DE10345904A1

DE10345904A1 - Rohrförmiges elektrisches Heizelement

Info

Publication number: DE10345904A1
Application number: DE10345904A
Authority: DE
Inventors: Egbert Simon
Original assignee: Hotset Heizpatronen und Zubehoer GmbH
Current assignee: Hotset Heizpatronen und Zubehoer GmbH
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2005-01-20

Abstract

Um 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, wird ein Heizelement als Zusatz zur Patentanmeldung Aktz.: 10313253.8-34 vorgeschlagen, das auf einem zylindrischen zu beheizenden Teil verschiebesicher fixierbar ist, bestehend aus einem längs geschlitzten, vorzugsweise metallischen, gut wärmeleitenden rohrartigen Innenteil (1) mit zylindrischer Innenform und konischer Außenmantelfläche, wobei die Innenmantelfläche oder vorzugsweise die Außenmantelfläche einen elektrischen Heizkörper (3) oder Heizfläche aufweist, von dem Anschlussleiter (4) vorzugsweise an einer oder beiden Stirnseiten des Innenteils (1) abgehen, sowie einem metallischen rohrartigen Außenteil (5) mit konischer Innenmantelfläche, welches auf das Innenteil (1) axial aufschiebbar ist und das Innenteil (1) radial zusammengepresst gegen den Mantel des zu beheizenden Teils angepresst hält.

Description

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.

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.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein rohrförmiges elektrisches Heizelement gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches aus wenigen, unkomplizierten Einzelteile 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.

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 längs geschlitzten, vorzugsweise metallischen, gut wärmeleitendem 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Auch kann vorgesehen sein, dass der Längsschlitz des Innenteils eine Längsnut bildet in die eine Führungszunge oder dergleichen Führungsvorsprung des Außenteils eingreift.

Dabei kann zusätzlich vorgesehen sein, dass in den Längsschlitz oder in die Führungsnut ein Mantelthermoelement eingelegt ist, das soweit hinter der Mantelfläche zurückliegt, dass die Führungszunge berührungslos an dem Mantelthermoelement vorbei bewegbar ist.

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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt: die 1 ein erfindungsgemäßes Heizelement in Ansicht in einer Vormontagelage.
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 Heizelelementes 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.
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.
In der Montagesolllage liegen das Außenteil 5 und das Innenteil 1 mit ihren Enden abschließend aufeinander.
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 soweit 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.
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.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Rohrförmiges elektrisches Heizelement als Zusatz zur Patentanmeldung Aktz.: 103 13 253.8-34, das auf einem zylindrischen zu beheizenden Teil verschiebesicher fixierbar ist, bestehend aus einem längs geschlitzten vorzugsweise metallischen, gut wärmeleitendem rohrartigen Innenteil (1) mit zylindrischer Innenform und konischer Außenmantelfläche, wobei die Innenmantelfläche oder vorzugsweise die Außenmantelfläche einen elektrischen Heizkörper (3) oder Heizfläche aufweist, von dem oder der Anschlussleiter (4) vorzugsweise an einer oder beiden Stirnseiten des Innenteils (1) abgehen, sowie einem metallischen rohrartigen Außenteil (5) mit konischer Innenmantelfläche, welches auf das Innenteil (1) axial aufschiebbar ist und das Innenteil (1) radial zusammengepresst gegen den Mantel des zu beheizenden Teils angepresst hält.
Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche des Innenteils (1) axial gerichtete Langlöcher (6) und das Außenteil (5) den Mantel durchsetzende Lochungen (7) aufweist, die in der Spannlage einander überdeckend angeordnet sind, so dass in die Lochungen (7) und Langlöcher (6) ein Abziehwerkzeug einsetzbar ist, mittels dessen das Außenteil (5) relativ zum Innenteil (1) um die Länge der Langlöcher (6) in Abziehrichtung verschiebbar ist und in dieser Position beide Teile gemeinsam von dem zu beheizenden Teil abziehbar sind.
Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (1) außen liegend oder das Außenteil (5) innen liegend eine Längsnut sowie das Außenteil (5) innen liegend oder das Innenteil (1) außen liegend eine Führungszunge oder dergleichen Führungsvorsprung aufweist, die bzw. der in die Längsnut eingreift.
Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlitz (2) des Innenteils (1) eine Längsnut bildet in die eine Führungszunge (9) oder dergleichen Führungsvorsprung des Außenteils (5) eingreift.
Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Längsschlitz (2) oder in die Führungsnut ein Mantelthermoelement eingelegt ist, das soweit hinter der Mantelfläche zurückliegt, dass die Führungszunge (9) berührungslos an dem Mantelthermoelement vorbei bewegbar ist.