-
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heizkörper zur Beheizung industrieller Einrichtungen, insbesondere Spritzgießwerkzeugen, in Form einer Heizpatrone oder eines Rohrheizkörpers, die oder der ein metallisches Mantelrohr aufweist, in welchem der oder die Heizleiter in Isoliermasse eingebettet angeordnet sind, wobei der Heizkörper leicht, insbesondere von Hand biegbar ist, um ihn in eine rinnenförmige Kontur einer Wandung der zu beheizenden Einrichtung einzubringen, wobei der Heizkörper einen Außendurchmesser oder eine äußere Querschnittsbemessung hat, der oder die kleiner ist als die rinnenförmige Kontur, und auf den Heizkörper ein gut wärmeleitendes Element aufgebracht ist, dessen Außendurchmesser oder äußere Querschnittsabmessung der rinnenförmigen Kontur angepasst ist.
-
-
Ebenso wie bei der Erfindung sind solche Heizkörper dafür bestimmt, in entsprechende nutartige oder rinnenförmige Konturen in der Wandung der zu beheizenden Einrichtung eingesetzt zu werden. Üblicherweise weist diese rinnenförmige Kontur eine lichte Weite von 8 mm, 8,2 mm oder 8,5 mm auf. Gemäß Stand der Technik und ebenso gemäß der Erfindung ist der Durchmesser des Mantelrohres des Heizkörpers etwa 4 bis 5 mm. Gemäß dieser Ausbildung des elektrischen Heizkörpers, der also in fertiger verdichteter Form einen entsprechenden Durchmesser oder eine entsprechende Querschnittsabmessung aufweist, kann der elektrische Heizkörper leicht gebogen werden, insbesondere auch von Hand, um den Heizkörper an die rinnenförmige Kontur anzupassen. Damit ein guter Wärmeübergang zwischen dem in der Querabmessung kleineren Heizkörper gegenüber der rinnenförmigen Kontur erreicht wird, ist im Stand der Technik auf den Mantel des elektrischen Heizkörpers ein Ring- oder Wendelwellschlauch aufgeschoben, der aus gut wärmeleitendem Material besteht und das gut wärmeleitende Element bildet. Diese Anordnung hat sich zwar als durchaus brauchbar erwiesen, jedoch ist die Anpassung des Ring- oder Wendelwellschlauches an die Länge des entsprechenden Heizkörpers ein zusätzlicher Aufwand. Zudem entstehen zwangsläufig bei der Anordnung eines Ring- oder Wendelwellschlauches zwischen diesem und dem Mantel des Heizkörpers Spalte, die zusätzlich mit gut wärmeleitendem Metallpulver gefüllt werden müssen, um eine optimale Wärmeübertragung zu erreichen. Diese Ausbildung führt insgesamt dazu, dass zwar ein guter Wärmeübergang erreicht wird, jedoch mit erheblichem technischen Aufwand, wobei zudem die Biegefähigkeit durch diese Anordnung und Ausbildung herabgesetzt wird, so dass ein erhöhter Kraftaufwand zum Biegen des kompletten Heizkörpers erforderlich ist.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Heizkörper gattungsgemäßer Art zu schaffen, der einem entsprechenden kurvenartigen Verlauf einer Rinne oder Nut einer Werkzeugplatte einachsig oder auch mehrachsig auch manuell leicht angepasst werden kann, wobei die Herstellung vereinfacht und die Biegefähigkeit durch das zusätzlich aufzubringende gut wärmeleitende Element nicht beeinträchtigt wird.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das gut wärmeleitende Element aus einer Vielzahl von eine Mittellochung aufweisenden Gelenkscheiben besteht, die auf dem Mantel des Heizkörpers sitzen und sich gelenkig aneinander abstützen.
-
Vorzugsweise bestehen die gut wärmeleitenden Gelenkscheiben aus Metall, beispielsweise Edelstahl, was eine preisgünstige Lösung ist. Für Einsätze, bei denen es nicht so auf Kosten ankommt, sind auch andere Materialien, wie beispielsweise Kupfer, Messing oder auch wärmeleitende Keramik vorteilhaft einsetzbar. Durch die Anordnung einer Vielzahl von Gelenkscheiben auf dem Mantel des Heizkörpers wird erreicht, dass der Durchmesser des Heizkörpers von beispielsweise 4 bis 5 mm auf den Solldurchmesser von 8 mm, 8,2 mm oder 8,5 mm eingestellt werden kann. Zudem ist je nach Länge des Heizkörpers eine entsprechende Anordnung von mehr oder weniger Gelenkscheiben möglich. Die Gelenkscheiben können in einfacher Weise auf den fertigen Heizkörper aufgeschoben und in geeigneter Weise in ihrer Lage arretiert werden, so dass sie unverlierbar auf dem Heizkörper angeordnet sind. Das Biegen des so gebildeten Gesamtheizkörpers entsprechend der Kontur des Werkzeuges ist einfach auch in mehreren Achsrichtungen möglich. Insbesondere wird die Biegefähigkeit des Heizkörpers durch die Anordnung der Gelenkscheiben nicht oder nur unwesentlich behindert.
-
Der vorzugsweise metallische Mantel des Rohrheizkörpers oder der Heizpatrone kann beispielsweise aus Edelstahl, Nickel, Messing oder Kupfer bestehen. Der Querschnitt des Rohrheizkörpers oder der Heizpatrone kann vorzugsweise rund aber auch rechteckig, quadratisch, polygonal, oval oder elliptisch sein. Entsprechend ist die Lochung der Gelenkscheiben dem Querschnitt des Rohrheizkörpers angepasst, so dass ein satter Sitz der Gelenkscheiben auf dem Mantel des Heizkörpers ermöglicht ist.
-
Der elektrische Heizkörper kann die elektrischen Zuleitungen und Anschlüsse an einem Ende oder an beiden Enden aufweisen. Zusätzlich kann auch für Schutzkleinspannungen eine Rückführung über den Patronenmantel ermöglicht sein. Der eigentliche Anschluss an dem Heizkörper kann durch flexible Anschlussleitungen wie Litzen oder auch starre Anschlussenden in Form von Drähten oder Gewindestiften gebildet sein. Zusätzlich kann der Heizkörper mit einem integrierten Thermoelement ausgestattet sein.
-
Entsprechend der Querschnittsform der rinnenförmigen Kontur können die Gelenkscheiben einen angepassten Außenumfang aufweisen, so können sie beispielsweise rund, rechteckig, quadratisch, polygonal, oval, elliptisch oder auch sternförmig sein.
-
Eine bevorzugt Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Gelenkscheiben zylindrisch ausgebildet sind und an einem ersten Ende einen Gelenkvorsprung sowie an einem zweiten Ende eine Gelenkpfanne aufweisen, wobei die Gelenkvorsprünge der auf den Heizkörper aufgereihten Gelenkscheiben jeweils in die Gelenkpfannen der benachbarten Gelenkscheiben greifen.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung werden die Gelenkscheiben in gleicher Orientierung auf dem Mantel des Heizkörpers positioniert, wobei jeweils ein Gelenkvorsprung einer ersten Gelenkscheibe in eine Gelenkpfanne einer zweiten Gelenkscheibe eingreift. Auf diese Weise ist eine Kette von Gelenkscheiben gebildet, die entsprechend der erforderlichen Biegung des Heizkörpers sich ausrichten können.
-
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Gelenkvorsprung jeder Gelenkscheibe als Zapfen mit gerundeter Endkontur ausgebildet ist und die Gelenkpfanne jeweils eine entsprechend gerundete Aufnahmevertiefung für einen Zapfen bildet.
-
Hierdurch wird die gewünschte gelenkige Bewegung zwischen den benachbarten Gelenkscheiben noch verbessert.
-
Eine bevorzugte Alternative wird darin gesehen, dass zwei Arten von Gelenkscheiben in wechselnder Folge auf den Heizkörper aufgebracht sind, wobei eine erste Art Gelenkscheibe als Kugel und eine zweite Art Gelenkscheibe als Scheibe mit in Aufreihlage beidseitig ausgebildeten kugelartigen Gelenkpfannen ausgebildet ist, in die jeweils eine erste Art Gelenkscheibe eingreift.
-
Gemäß dieser Ausbildung ist zwar der Aufwand bezüglich der Auffädelung der Gelenkscheiben größer, da bei der Zuführung auf die wechselweise Zuführung der Gelenkscheiben erster Art und zweiter Art geachtet werden muss. Andererseits wird durch diese Ausbildung aber eine besonders günstige Gelenkverbindung zwischen den einzelnen Gelenkscheiben zur Verfügung gestellt, so dass das Biegen des Gesamtelementes, also des Heizkörpers mit den darauf befindlichen Gelenkscheiben erleichtert ist. Zudem wird die Luftspaltbildung zwischen den einzelnen Elementen minimiert.
-
Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die Gelenkscheiben mit geringem radialen Spiel auf dem Mantel angeordnet sind.
-
Vorzugsweise sind die Löcher der Gelenkscheiben geringfügig größer als der Außenabmessung der Heizpatrone oder des Heizkörpers entspricht. Diese Abmessung kann noch mit Fertigungstoleranzen von beispielsweise +0,1 mm behaftet sein.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erfolgt beim Biegen des Gesamtelementes eine nur geringe Streckung des Heizkörpers beim Einformen in die entsprechende Werkzeugkontur, was somit für die Präzision und Lebensdauer des Heizkörpers vorteilhaft ist.
-
Auch kann vorgesehen sein, dass die Enden des durch die Gelenkscheiben gebildeten Elementes auf dem Heizkörper fixiert sind.
-
Beispielsweise können zwei an den Enden angeordnete Gelenkscheiben in geeigneter Weise auf dem Mantel des Heizkörpers fixiert werden, beispielsweise durch Lötpunkte. Es ist aber auch möglich, an beiden Enden eine Abschlusshülse vorzusehen, die sich an den Gelenkscheiben abstützt, die an den Enden vorgesehen sind, um die Gesamteinheit zu stabilisieren und zu fixieren.
-
Der erfindungsgemäße Heizkörper kann infolge seiner Ausbildung in einfacher Weise in die entsprechende Kontur der zu beheizenden Einrichtung eingeformt werden, wobei es dennoch gegebenenfalls nötig oder vorteilhaft ist, dass anschließend mittels eines Pressvorganges der Heizkörper noch in die Kontur verpresst wird, wobei sich die Gelenkscheiben geringfügig verformen, so dass ein vorzüglicher Übergang sowohl zu der umgebenden Kontur als auch zwischen der Lochlaibung der Gelenkscheiben und dem Rohrheizkörper gebildet ist.
-
Schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung gezeigt und in Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigt:
-
1 eine erste Ausführungsform eines elektrischen Heizkörpers in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
-
2 eine zweite Ausführungsform in gleicher Ansicht;
-
3 eine weitere Ausführungsform in gleicher Ansicht.
-
In den Zeichnungsfiguren ist ein elektrischer Heizkörper 1 zur Beheizung von industriellen Einrichtungen, insbesondere Spritzgießwerkzeugen gezeigt. Der Heizkörper 1 ist in Form einer Heizpatrone oder eines Rohrheizkörpers realisiert, der ein metallisches Mantelrohr aufweist, in welchem ein oder mehrere Heizleiter vorzugsweise als gewendelte Elemente in Isoliermasse, insbesondere MgO-Pulver, eingebettet angeordnet sind. Dies ist in 2 an der rechten Seite prinzipiell angedeutet. Solche Heizkörper sind üblich und werden nach der Herstellung im Durchmesser reduziert, um eine feste Verpressung der Materialien zu erreichen.
-
Aufgrund seiner Materialauswahl und insbesondere seiner Abmessung, von beispielsweise maximal 5 mm im Durchmesser, ist ein solcher Heizkörper 1 leicht, insbesondere auch von Hand biegbar, um ihn in eine rinnenförmige Kontur einer Wandung der zu beheizenden Einrichtung oder dergleichen einzubringen.
-
Der Heizkörper 1 hat einen Außendurchmesser oder eine äußere Querschnittsabmessung der oder die kleiner ist als die zugehörige rinnenförmig Kontur. Beispielsweise weist der Heizkörper einen Durchmesser von 5 mm auf, wohingegen die Kontur, in die der Heizkörper 1 eingefügt werden soll, eine Querschnittsbemessung von 8 mm, 8,2 mm oder 8,5 mm aufweist. Um eine gute Wärmeübertragung von dem Heizkörper 1 auf die Wandung der Kontur zu erreichen, ist ein gut wärmeleitendes Element auf den Heizkörper aufgebracht, dessen Außendurchmesser oder äußere Querschnittsabmessung der rinnenförmigen Kontur angepasst ist. Im Ergebnis soll also dieses wärmeleitende Element der Abmessung der Kontur angepasst sein, also eine Querabmessung von beispielsweise 8 mm, 8,2 mm oder 8,5 mm aufweisen.
-
Erfindungsgemäß besteht das gut wärmeleitende Element aus einer Vielzahl von Mittelochungen aufweisenden Gelenkscheiben 2, 3, 4, die auf dem Mantel des Heizkörpers 1 sitzen und sich gelenkig aneinander abstützen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 sind die Gelenkscheiben 2 zylindrisch ausgebildet und weisen an einem ersten Ende einen Gelenkvorsprung 5 sowie an einem zweiten Ende eine Gelenkpfanne 6 auf. In der Solllage greifen jeweils die Gelenkvorsprünge 5 der auf dem Heizkörper 1 aufgereihten Gelenkscheiben 2 in die Gelenkpfannen 6 der benachbarten Gelenkscheiben 2 ein. Auf diese Weise wird eine gelenkige Verbindung erreicht, die bei der Biegung des Gesamtelementes entsprechend der zu beheizenden Kontur hilfreich ist. Vorzugsweise ist dabei der Gelenkvorsprung 5 jeder Gelenkscheibe 2 als Zapfen mit gerundeter Endkontur ausgebildet und die Gelenkpfanne 6 bildet jeweils eine entsprechend gerundete Aufnahmevertiefung für einen Zapfen 5.
-
Bei der Ausführungsform nach 3 sind zwei Arten von Gelenkscheiben 3, 4 in wechselnder Folge auf dem Heizkörper 1 aufgebracht, wobei eine erste Art Gelenkscheibe 4 als Kugel und eine zweite Art Gelenkscheibe 3 als Scheibe mit in Aufreihlage beidseitig ausgebildeten kugelartigen Gelenkpfannen 7 ausgebildet ist, in die jeweils eine erste Art Gelenkscheibe 4 eingesetzt ist und eingreift. Vorzugsweise sind alle Gelenkscheiben 2, 3, 4 mit radialem Spiel auf dem Mantel des Heizkörpers 1 angeordnet.
-
Die Gelenkscheiben 2, 3, 4 können eine kreisrunde Mittellochung aufweisen, wobei dann der Rohrheizkörper 1 ebenfalls kreisrunde Querschnittsabmessung aufweist. Alternative Formen der Mittellochungen und der Querschnittsform des Rohrheizkörpers 1 sind möglich, ohne den Vorschlag der Erfindung zu verlassen.
-
Um die Gelenkscheiben 2, 3, 4 auf dem entsprechenden Heizkörper 1 zu fixieren, können an den Enden Anschlusshülsen auf dem Mantel des Rohrheizkörpers 1 fixiert werden, so dass eine unverschiebliche Anordnung der Gelenkscheiben 2, 3, 4 erreicht wird oder aber die an den Enden befindlichen Gelenkscheiben können mit dem Mantel des Heizkörpers 1 verbunden werden, beispielsweise durch Lötung, so dass Beweglichkeit nicht gehemmt, die axiale Verschieblichkeit aber behindert ist.
-
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
-
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
