[0001] Die Erfindung betrifft ein rohrförmiges elektrisches Heizelement, welches auf einen zylindrischen, zu beheizenden Gegenstand, beispielsweise eine zylindrische Heisskanaldüse aufschiebbar und in der Sollposition verspannbar ist.
[0002] Im Stand der Technik ist es bekannt, solche rohrförmigen elektrischen Heizelemente mittels Spannkeilen oder mittels integrierter Verschraubung in tangentialer Richtung oder mittels Manschette in axialer Verschraubung auf dem zylindrischen Teil zu fixieren.
Die bekannten Lösungen sind technisch aufwändig und in ihrer Handhabung sowie in ihrer Wirkungsweise unbefriedigend.
[0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein rohrförmiges elektrisches Heizelement gattungsgemässer Art zu schaffen, welches aus wenigen, unkomplizierten Einzelteilen besteht, welches in einfacher Weise und äusserst funktionell auf einem zylindrischen zu beheizenden Teil fixierbar und anspannbar ist und welches ebenso in einfacher Weise von dem zylindrischen zu beheizenden Teil wieder entfernt werden kann.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein rohrförmiges elektrisches Heizelement vor, das auf einem zylindrischen zu beheizenden Teil verschiebesicher fixierbar ist, bestehend aus einem längsgeschlitzten, vorzugsweise metallischen,
gut wärmeleitenden rohrartigen Innenteil mit zylindrischer Innenform und konischer Aussenmantelfläche, wobei die Innenmantelfläche oder vorzugsweise die Aussenmantelfläche einen elektrischen Heizkörper oder eine elektrische Heizfläche aus elektrisch leitfähigem Widerstandsmaterial aufweist, von dem oder der Anschlussleiter vorzugsweise an einer oder an beiden Stirnseiten des Innenteils abgehen, sowie einem metallischen rohrartigen Aussenteil mit konischer Innenmantelfläche, welches auf das Innenteil axial aufschiebbar ist und das Innenteil radial zusammengepresst gegen den Mantel des zu beheizenden Teils angepresst hält.
[0005] Der Heizkörper ist vorzugsweise durch eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Widerstandsmaterial gebildet, die z.B. im Plasmaspritzverfahren auf den Mantel des Innenteils aufgebracht ist.
Dabei ist diese Schicht in beliebiger Form und Kontur aufgebracht, beispielsweise in Form einer Wendel, eines Mäanders oder in einer anderen Verlaufsform, die für die Beheizung des zu beheizenden Gegenstandes zweckmässig ist. Die Anschlussleiter können beispielsweise auf die Mantelfläche an deren axialem Endbereich aufgelegt und mit dem Widerstandsmaterial überspritzt sein, wodurch die feste Verbindung erreicht wird.
[0006] Das Innenteil kann ein metallisches Drehteil sein, welches innen mit einer axialen Bohrung versehen ist, die zylindrisch ausgeführt ist. Die Aussenmantelfläche des Innenteils ist über ihren Gesamtverlauf konisch ausgebildet. Das Aussenteil ist ebenfalls ein metallisches Rohr, vorzugsweise Drehteil, mit konischer Innenmantelfläche über seine gesamte Länge, wobei das Rohr vorzugsweise aus Wärme reflektierendem Werkstoff besteht.
Die Konizität der Aussenmantelfläche des Innenteils und der Innenmantelfläche des Aussenteils ist so aufeinander abgestimmt, dass die Teile aufeinander schiebbar sind, wobei mit zunehmendem Aufschub des Aussenteils eine Verspannung des Innenteils auf dem zylindrischen zu beheizenden Teil erfolgt. In der Endlage, in der das Aussenteil und das Innenteil vorzugsweise mit ihren Enden bündig zueinander abschliessen, ist eine feste Anordnung des gesamten rohrförmigen Heizelementes auf dem zu beheizenden Teil erreicht.
Zum Lösen der Teile von dem zu beheizenden Teil ist es lediglich erforderlich, das Aussenteil entgegen der Aufschieberichtung abzuziehen, so dass das Innenteil nicht mehr auf das zu beheizende Teil gepresst ist, sondern von diesem ebenfalls abziehbar ist.
[0007] Um insbesondere die Demontage des Heizelementes von dem zu beheizenden Gegenstand zu erleichtern, ist vorgesehen, dass die Aussenmantelfläche des Innenteils axial gerichtete Langlöcher und das Aussenteil den Mantel durchsetzende Lochungen aufweist, die in der Spannlage einander überdeckend angeordnet sind, so dass in die Lochungen und Langlöcher ein Abziehwerkzeug einsetzbar ist,
mittels dessen das Aussenteil relativ zum Innenteil um die Länge der Langlöcher in Abziehrichtung verschiebbar ist und in dieser Position beide Teile gemeinsam von dem zu beheizenden Teil abziehbar sind.
[0008] Sofern sich das Heizelement in der Spannlage auf dem zu beheizenden Gegenstand befindet, ist es möglich, durch ein entsprechendes Abziehwerkzeug in die vorzugsweise mehrfach über den Umfang verteilt angeordneten Lochungen des Aussenteils und gleichzeitig in die Langlöcher des Innenteils einzugreifen. Sofern dann das Abziehwerkzeug in Abziehrichtung bewegt wird, wird zunächst das Aussenteil relativ zum Innenteil abgezogen, um ein entsprechendes Mass, welches durch die Langlöcher des Innenteils bestimmt ist.
Nachfolgend wird dann auch das Innenteil durch das in die Langlöcher des Innenteils eingreifende Abziehwerkzeug mitgenommen und das Heizelement insgesamt von dem zu beheizenden Teil abgezogen.
[0009] Um eine exakte Ausrichtung des Aussenteils und des Innenteils relativ zueinander zu erreichen, so dass insbesondere die Lochungen und Langlöcher der Teile übereinander anzuordnen sind, ist vorgesehen, dass das Innenteil aussen liegend oder das Aussenteil innen liegend eine Längsnut sowie das Aussenteil innen liegend oder das Innenteil aussen liegend eine Führungszunge oder dergleichen Führungsvorsprung aufweist, die bzw.
der in die Längsnut eingreift.
[0010] Auch kann vorgesehen sein, dass der Längsschlitz des Innenteils eine Längsnut bildet in die eine Führungszunge oder dergleichen Führungsvorsprung des Aussenteils eingreift.
[0011] Dabei kann zusätzlich vorgesehen sein, dass in den Längsschlitz oder in die Führungsnut ein Mantelthermoelement eingelegt ist, das so weit hinter der Mantelfläche zurückliegt, dass die Führungszunge berührungslos an dem Mantelthermoelement vorbei bewegbar ist.
[0012] Beispielsweise dient der Längsschlitz des Innenteils als Aufnahme für ein Mantelthermoelement.
Des Weiteren greift in diesem Falle die Führungszunge oder der Führungsvorsprung des Aussenrohres in den Längsschlitz des Innenrohres ein, so dass hierdurch eine Verdrehsicherung gebildet ist, wodurch die lagerichtige Positionierung der Teile zueinander sichergestellt ist.
[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
[0014] Es zeigt: die Fig. 1 ein erfindungsgemässes Heizelement in Ansicht in einer Vormontagelage.
[0015] Das rohrförmige elektrische Heizelement, welches auf ein zylindrisches, zu beheizendes Teil aufschiebbar und in der aufgeschobenen Lage fixierbar ist, besteht aus einem metallischen, gut wärmeleitenden Innenteil 1, welches einen über seine gesamte Länge verlaufenden Längsschlitz 2 aufweist.
Zusätzlich weist das Innenteil 1 auf seinem Aussenmantel einen aufgespritzten elektrischen Heizkörper 3 auf. Der Heizkörper 3 ist durch eine dünne Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Widerstandsmaterial gebildet, die im Wege eines Plasmaspritzverfahrens auf den Mantel aufgespritzt ist. Anschlussleiter 4 des Heizelementes ragen im Ausführungsbeispiel aus der Stirnseite des Innenteils 1 ab und sind im Bereich des Aussenmantels von Widerstandsmaterial überdeckt und dadurch fixiert. Die Innenmantelfläche des Innenteils 1 ist zylindrisch geformt, während die Aussenmantelfläche konisch geformt ist.
[0016] Weiterhin besteht das Heizelement aus einem als Spannrohr dienenden Aussenteil 5, welches ebenfalls aus metallischem Material besteht und vorzugsweise als Reflektor für die Wärmestrahlung des Heizkörpers 3 dient.
Das Aussenteil 5 weist eine konische Innenmantelfläche auf, die auf die Konizität der Aussenmantelfläche des Innenteils 1 abgestimmt ist, während die Aussenfläche des Aussenteils zylindrisch sein kann. Sofern das Aussenteil 5 aus der in der Zeichnung dargestellten Position relativ zum Innenteil 1 nach links verschoben wird, so wird hierdurch das Innenteil radial zusammengedrückt und in der Sollposition auf dem zylindrischen zu beheizenden Teil fest verspannt.
[0017] In der Montagesolllage liegen das Aussenteil 5 und das Innenteil 1 mit ihren Enden abschliessend aufeinander.
[0018] Die Aussenmantelfläche des Innenteils 1 weist zusätzlich mehrere auf den Umfang verteilt angeordnete Langlöcher 6 auf, die sich mit ihrer längeren Abmessung in axialer Richtung erstrecken.
Das Aussenteil 5 weist im Ausführungsbeispiel kreisrunde Lochungen 7 auf, die den Mantel des Aussenteils durchsetzen. In der Montagesollposition liegen die Lochungen 7 über den Langlöchern 6 und zwar in dem Bereich, der mit 8 angedeutet ist. Sofern in dieser Position in die Lochungen 7 ein Abziehwerkzeug eingesetzt wird, welches gleichzeitig in die Langlöcher 6 eingreift, so ist durch die Abziehbewegung eine Verschiebung des Aussenteils 5 relativ zum Innenteil 1 um die Länge der Langlöcher 6 ermöglicht, bevor dann sowohl das Innenteil 1 als auch das Aussenteil 5 durch das in die Lochungen 7 und die Langlöcher 6 eingreifende Abziehwerkzeug von dem zum beheizenden Gegenstand abgezogen werden kann.
Um die exakte Ausrichtung der Teile zueinander zu fördern und sicherzustellen bildet im Ausführungsbeispiel der Längsschlitz 2 des Innenteils 1 eine Längsnut, in die eine Führungszunge 9 des Aussenteils 5 eingreift. Es ist somit sichergestellt, dass sich die Teile bei der Aufschiebe- oder Abziehbewegung nicht relativ zueinander verdrehen können. Zusätzlich ist in den Längsschlitz 2 noch ein Mantelthermoelement eingelegt, welches mit seinem Ende bei 10 positioniert ist.
Dieses Mantelthermoelement liegt so weit hinter der Mantelfläche des Innenteils 1 zurück, dass die Führungszunge 9 berührungslos an dem Mantelthermoelement vorbei bewegbar ist, wenn das Aussenteil 5 auf das Innenteil 1 aufgeschoben wird oder von diesem abgezogen wird.
[0019] Der Verlauf des Heizkörpers 3 über die Mantelfläche ist beliebig auszubilden, um die gewünschte Temperaturverteilung in dem Heizelement zu erreichen. Dieser Verlauf ist in der Zeichnung nur beispielhaft gezeigt.
[0020] Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
[0021] Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
The invention relates to a tubular electric heating element, which can be pushed onto a cylindrical object to be heated, for example, a cylindrical hot runner nozzle and clamped in the desired position.
In the prior art it is known to fix such tubular electric heating elements by means of clamping wedges or by means of integrated screw in the tangential direction or by means of sleeve in the axial screw on the cylindrical part.
The known solutions are technically complex and unsatisfactory in their handling and in their mode of action.
Based on this prior art, the present invention seeks to provide a tubular electric heating element of the generic type, which consists of a few, uncomplicated items, which can be fixed and clamped in a simple manner and extremely functional on a cylindrical part to be heated and which can also be easily removed from the cylindrical part to be heated again.
To achieve this object, the invention proposes a tubular electric heating element which is fixed against displacement on a cylindrical part to be heated, consisting of a longitudinally slotted, preferably metallic,
good heat-conducting tubular inner part with a cylindrical inner shape and a conical outer circumferential surface, wherein the inner lateral surface or preferably the outer lateral surface has an electric heating element or an electric heating surface made of electrically conductive resistance material from which or the connecting conductor preferably depart at one or both end faces of the inner part, and a metallic tubular outer part with a conical inner circumferential surface, which is axially pushed onto the inner part and the inner part pressed radially pressed together against the jacket of the part to be heated pressed.
The radiator is preferably formed by a layer of electrically conductive resistance material, e.g. is applied in a plasma spraying process on the jacket of the inner part.
In this case, this layer is applied in any shape and contour, for example in the form of a helix, a meander or in another form, which is useful for heating the object to be heated. The connecting conductors can be placed, for example, on the lateral surface at its axial end region and overmolded with the resistance material, whereby the firm connection is achieved.
The inner part may be a metallic rotary member which is internally provided with an axial bore which is cylindrical. The outer circumferential surface of the inner part is conical over its entire course. The outer part is also a metallic tube, preferably rotary member, with a conical inner surface over its entire length, wherein the tube is preferably made of heat-reflecting material.
The conicity of the outer circumferential surface of the inner part and the inner lateral surface of the outer part is coordinated so that the parts are pushed towards each other, with increasing postponement of the outer part, a tension of the inner part takes place on the cylindrical part to be heated. In the end position, in which the outer part and the inner part are preferably flush with their ends, a fixed arrangement of the entire tubular heating element is achieved on the part to be heated.
To release the parts of the part to be heated, it is only necessary to deduct the outer part against the Aufschieberichtung so that the inner part is no longer pressed onto the part to be heated, but is also deducted from this.
In order to facilitate in particular the disassembly of the heating element of the object to be heated, it is provided that the outer circumferential surface of the inner part axially directed slots and the outer part has the jacket passing perforations, which are arranged overlapping each other in the clamping position, so that in the Perforations and slots a puller is used,
by means of which the outer part is displaceable relative to the inner part by the length of the elongated holes in the withdrawal direction and in this position, both parts are jointly deducted from the part to be heated.
If the heating element is in the clamping position on the object to be heated, it is possible to intervene by a corresponding peeling tool in the distributed preferably several times over the circumference arranged perforations of the outer part and at the same time in the slots of the inner part. If then the removal tool is moved in withdrawal direction, first the outer part is withdrawn relative to the inner part to a corresponding Mass, which is determined by the slots of the inner part.
Subsequently, the inner part is then taken by the engaging in the slots of the inner part removal tool and the heating element is deducted in total from the part to be heated.
In order to achieve an exact alignment of the outer part and the inner part relative to each other, so that in particular the perforations and slots of the parts are to be stacked, it is provided that the inner part lying outside or the outer part lying inside a longitudinal groove and the outer part lying inside or the inner part lying outside has a guide tongue or the like guide projection, the or
which engages in the longitudinal groove.
Also, it can be provided that the longitudinal slot of the inner part forms a longitudinal groove in which engages a guide tongue or the like guide projection of the outer part.
It can be additionally provided that in the longitudinal slot or in the guide groove a jacket thermocouple is inserted, which lies so far behind the lateral surface, that the guide tongue is movable without contact on the jacket thermocouple over.
For example, the longitudinal slot of the inner part serves as a receptacle for a jacket thermocouple.
Furthermore, in this case, the guide tongue or the guide projection of the outer tube engages in the longitudinal slot of the inner tube, so that in this way an anti-rotation is formed, whereby the positionally correct positioning of the parts is ensured to each other.
An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and described in more detail below.
1 shows an inventive heating element in view in a pre-assembly.
The tubular electric heating element which can be pushed onto a cylindrical, heated part and in the deferred position, consists of a metallic, good heat conducting inner part 1, which has a longitudinal slot 2 extending over its entire length.
In addition, the inner part 1 has a sprayed-on electrical heating element 3 on its outer shell. The heating element 3 is formed by a thin material layer of electrically conductive resistance material, which is sprayed onto the casing by means of a plasma spraying process. Connecting conductors 4 of the heating element protrude in the embodiment from the end face of the inner part 1 and are covered in the region of the outer jacket of resistance material and thereby fixed. The inner circumferential surface of the inner part 1 is cylindrically shaped, while the outer circumferential surface is conically shaped.
Furthermore, the heating element consists of a clamping tube serving as outer part 5, which also consists of metallic material and preferably serves as a reflector for the thermal radiation of the radiator 3.
The outer part 5 has a conical inner circumferential surface, which is matched to the conicity of the outer circumferential surface of the inner part 1, while the outer surface of the outer part can be cylindrical. If the outer part 5 is displaced from the position shown in the drawing relative to the inner part 1 to the left, as a result, the inner part is radially compressed and firmly clamped in the desired position on the cylindrical part to be heated.
In the assembly target position are the outer part 5 and the inner part 1 with their ends concluding each other.
The outer circumferential surface of the inner part 1 additionally has a plurality of circumferentially spaced slots 6, which extend with their longer dimension in the axial direction.
The outer part 5 has in the exemplary embodiment circular perforations 7, which pass through the jacket of the outer part. In the assembly target position are the holes 7 over the slots 6 in the area that is indicated by 8. If a puller is used in this position in the holes 7, which simultaneously engages in the slots 6, so by the stripping movement, a displacement of the outer part 5 relative to the inner part 1 by the length of the slots 6 allows before then both the inner part 1 as Also, the outer part 5 can be deducted from the engaging in the holes 7 and the slots 6 puller from the heated object.
In order to promote and ensure the exact alignment of the parts to each other forms in the embodiment of the longitudinal slot 2 of the inner part 1, a longitudinal groove in which a guide tongue 9 of the outer part 5 engages. It is thus ensured that the parts can not rotate relative to each other during the sliding or Abziehbewegung. In addition, a jacket thermocouple is inserted into the longitudinal slot 2, which is positioned at its end at 10.
This jacket thermocouple lies so far behind the outer surface of the inner part 1 that the guide tongue 9 is movable without contact on the jacket thermocouple when the outer part 5 is pushed onto the inner part 1 or withdrawn from this.
The course of the radiator 3 over the lateral surface is arbitrary form to achieve the desired temperature distribution in the heating element. This course is shown only by way of example in the drawing.
The invention is not limited to the embodiment, but in the context of the disclosure often variable.
All new, disclosed in the description and / or drawing single and combination features are considered essential to the invention.