DE29718789U1 - Tubular electrical heating element for heating a nozzle body - Google Patents
Tubular electrical heating element for heating a nozzle bodyInfo
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Description
Rohrförmiges elektrisches Heizelement zur Beheizung eines DüsenkörpersTubular electric heating element for heating a nozzle body
Die Erfindung betrifft ein rohrförmiges elektrisches Heizelement zur Beheizung eines vom Heizelement umgebenen Elementes, insbesondere eines Düsenkörpers, vorzugsweise eines Düsenkörpers zur Herstellung von Spritzgußprodukten, bestehend aus einem Innenmantel, der auf das zu beheizende Element aufschiebbar ist, einer wendelartig radial außen auf den Innenmantel aufgebrachten elektrisch isolierten Heizwicklung sowie einem Außenmantel, der die Heizwicklung abdeckt.The invention relates to a tubular electric heating element for heating an element surrounded by the heating element, in particular a nozzle body, preferably a nozzle body for producing injection-molded products, consisting of an inner casing which can be pushed onto the element to be heated, an electrically insulated heating coil which is applied in a spiral-like manner radially on the outside of the inner casing, and an outer casing which covers the heating coil.
Derartige Heizelemente sind im Stand der Technik bekannt. Bei der Anordnung solcher Heizelemente auf zu beheizenden Gegenständen, wie Düsenkörpern oder dergleichen besteht das Problem, daß keine satte AnlageSuch heating elements are known in the prior art. When arranging such heating elements on objects to be heated, such as nozzle bodies or the like, there is the problem that no full contact
des Innenmantels des Heizelementes auf dem Außenmantel des zu beheizenden Elementes, insbesondere Düsenkörpers, erreicht wird oder aber besondere Maßnahmen getroffen werden müssen, um eine solche satte Anlage der Flächen aneinander zu erreichen. Die Anlage des Innenmantels des Heizelementes auf dem Außenmantel des zu beheizenden Elementes ist aber bestimmend dafür, daß die Heizleistung möglichst vollständig auf das zu beheizende Element übertragen werden kann.of the inner casing of the heating element on the outer casing of the element to be heated, in particular the nozzle body, is achieved or special measures must be taken to achieve such a close contact of the surfaces to one another. The contact of the inner casing of the heating element on the outer casing of the element to be heated is, however, decisive for the heating power to be transferred as completely as possible to the element to be heated.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei dem eine Selbstarretierung und Anspannung an den Mantel des zu beheizenden Elementes im Betriebszustand, also bei beheiztem Heizelement erreicht wird.Based on this prior art, the invention is based on the object of creating a heating element of the generic type in which self-locking and tensioning to the casing of the element to be heated is achieved in the operating state, i.e. when the heating element is heated.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Innenmantel aus zwei ineinandergefügten, längsgeschlitzten Hülsen besteht, deren radial innere nach radial außen abragende Vorsprünge aufweist, an denen die Schlitzkanten der radial äußeren sich bereichsweise abstützen, daß die innere Hülse aus einem metallischen Werkstoff mit relativ geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten und die äußere Hülse aus einem Werkstoff mit relativ größeremTo solve this problem, it is proposed that the inner casing consists of two interlocking, longitudinally slotted sleeves, the radially inner of which has projections that project radially outwards, on which the slot edges of the radially outer sleeve are supported in some areas, that the inner sleeve is made of a metallic material with a relatively lower coefficient of thermal expansion and the outer sleeve is made of a material with a relatively higher
Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, so daß bei Aufheizung des Heizelementes die äußere Hülse mit den Schlitzkanten auf die Vorsprünge einwirkt und eine Verkleinerung des Innendurchmessers der inneren Hülse bewirkt und diese gegen den Mantel des zu beheizenden Elementes anpreßt, wobei die äußere Hülse sich an der Innenfläche des Außenmantels mindestens in Teilbereichen radial abstützt.Thermal expansion coefficients exist so that when the heating element is heated, the outer sleeve with the slot edges acts on the projections and causes a reduction in the inner diameter of the inner sleeve and presses it against the casing of the element to be heated, whereby the outer sleeve is supported radially on the inner surface of the outer casing at least in some areas.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are specified in the subclaims.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß aufgrund des konstruktiven Aufbaus und der Werkstoffauswahl bei Beaufschlagung des Heizelementes die Temperaturerhöhung (Inbetriebnahme der Heizwicklung) eine Innendurchmesserverkleinerung bewirkt, so daß das Heizelement selbständig auf dem zu beheizenden Element, insbesondere dem zu beheizenden Düsenkörper gespannt und arretiert wird. Hierdurch wird erreicht, daß das Heizelement sich im Betriebszustand, also wenn der Heizkörper auf entsprechende Temperatur gebracht ist, auf dem entsprechenden zu beheizenden Element, insbesondere Düsenkörper, nicht mehr selbständig verschieben kann. Auch der Wärmeübergang vom Heizelement zum zu beheizenden Element ist ausgezeichnet.The design according to the invention ensures that, due to the structural design and the choice of material, when the heating element is exposed to the temperature increase (start-up of the heating coil) causes a reduction in the inner diameter, so that the heating element is automatically clamped and locked onto the element to be heated, in particular the nozzle body to be heated. This ensures that the heating element can no longer move independently on the corresponding element to be heated, in particular the nozzle body, in the operating state, i.e. when the heating element has been brought to the appropriate temperature. The heat transfer from the heating element to the element to be heated is also excellent.
Der Innenmantel ist dabei durch zwei ineinandergesteckte und satt aufeinander anliegende Hülsen gebildet, wobei das den Innenmantel bildende Hülsenteil durch das relativ außenliegende Hülsenteil im Durchmesser verkleinert und auf den zu beheizenden Gegenstand gespannt wird. Der außenliegende Mantel dehnt sich unter Temperatureinwirkung erheblich mehr aus, als die innenliegende Hülse, so daß die Schlitzrandkanten des äußeren Hülsenteils auf die Vorsprünge des innenliegenden Hülsenteils einwirken und somit eine Durchmesserverkleinerung des innenliegenden Teiles bewirkt wird. Dabei steckt die äußere Dehnhülse passend in dem Außenmantel (Passung mindestens an den Stirnenden des Außenmantels), so daß sich die äußere Hülse zum Schlitz hin dehnt. Als Werkstoff für das innenliegende Teil kommt vorzugsweise ein Werkstoff mit geringem Wärmeaus-dehnungskoeffizienten in Betracht, vorzugsweise Titan oder eine Titanlegierung. Das äußere Hülsenteil wird vorzugsweise aus einem Werkstoff mit großem Wärmeaus-dehnungskoeffizienten gefertigt, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.The inner casing is formed by two sleeves that are inserted into one another and fit snugly against one another, whereby the sleeve part that forms the inner casing is reduced in diameter by the relatively outer sleeve part and is clamped onto the object to be heated. The outer casing expands considerably more under the influence of temperature than the inner sleeve, so that the slot edges of the outer sleeve part act on the projections of the inner sleeve part and thus the diameter of the inner part is reduced. The outer expansion sleeve fits snugly into the outer casing (fits at least at the front ends of the outer casing), so that the outer sleeve expands towards the slot. The material for the inner part is preferably a material with a low thermal expansion coefficient, preferably titanium or a titanium alloy. The outer sleeve part is preferably made of a material with a high coefficient of thermal expansion, for example aluminum or an aluminum alloy.
Der Außenmantel des Heizelementes ist vorzugsweise durch zwei Hülsenteile gebildet, die ineinandersteckbar sind und an der Stoßfläche (der Stirnseite) miteinanderThe outer casing of the heating element is preferably formed by two sleeve parts that can be plugged into one another and are connected to one another at the abutting surface (the front side).
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verbunden werden können. Die eine Außenhülse kann dabei in der Länge bei unterschiedlich langen Heizelementen jeweils identisch ausgebildet sein, während das andere Hülsenteil in unterschiedlicher Länge gefertigt werden kann, um eine entsprechende äußere Abdeckung eines längeren oder kürzeren Heizelementes zu erreichen. Zudem ist in an sich bekannter Weise zwischen dem Außenmantel und den Heizwicklungen eine thermische Isolierung vorgesehen. Als Heizwicklung kommt beispielsweise ein in Form einer Wendelrohrpatrone ausgebildetes Element zum Einsatz, bei dem die eigentlichen Heizleiter in elektrischer Isoliermasse, beispielsweise Magnesiumoxyd eingebettet sind und von einem metallischen Mantel umgeben sind. Dieses Element ist so aufgebaut und ausgebildet, daß es in einfacher Form in einer Wendel auf einen Innenmantel aufgewickelt werden kann.can be connected. One outer sleeve can be identical in length for heating elements of different lengths, while the other sleeve part can be manufactured in different lengths in order to achieve a corresponding outer cover for a longer or shorter heating element. In addition, thermal insulation is provided between the outer jacket and the heating coils in a manner known per se. An element in the form of a spiral tube cartridge is used as the heating coil, for example, in which the actual heating conductors are embedded in electrical insulating material, for example magnesium oxide, and surrounded by a metallic jacket. This element is constructed and designed in such a way that it can be easily wound in a spiral onto an inner jacket.
Die Anschlußleitungen sind radial beispielsweise an einem Ende des Heizelementes abgeführt oder auch mittig des Heizelementes nach radial außen abgeführt. Zusätzlich kann in das Heizelement auch ein Thermoelement integriert sein.The connecting lines are led radially, for example at one end of the heating element or radially outward in the middle of the heating element. A thermocouple can also be integrated into the heating element.
* &Lgr;* &Lgr;
-6--6-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Es zeigt:It shows:
Figur 1 ein Heizelement im Querschnitt gesehen;Figure 1 shows a heating element in cross section;
Figur 2 desgleichen im Mittellängsschnitt gesehen;Figure 2 also seen in median longitudinal section;
Figur 3 + Figur 4 eine Innenhülse in Stirnansicht undFigure 3 + Figure 4 an inner sleeve in front view and
in Draufsicht;in top view;
Figur 5 + Figur &bgr; eine Außenhülse in Stirnansicht undFigure 5 + Figure β an outer sleeve in front view and
in Draufsicht.in top view.
In der Zeichnung ist ein rohrförmiges elektrisches Heizelement 1 zur Beheizung eines vom Heizelement 1 umgebenen Elementes, beispielsweise eines Düsenkörpers für einen Spritzgießvorgang gezeigt. Das Heizelement besteht aus einem Innenmantel 2, der auf das zu beheizende Element, beispielsweise den Düsenkörper, aufschiebbar ist, einer wendelartig radial außen auf den Innenmantel 2 aufgebrachten elektrisch isolierten Heizwicklung 3 sowie einem Außenmantel 4, der die Heizwicklung 3 abdeckt.The drawing shows a tubular electric heating element 1 for heating an element surrounded by the heating element 1, for example a nozzle body for an injection molding process. The heating element consists of an inner casing 2, which can be pushed onto the element to be heated, for example the nozzle body, an electrically insulated heating coil 3, which is applied in a spiral-like manner radially on the outside of the inner casing 2, and an outer casing 4, which covers the heating coil 3.
7-7-
Erfindungsgemäß besteht der Innenmantel 2 aus zwei längsgeschlitzten Hülsen 5, 6. Die beiden Hülsen sind in Einbausollage so angeordnet, daß die Schlitze 7,8 an gleicher Stelle angeordnet sind, also einen gemeinsamen Schlitz bilden. Die radial innenliegende Hülse 5 weist nach radial außen vorragende Vorsprünge 9 an beiden Längskanten des Schlitzes 7 auf. An diesen Vorsprüngen stützen sich die Schlitzkanten des Schlitzes 8 des äußeren Hülsenteils 6 ab. Die innere Hülse 5 besteht aus einem metallischen Werkstoff mit relativ geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten als die äußere Hülse 6, insbesondere aus Titan oder einer Titanlegierung. Die äußere Hülse 6 besteht aus einem metallischen Werkstoff mit relativ größerem Wärmeausdehnungskoeffizienten als die innere Hülse 5. Das äußere Hülsenteil 6 und der Außenmantel 6 sind an den Stirnenden auf Passung bearbeitet, so daß das äußere Hlsenteil 6 bei temperaturbedingter Dehnung geführt ist und sich zwingend so ausdehnt, daß es auf die Vorsprünge 9 der inneren Hülse 5 einwirkt.According to the invention, the inner casing 2 consists of two longitudinally slotted sleeves 5, 6. The two sleeves are arranged in the installation position so that the slots 7, 8 are arranged in the same place, i.e. form a common slot. The radially inner sleeve 5 has projections 9 that protrude radially outwards on both longitudinal edges of the slot 7. The slot edges of the slot 8 of the outer sleeve part 6 are supported on these projections. The inner sleeve 5 consists of a metallic material with a relatively lower thermal expansion coefficient than the outer sleeve 6, in particular of titanium or a titanium alloy. The outer sleeve 6 consists of a metallic material with a relatively higher coefficient of thermal expansion than the inner sleeve 5. The outer sleeve part 6 and the outer casing 6 are machined to fit at the front ends so that the outer sleeve part 6 is guided during temperature-related expansion and inevitably expands in such a way that it acts on the projections 9 of the inner sleeve 5.
Bei einer Aufheizung des Heizelementes 1 wirkt somit aufgrund der größeren Wärmeausdehung die äußere Hülse &bgr; mit den Schlitzkanten auf die Vorsprünge 9 im SinneWhen the heating element 1 is heated, the outer sleeve β with the slot edges acts on the projections 9 in the sense of
einer Durchmesserverkleinerung der inneren Hülse 5 ein, so daß diese fest gegen den Mantel des beheizenden Elementes angepreßt wird. Die Vorsprünge 9 der inneren Hülse 5 sind vornehmlich an den beiden Schlitzrandkanten ausgebildet, könnten aber auch mit Abstand von den beiden Schlitzrandkanten vorgesehen sein.a reduction in the diameter of the inner sleeve 5 so that it is pressed firmly against the casing of the heating element. The projections 9 of the inner sleeve 5 are primarily formed on the two slot edges, but could also be provided at a distance from the two slot edges.
Die äußere Hülse besteht vornehmlich aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Der Außenmantel 4 des Heizelementes 1 besteht aus einem metallischen Werkstoff mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, beispielsweise aus Titan oder einer Titanlegierung.The outer sleeve consists primarily of aluminum or an aluminum alloy. The outer casing 4 of the heating element 1 consists of a metallic material with a low coefficient of thermal expansion, for example titanium or a titanium alloy.
Vorzugsweise besteht der Außenmantel 4 aus zwei auf das innenliegende Heizelement aufschiebbaren Hülsenteilen, die mit ihren Stirnkanten aneinandergefügt sind und miteinander steckverbunden oder in anderer Weise verbunden sind. Zudem ist zwischen dem Außenmantel 4 und der Heizwicklung 3 noch eine thermische Isolierung 10 angeordnet.The outer casing 4 preferably consists of two sleeve parts that can be pushed onto the inner heating element, which are joined together with their front edges and are plugged together or connected in some other way. In addition, a thermal insulation 10 is arranged between the outer casing 4 and the heating coil 3.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the embodiment, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.
AlIe neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new individual and combination features disclosed in the description and/or drawing are considered essential to the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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| DE29718789U DE29718789U1 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Tubular electrical heating element for heating a nozzle body |
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| DE29718789U DE29718789U1 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Tubular electrical heating element for heating a nozzle body |
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| DE29718789U1 true DE29718789U1 (en) | 1997-12-04 |
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ID=8047608
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE29718789U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1314531A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Synventive Molding Solutions B.V. | Helical heating element for an injection moulding device |
| CN117162425A (en) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 佛山市飞月电热科技有限公司 | Energy-saving electric heating ring of injection molding machine |
-
1997
- 1997-10-22 DE DE29718789U patent/DE29718789U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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| EP1314531A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Synventive Molding Solutions B.V. | Helical heating element for an injection moulding device |
| US6893248B2 (en) | 2001-11-22 | 2005-05-17 | Synventive Molding Solutions B.V. | Helical heating element for an injection moulding device |
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| CN117162425B (en) * | 2023-11-02 | 2024-02-23 | 佛山市飞月电热科技有限公司 | Energy-saving electric heating ring of injection molding machine |
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Legal Events
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Effective date: 20010116 |
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