DE4223548C2 - Elektrischer Heizeinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Heizeinsatz zur Beheizung flüssiger Medien mit einer Anschlußhaube, einer Durchführungsstange, die mit einem Ende an der Anschlußhaube gehaltert ist, zumindest einem keramischen Heizleiterträger­ körper, der an einem anschlußhaubenfernen Endabschnitt der Durchführungsstange gelagert ist und dessen Heizleiter elektrisch mit an der Anschlußhaube vorgesehenen Anschlußelementen verbunden ist.

Wird ein derartiger, mit zumindest einem keramischen Heiz­ leiterträgerkörper versehener Heizeinsatz z. B. senkrecht angeordnet, tritt bei einem Heizzyklus des Heizeinsatzes eine Längenausdehnung der aus einem hitzebeständigen Edel­ stahl bestehenden Durchführungsstange auf. Demgemäß bewegt sich der keramische Heizleiterträgerkörper während des Heiz- bzw. Erwärmungszyklus zunächst von der Anschlußhaube weg und bei Beendigung des Heiz- bzw. Erwärmungszyklus wieder zur Anschlußhaube hin. Dadurch wird eine Anschlußleitung, mittels der der Heizleiter des Heizleiterträgerkörpers mit den an­ schlußhaubenseitigen Anschlußelementen verbunden ist und/ oder der Heizleiter selbst jeweils gedehnt und gestaucht. Durch diesen Vorgang kann die Betriebssicherheit und die Nutzungsdauer des Heizeinsatzes wesentlich beeinträchtigt bzw. verkürzt werden.

Die GB-PS 1088084 betrifft einen elektrischen Heizeinsatz zur Beheizung flüssiger Medien, wobei die thermische Ausdehnung ebenfalls eine Rolle spielt. Allerdings wird diese dort ausgenutzt, um einen oder mehrere elektrische Schalter zu betätigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizeinsatz zu schaffen, bei dem eine Beanspruchung der Anschlußleitung und/oder des Heizleiters bei einem Erwärmungszyklus vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchführungsstange in ihrer Längsrichtung verschieblich an der Anschlußhaube gehaltert ist und daß die Durchführungs­ stange mittels einer Druckfeder in Richtung auf ihr an­ schlußhaubenseitiges Ende vorgespannt ist. Bei einer Län­ genausdehnung der Durchführungsstange infolge einer Erwär­ mung des Heizleiterträgerkörpers drückt die Druckfeder die Durchführungsstange um eine der Längenänderung der Durch­ führungsstange entsprechende Distanz vom Heizleiterträger­ körper weg, so daß der Abstand zwischen dem Heizleiterträ­ gerkörper und der Anschlußhaube und damit der Abstand zwischen dem Heizleiterträgerkörper und den an der Anschlußhaube vor­ gesehenen Anschlußelementen auch während eines Erwärmungs­ zyklus konstant bleibt. Der erfindungsgemäße Heizeinsatz ist auch zur Beheizung gasförmiger Medien anwendbar.

Vorteilhaft ist ein Halter vorgesehen, der an einem Ende fest mit der Anschlußhaube verbunden ist und der die Druck­ feder sowie den heizleiterträgerkörperfreien Abschnitt der Durchführungsstange umhüllt. Die Länge des Halters bestimmt dann den Abstand zwischen der Anschlußhaube und dem Heiz­ leiterträgerkörper.

Um eine ungewollte Rotationsbewegung des Heizleiterträ­ gerkörpers zu vermeiden, kann ein Verdrehungsschutzstück vorgesehen sein, das fest mit dem anderen Ende des Halters verbunden ist und formschlüssig unverschieblich im Heiz­ leiterträgerkörper sitzt.

Wenn der Halter zwei aneinander befestigbare Halterabschnit­ te aufweist, von denen das freie Stirnende des heizleiter­ trägerkörperseitigen Halterabschnitts als Widerlager für die Druckfeder dient, brauchen zur Schaffung eines Wider­ lagers für die Druckfeder keine weiteren Maßnahmen mehr vor­ gesehen zu werden.

Eine konstruktiv besonders einfache Verbindung des anderen Endes der Druckfeder mit der Durchführungsstange ergibt sich, wenn das anschlußhaubenseitige Ende der Druckfeder gegen eine Scheibe anliegt, die zwischen der Druckfeder und an der anderen Seite der Scheibe vorgesehenen, auf einem Außengewinde der Durchführungsstange sitzenden Muttern auf der Durchführungsstange gehalten ist.

Vorteilhaft kann der Halter außen mit einer temperaturbe­ ständigen Mineralschlauchisolation, z. B. mit einem Glas­ seidenschlauch, versehen sein.

Zur Sicherung einer langen Nutzungsdauer des erfindungs­ gemäßen Heizeinsatzes sollte die Druckfeder vorteilhaft aus einem temperaturbeständigen Werkstoff, z. B. aus In­ conell, bestehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungs­ form unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die wesentlichen Bauteile eines erfindungs­ gemäßen Heizeinsatzes im Schnitt; und

Fig. 2 eine Ansicht des Heizeinsatzes von links in Fig. 1.

Ein in seinen wesentlichen Bauteilen in Fig. 1 dargestell­ ter, normalerweise senkrecht angeordneter aber auch in waage­ rechter Anordnung nutzbarer Heizeinsatz hat eine Anschluß­ haube 1, eine Durchführungsstange 2 und zumindest einen keramischen Heizleiterträgerkörper 3, der in Fig. 1 wie die Durchführungsstange 2 nur teilweise dargestellt ist.

An der Anschlußhaube 1 sind mehrere Anschlußelemente 4 an­ gebracht, die an eine nicht dargestellte elektrische Ener­ giequelle angeschlossen sind.

Etwa mittig weist die Anschlußhaube 1 eine kreisförmige Durchbrechung auf, an deren Rand ein hohlzylindrischer Halterabschnitt 5 im Bereich seines Stirnendes angeschweißt ist. Der Halterabschnitt 5 ist an seinem anschlußhauben­ fernen Endabschnitt entweder mit einem Innengewinde aus­ gebildet, in das ein Außengewindeansatz 6 eines weiteren, ebenfalls hohlzylindrischen Halterabschnitts 7 eingeschraubt oder nur gesteckt ist. An seinem dem Außengewindeansatz 6 entgegengesetzten Ende ist der weitere Halterabschnitt 7 mit einem Verdrehungsschutzstück 8 verschweißt, welches eine mittige Durchbrechung aufweist und im Querschnitt z. B. drei­ eckig geformt ist.

Dieses Verdrehungsschutzstück 8 sitzt in einer entspre­ chend geformten Ausnehmung im Heizleiterträgerkörper 3, der ebenfalls mittig eine zylindrische Durchbrechung auf­ weist. Im nur teilweise dargestellten Heizleiterträger­ körper 3 verlaufen die Windungen eines nicht dargestellten Heizdrahts, der über eine in Fig. 1 nur zum Teil darge­ stellte Anschlußleitung 9 mit den an der Anschlußhaube 1 vorgesehenen Anschlußelementen 4 verbunden ist.

Auf der freien Stirnseite des Außengewindeansatzes 6 des heizleiterkörperträgerseitigen Halterabschnitts 7 stützt sich mit einem Ende eine Druckfeder 10 ab, die im Hohlraum des anschlußhaubenseitigen Halterabschnitts 5 aufgenommen und aus einem temperaturbeständigen Werkstoff, z. B. Inco­ nell, hergestellt ist.

Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Druckfeder 10 gegen eine Scheibe 11 ab, die mittels zweier auf ihrer anderen Seite auf einem Gewindeabschnitt der Durchführungsstange 2 sitzenden Muttern 12 auf der Durchführungsstange 2 zwischen der Druckfeder 10 und den Muttern 12 eingeklemmt ist.

Die Durchführungsstange 2 durchragt die mittige Durch­ brechung der Anschlußhaube 1, die Druckfeder 10 bzw. den anschlußhaubenseitigen Halterabschnitt 5, den heizleiter­ trägerkörperseitigen Halterabschnitt 7, das Verdrehungs­ schutzstück 8 sowie den zumindest einen Heizleiterträger­ körper 3, an dem sie in irgendeiner geeigneten Form ange­ bracht ist.

Der aus den beiden Halterabschnitten 5, 7 gebildete Feder­ halter bestimmt den gewünschten und konstanten Abstand zwi­ schen dem zumindest einen keramischen Heizleiterkörper 3 und der Anschlußhaube 1 und damit die Länge der Anschluß­ leitung 9. Der Federhalter 5, 7 ist auf seiner Außenseite mit einer temperaturbeständigen Mineralschlauchisolation in Form eines Glasseidenschlauchs 13 versehen.

Die Durchführungsstange 2 besteht aus einem hitzebeständigen Edelstahl und dehnt sich bei jedem Heizzyklus des Heizein­ satzes bzw. des zumindest einen Heizleiterträgerkörpers 3 aus. Diese unvermeidliche Ausdehnung der Durchführungsstange 2 hat jedoch keine Änderung des Abstands zwischen den An­ schlußelementen 4 der Anschlußhaube und dem Heizleiterträ­ gerkörper 3 und damit der Länge der Anschlußleitung 9 zur Folge, so daß keine Dehnung oder - bei Beendigung des Heiz­ zyklus und Rückbildung der Verlängerung der Durchführungs­ stange - Stauchung an den Anschlußteilen auftritt. Die Län­ genausdehnung der Durchführungsstange 2 wird kompensiert, indem die Durchführungsstange 2 durch die gegen die Scheibe 11 drückende Druckfeder 10 in Richtung auf ihr anschlußhau­ benseitiges Ende zugeschoben wird und nach einer Längenaus­ dehnung weiter aus der in Fig. 2 gezeigten Stirnseite der Anschlußhaube 1 vorragt.

Claims (7)

1. Elektrischer Heizeinsatz zur Beheizung flüssiger Medien mit einer Anschlußhaube (1), einer Durchführungsstange (2), die mit einem Ende an der Anschlußhaube (1) gehaltert ist, und zumindest einem keramischen Heizleiterträgerkörper (3), der an einem anschlußhaubenfernen Endabschnitt der Durchführungsstange (2) gelagert ist und dessen Heizleiter elektrisch mit an der Anschlußhaube (1) vorgesehenen Anschlußelementen (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungsstange (2) in ihrer Längsrichtung verschieblich an der Anschlußhaube (1) gehaltert ist und daß die Durchführungsstange (2) mittels einer Druckfeder (10) in Richtung auf ihr anschlußhaubenseitiges Ende vorgespannt ist.

2. Heizeinsatz nach Anspruch 1, bei dem ein Halter (5, 7) vorgesehen ist, der an einem Ende fest mit der Anschlußhau­ be (1) verbunden ist und der die Druckfeder (10) sowie den heizleiterträgerkörperfreien Abschnitt der Durchführungsstange (2) umhüllt.

3. Heizeinsatz nach Anspruch 2, bei dem ein Verdrehungs­ schutzstück (8) vorgesehen ist, das fest mit dem anderen Ende des Halters (5, 7) verbunden ist und formschlüssig unverschieblich im Heizleiterträgerkörper (3) sitzt.

4. Heizeinsatz nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Halter (5, 7) zwei aneinander befestigbare Halterabschnitte (5, 7) aufweist, von denen das freie Stirnende des heizleiterträ­ gerkörperseitigen Halterabschnitts (7) als Widerlager für die Druckfeder (10) dient.

5. Heizeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das anschlußhaubenseitige Ende der Druckfeder (10) gegen eine Scheibe (11) anliegt, die zwischen der Druckfeder (10) und an ihrer anderen Seite vorgesehenen, auf einem Außengewinde der Durchführungsstange (2) sitzenden Muttern (12) auf der Durchführungsstange (2) gehalten ist.

6. Heizeinsatz nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der Halter (5, 7) außen mit einer temperaturbeständigen Mineralschlauchisolation, z. B. mit einem Glasseidenschlauch (13), versehen ist.

7. Heizeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Druckfeder (10) aus einem temperaturbeständigen Werk­ stoff, z. B. Inconell, besteht.