐射歪曲测量结果。在此尤其优选设定，所述至少一个管件设置在所述至少一个热辐射器中的至少一个空隙部中。由此能够实现在一般的点上、尤其是不在半成品的边缘上测量温度。
[0016]由此可能产生另一问题，在加热装置中在要加热的半成品附近存在的空气从半成品吸收热量并进入到温度传感器的周围。这也可能导致歪曲测量结果。这可用吹风装置加以克服，通过所述吹风装置，扫气用空气可通过进入口输送给所述至少一个管件。在此还可以设定，在所述至少一个管件中设置有用于排出扫气用空气的多个排出口，其中，所述多个排出口优选分别沿横向于所述至少一个管件的纵轴线的方向指向。
[0017]有利的可以是，设置一运动装置，通过所述运动装置，所述至少一个温度传感器可按以下方式运动，即可检测至少一个设置在容纳区域中的半成品的不同点的温度。由于高质量的温度传感器可能是成本密集的，因此这可以有助于减少加热装置的生产成本。
[0018]然而该效果也可以通过以下方式达到，S卩，设有镜面系统，通过所述镜面系统，从至少一个设置在容纳区域中的半成品的不同点发射出的热辐射、尤其是红外辐射可反射到所述至少一个温度传感器。
[0019]也可以设有网格装置，通过所述网格装置，在至少一个设置在容纳区域中的半成品上的多个网格单元可按顺序被所述至少一个热辐射器辐射。这样的网格装置的第一种构造方式包含的可能性在于，可以移动所述至少一个热辐射器自身并将其热辐射聚集到半成品上的网格单元上。但也可能的是，在第二种构造方式中不移动所述至少一个热辐射器，而是通过可变的光学元件对网格单元按顺序加载辐射。所述网格单元通常是设想的性质。所述网格单元的大小取决于热辐射器、尤其是所述热辐射器的性能。
[0020]特别优选地，为了双面地加热至少一个设置在容纳区域中的半成品，设有至少两个相互隔开距离的热辐射器，在所述热辐射器之间设置有容纳区域。
[0021]通过在所述至少一个热辐射器和所述容纳区域之间的光路中设置有滤波器和/或屏蔽装置和/或辐射换能器，可以弥补系统性出现的与所希望的温度曲线的偏差。
[0022]由于本发明所要应用于其加热的半成品大多面状地构造，所以这也可以优选地为热辐射器本身设定。以这种方式可以最简单地实现半成品中均匀的温度分布。
[0023]在一种尤其优选的实施方式中，所述至少一个热辐射器辐射出基本出自红外光谱的电磁辐射。红外辐射尤其良好适合于非接触式加热物体，因为所述红外辐射比较好地转化成热。
[0024]可以优选设定，所述至少一个热辐射器分成多个区，其中，每个区的辐射功率可单独调节。
[0025]在此尤其优选设定，所述多个区根据它们相对于相邻区的位置分成多个类，并且为每类区刚好设置一个温度传感器。例如在正方形的区中可以根据相邻区的数量实现分类(即，例如:一类区具有两个挨着的邻居，一类具有三个挨着的邻居并且一类具有四个挨着的邻居)。由于出发点可以是同类区中的温度变化进程相似，所以通过为每类区使用仅一个温度传感器可以实现在争取尽可能多的测温点和成本效益之间的良好折衷。
[0026]在一种优选的实施方式中，为了在容纳区域中布置所述至少一个半成品可以设有定位装置、特别是金属丝托架和/或张紧框。
[0027]在此特别优选设定，所述金属丝托架的金属丝为了补偿热变形而是被弹簧加载的。
[0028]金属丝托架的金属丝可以具有椭圆形的——尤其是圆形的——或多边形的横截面，其中，横截面主尺寸优选在0.05毫米和5毫米之间、尤其优选在0.5毫米和I毫米之间。
[0029]所述张紧框优选可以具有至少一个一优选被弹簧加载的一保持装置，以用于形状锁合地或力锁合地保持半成品。在此，所述保持装置的弹簧加载也可以用于补偿热变形。
[0030]所述金属丝托架和/或所述张紧框、或者说所述定位装置可以是能直线移动地支承的。由此可以在所述至少一个容纳区域之外固定半成品并且而后将其——固定在张紧框和/或放置在金属丝托架上地一放进所述至少一个容纳区域中。这还可以提供如下优点，即，例如搬运装置本身不因加热站中狭窄的空间关系而被阻碍，或者说所述搬运装置的结构不必过于复杂，因为可用空间更多。
[0031 ] 此外可以尤其优选设有预热站，用于预热所述至少一个半成品，其中，优选为半成品设有调温的料匣。在此，所述预热站可以包含红外加热器和/或空气循环加热器和/或接触式加热器。例如在注塑过程中，纤维复合件的生产大多在时间协调的周期中进行，其中，由于生产率原因，周期时间应最小化，因此半成品的加热时间也应该短，尤其是在此情况下具有预热站的实施方式尤其有利，因为这样提供在介于室温和熔化温度之间的温度范围中的预热的半成品并且由此缩短半成品在加热站中的加热时间。
[0032]可以设定，所述至少一个半成品在预热站中在排除大气的情况下——优选借助接触式加热——可被加热。由此可以防止半成品在环境空气中氧化。所述氧化是不利的，因为它使半成品的表面看起来“老化”或品质降低。
[0033]此外可以设有用于冷却所述至少一个半成品表面的通风装置，其中，所述通风装置优选构造成对流冷却装置。开头已经一并描述了表面温度过高和半成品中央内温度过低的问题。这样的通风装置尤其在厚的半成品中可以用于保护性地引入热。
[0034]为了从容纳区域和向容纳区域运输所述至少一个半成品，可以设有搬运装置。在一种尤其优选的实施方式中，所述搬运装置具有用于所述至少一个半成品的抓取机构——优选吸盘一以及用于在抓取机构与所述至少一个半成品接触时产生反作用压力的支撑装置。这可以改善所述抓取机构的有效性。由于半成品在已加热的状态中可容易变形，所以可以通过所述的支撑装置避免已加热的半成品从抓取机构退回。尤其是在被弹簧加载的金属丝托架中或在被弹簧加载的保持装置中，这可能是必要的。
[0035]尤其优选通过以下方式调节所述至少一个热辐射器的加热功率，即，在加热所述至少一个半成品期间至少暂时关闭所述至少一个热辐射器。换句话说，通过暂时完全关闭热辐射器的功率来调节平均的加热功率。但也可以设定连续地调节热辐射器的加热功率。
[0036]由于在生产纤维复合构件时在生产周期中可能出现在多个周期上延伸的热变化，所以可以优选设定，根据在之前加热半成品时的加热持续时间选择温度调节的开始时刻。这可能不仅在生产开始时必要。即使已经较小的一例如白天时间的——温度变化也可以决定性地影响一定的精确过程。
[0037]在一种尤其优选的实施方式中，调节装置集成在成型机的中央机器控制器中。对于用于搬运装置的另一个控制或调节装置也可如此。由此可以产生优化总过程的可能性。
[0038]例如基于环境温度的变化，要加热的半成品可以以不同的开始温度到达加热装置，由此改变加热时间。在制造周期之内，将预热的半成品例如放进模具半体中的时刻大多是预定的。这可以因此导致半成品在加热装置内停留时间过长。这可以通过以在将半成品放进模具半体之前的时间间隔开始加热半成品来加以弥补，所述时间间隔由前一周期中的半成品的加热时间产生。
[0039]换句话说，可以根据在前一加热半成品时的加热持续时间选择温度调节的开始时刻。
[0040]也可以设定，由成型机的中央机器控制器预定用于调节所述至少一个热辐射器的加热功率的额定值。
[0041]在另一种优选的实施方式中，设置或可设置在所述至少一个热辐射器的加热区域中的构件、尤其是屏蔽装置和/或搬运装置和/或滤波器和/或辐射换能器由耐至少80°C、优选至少100°C温度的材料制成。
[0042]所述搬运装置可以由多个元件组成。例如可以设有将预热的半成品运输到加热装置中的元件。也可以设有将半成品由加热装置运输到成型模具中的元件。但由一个唯一的集成的操作设备解决这些不同的任务也是可能的。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]本发明的其他优点和细节可借助于附图及其相关的【专利附图】
【附图说明】得出。在此:
[0044]图1以透视图示出根据本发明的加热装置，
[0045]图2以侧视图示出根据本发明的加热装置，
[0046]图3示意性地示出在根据本发明的加热装置中的不同区和温度传感器的布置方式，
[0047]图4示出张紧框，
[0048]图5示出金属丝托架，
[0049]图6示出支撑装置，
[0050]图7示出温度传感器在热辐射器的空隙部上的布置方式，
[0051]图8和9示出镜面系统的两个视图，
[0052]图10示意性地示出网格装置，
[0053]图11示出通风装置，并且
[0054]图12示出一种具有根据本发明的加热装置的成型机。
【具体实施方式】
[0055]在图1中示出的加热装置I具有两个热辐射器2，所述热辐射器相互隔开距离地设置。一个金属丝托架18可直线移动地设置，从而在其上设置的半成品可引入到设置在热辐射器2之间的加热区域5中的容纳区域3中。热辐射器2与调节装置7连接，这在附图中仅示意性地示出。多个温度传感器6的布置方式和连接在该图中尚不能看到。关于这点，参看图3和7。
[0056]另外示出一个搬运装置24。以此可以将半成品例如从调温的料匣放置在金属丝托架18上。为此，搬运装置24具有四个抓取机构25，所述抓取机构在该情况下构造成吸盘。
[0057]在加热装置I中加热半成品4之后，将金属丝托架18再从容纳区域3中取出。这又通过金属丝托架18的可直线移动性实现。所述半成品便在图中加热装置I的右侧处于所述四个支撑装置26的上方。所述支撑装置在图6中详细地示出。从该位置可以将加热的半成品4通过另一个未进一步示出的搬运装置24例如运输到成型模具。
[0058]图2以侧视图示出一个根据本发明的加热装置I连同处于容纳区域3中的半成品4。热辐射器2分成不同的区17，所述区在图3中详细示出。在上部的热辐射器2和半成品4之间示例性地示出一个屏蔽装置16。来自上部的热辐射器2的红外辐射无法穿透所述屏蔽装置，并且因此在屏蔽装置16的阴影中产生较小的加热作用。通过该屏蔽装置和类似的措施可以有针对性地建立半成品4的温度曲线。
[0059]一些示例性的光路通过箭头示出。
[0060]热辐射器的间距D优选在10毫米和600毫米之间。在该实施方式中，所述间距约为200毫米。
[0061]中心间距d——定义成处于容纳区域中的半成品4到热辐射器2之间的中心的间距一优选最大为间距D的四分之一。在此，沿哪个方向与热辐射器2之间的中心存在偏差(即在图2中向上或向下)当然是不重要的。
[0062]图3以容纳区域3的视图示意性地示出一个热辐射器2的视图。这个热辐射器2分成不同的区17(并非所有区17均具有附图标记)。在此情况下，矩形的区17被分成三类:各有两个挨着的邻居的一类区、有三个挨着的邻居的一类以及有四个挨着的邻居的一类。为每类区17设有一个温度传感器6，所述温度传感器设置在热辐射器2中的空隙部12中。
[0063]在此示意性地示出多个温度传感器6是如何与调节装置7连接的。在本实施例中，根据图7实现温度传感器6的布置。在此，在一个温度传感器中示出圆形的覆盖区域，辐射可以从所述覆盖区域到达温度传感器。
[0064]在图4中示出具有多个保持装置21的张紧框20。所述多个保持装置21被弹簧加载，以便平衡半成品4的热变形。在此情况下，所述保持装置21构造成夹子。张紧框20可以备选于图1中的金属丝托架18使用。
[0065]在图5中详细地示出图1中的金属丝托架18。可以看到，所述金属丝托架18的金属丝19是被弹簧加载的。在此示出停放在金属丝托架18上的半成品4。
[0066]金属丝之间的金属丝间距s优选在I毫米和300毫米之间。在本实施例中，金属丝间距s约为150毫米。
[0067]图6用于清楚地示出支撑装置26的作用方式。因为不仅加热的半成品4、而且金属丝托架18——尤其是当它们具有被弹簧加载的金属丝19或保持装置21时——是相对弹性的，所以半成品4在放上抓取机构25(吸盘)时将会移开。吸盘因此可能无法产生负压，因为它以过小的相对力位于半成品4上。
[0068]因此设有支撑装置26，所述支撑装置通过可运动的机构实现直接在吸盘25下方的支撑。因此产生的反作用压力允许对吸盘25产生必需的负压并且因此拾起加热的半成品4。
[0069]在图7中详细地示出温度传感器6的布置方式。在热辐射器2的空隙部12中有管件9。所述管件的第一开口 10指向半成品4，在第二开口 11上设置有温度传感器6。到温度传感器6的光路以虚线示出。
[0070]温度传感器6另外与调节装置7连接。
[0071]为了避免加热的空气从半成品4穿过管件9升至探测区域，借助于未详细示出的吹风装置通过进入口 13输送扫气用空气。通过管件9中的排出口 14，所述扫气用空气又可以从管件9逸出。所述排出口尽可能如此构造，即，使得扫气用空气不通过第一开口 10到达半成品4的附近。因为这将导致半成品4的加热过程不均匀并歪曲温度传感器6的测量结果。
[0072]在图8和9中示意性地示出一个镜面系统8，如其在本发明的另一种实施方式中使用。所述镜面系统包含一个镜面，所述镜面能绕两个轴线自由地转动。由此能够将热辐射从半成品4的不同点反射到温度传感器6。由此只需一个温度传感器6，这可以节约成本。
[0073]在这样的实施方式中也不必通过热辐射器2中的空隙部12将热辐射从半成品4输送到温度传感器6，这意味着，可以以简单的方式设置温度传感器6。
[0074]在温度传感器的测量结果中必须以这种方式经计算地补偿镜面系统8的固有温度。该方法是现有技术。
[0075]图10示意性地示出一个网格装置15，如其在本发明的另一种实施方式中使用。通过热辐射器2沿位于一个平行于半成品4的平面内的两轴线的运动，半成品4的多个网格单元29可被相继辐射(并非所有网格单元29均具有附图标记)。热辐射器2的用于走过所有网格单元29的运动轨道用虚线示出。在此，热辐射器2不必在网格单元29上方停留。
[0076]图11是根据本发明的加热装置I的侧视图。所述加热装置附加地具有通风装置23，所述通风装置根据空气循环原理工作。围绕半成品4运行的气流用于冷却半成品4的表面。可以看到热辐射器2的表面构造如何自动地形成对于通过箭头示出的气流的限制。
[0077]在图12中示出一种成型机26 (在此情况下是一个注塑机)连同根据本发明的加热装置I。在此，调节装置7集成到成型机26的中央机器控制器中。这样可以由操作者在成型机26上输入用于半成品4的温度的额定值。
[0078]在附图中用到下列附图标记，其中，附图中的类似对象使用相同的附图标记。
[0079]I加热装置
[0080]2热辐射器
[0081]3容纳区域
[0082]4半成品
[0083]5加热区域
[0084]6温度传感器
[0085]7调节装置
[0086]8镜面系统
[0087]9管件
[0088]10(管件的)第一开口
[0089]11(管件的)第二开口
[0090]12空隙部
[0091]13进入口
[0092]14排出口
[0093]15网格装置
[0094]16屏蔽装置
[0095]17区
[0096]18金属丝托架
[0097]19金属丝
[0098]20张紧框
[0099]21保持装置
[0100]22预热站
[0101]23通风装置
[0102]24搬运装置
[0103]25抓取机构
[0104]26支撑装置
[0105]27机器控制器
[0106]28成型机
[0107]29网格单元
[0108]D热辐射器的间距
[0109]d(半成品的)中心间距
[0110]s金属丝间距
【权利要求】
1.加热装置，该加热装置具有至少一个热辐射器(2)、至少一个容纳区域(3)和至少一个温度传感器￠)，在所述容纳区域中在所述至少一个热辐射器(2)的加热区域(5)中可设置至少一个半成品(4)，所述温度传感器设置成可测量在所述至少一个容纳区域(3)中设置的至少一个半成品(4)的温度，其特征在于，设有调节装置(7)，所述至少一个温度传感器(6)的测量信号可输送给所述调节装置，其中，所述至少一个热辐射器(2)的辐射功率能根据所述至少一个温度传感器￠)的测量信号调节。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，温度传感器(6)包含至少一个高温计和/或至少一个热成像照相机和/或至少一个热敏元件。
3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，设有至少一个管件(9)，其中，所述至少一个管件(9)的第一开口(10)指向容纳区域并且所述至少一个温度传感器(6)设置在所述至少一个管件(9)的第二开口(11)上。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个管件(9)设置在所述至少一个热辐射器(2)中的至少一个空隙部中。
5.根据权利要求3或4所述的加热装置，其特征在于，设有吹风装置，通过所述吹风装置，扫气用空气通过进入口(13)可输送给所述至少一个管件(9)，并且在所述至少一个管件(9)中设有用于排出扫气用空气的多个排出口(14)，其中，所述排出口(14)优选分别沿横向于所述至少一个管件(9)的纵轴线的方向指向。
6.根据权利要求1至5之一项所述的加热装置，其特征在于，设有运动装置，通过所述运动装置，所述至少一个温度传感器(6)可按以下方式运动，即，可检测至少一个设置在容纳区域(3)中的半成品(4)的不同点的温度。
7.根据权利要求1至6之一项所述的加热装置，其特征在于，设有镜面系统(8)，通过所述镜面系统，从至少一个设置在容纳区域中的半成品(4)的不同点发射出的热辐射、尤其是红外辐射可反射到所述至少一个温度传感器(6)。
8.根据权利要求1至7之一项所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个热辐射器(2)包含金属带辐射器和/或碳辐射器和/或陶瓷辐射器和/或石英辐射器和/或激光器和/或LED。
9.根据权利要求1至8之一项所述的加热装置，其特征在于，设有网格装置(15)，通过所述网格装置，在至少一个设置在容纳区域(3)中的半成品(4)上的多个网格单元(29)可按顺序被所述至少一个热辐射器(2)辐射。
10.根据权利要求1至9之至少一项所述的加热装置，其特征在于，为了双面地加热至少一个设置在容纳区域(3)中的半成品(4)，设有至少两个相互隔开距离的热辐射器(2)，在所述热辐射器之间设置有容纳区域(3)。
11.根据权利要求1至10之一项所述的加热装置，其特征在于，在所述至少一个热辐射器⑵和所述容纳区域⑶之间的光路中设置有滤波器和/或屏蔽装置(16)和/或辐射换能器。
12.根据权利要求1至11之一项所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个热辐射器(2)面状地构造。
13.根据权利要求1至12之一项所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个热辐射器(2)分成多个区(17)，其中，每个区(17)的辐射功率可单独调节。
14.根据权利要求13所述的加热装置，其特征在于，所述多个区(17)根据它们相对于相邻区(17)的位置分成多个类，并且为每类区(17)刚好设有一个温度传感器(6)。
15.根据权利要求1至14之一项所述的加热装置，其特征在于，为了在容纳区域(3)中设置所述至少一个半成品(4)而设有定位装置、特别是金属丝托架(18)和/或张紧框(20)。
16.根据权利要求15所述的加热装置，其特征在于，所述金属丝托架(18)的金属丝(19)为了补偿热变形是被弹簧加载的。
17.根据权利要求1至16之一项所述的加热装置，其特征在于，所述张紧框(20)具有至少一个——优选被弹簧加载的——保持装置(21)，用于形状锁合地或力锁合地保持半成品⑷。
18.根据权利要求17所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个保持装置(21)构造成夹子。
19.根据权利要求1至18之一项所述的加热装置，其特征在于，设有预热站(22)，用于预热所述至少一个半成品(4)，其中，优选为半成品(4)设有调温的料匣。
20.根据权利要求19所述的加热装置，其特征在于，所述至少一个半成品(4)在预热站(22)中在排除大气的情况下——优选借助接触式加热——可被加热。
21.根据权利要求1至20之一项所述的加热装置，其特征在于，设有用于冷却所述至少一个半成品(4)表面的通风装置(23)，其中，所述通风装置(23)优选构造成对流冷却装置。
22.根据权利要求1至21之一项所述的加热装置，其特征在于，设有搬运装置(24)，用于从容纳区域(3)和向容纳区域运输所述至少一个半成品(4)。
23.根据权利要求22所述的加热装置，其特征在于，所述搬运装置(24)具有用于所述至少一个半成品(4)的抓取机构(25)—优选吸盘一以及用于在抓取机构(25)与所述至少一个半成品(4)接触时产生反作用压力的支撑装置(26)。
24.具有根据权利要求1至23之一项所述的加热装置(I)的成型机。
25.用于利用至少一个热辐射器(2)加热至少一个半成品的方法，其特征在于，测量所述至少一个半成品(4)的温度并且根据测得的温度调节所述至少一个热辐射器(2)的加热功率。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，通过以下方式调节所述至少一个热辐射器(2)的加热功率，即，在加热所述至少一个半成品(4)期间至少暂时关闭所述至少一个热辐射器⑵。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于，在加热装置(I)中加热之前，在预热站(22)中预热所述至少一个半成品(4)。
28.根据权利要求25至27之一项所述的方法，其特征在于，根据之前加热半成品(4)时的加热持续时间选择温度调节的开始时刻。
29.根据权利要求25至28之一项所述的方法，其特征在于，由成型机(28)的中央机器控制器(27)预定用于调节所述至少一个热辐射器(2)的加热功率的额定值。
【文档编号】B29C45/72GK104275782SQ201410328586
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】A·斯托克, G·哈通, M·菲施施魏格尔, P·艾格, G·施泰因比希勒 申请人:恩格尔奥地利有限公司
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