DE29507848U1

DE29507848U1 - Heizvorrichtung für einen Strömungskanal

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Publication number: DE29507848U1
Application number: DE29507848U
Authority: DE
Original assignee: Watlow GmbH
Current assignee: Watlow GmbH
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2005-05-13

Description

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DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT D-76207 KARLSRUHE (DURLACH)

POSTFACH 410760

DIPL.-ING. HARTMUT LASCH TELEFON: 1072!) 9432B15 TELEFAX: (0721) 9432840

Watlow Electic GmbH 13187.3/95 La/ju

Lauchwasenstraße 1 11. Mai 1995

76709 Kronau

Heizvorrichtung für einen Strömungskanal

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für einen rohrförmigen Strömungskanal, insbesondere eine Kunststoff-Spritzdüse, mit einem rohrförmigen Heizelement, das einen elektrisch aktivierbaren Heizleiter aufweist und auf die Spritzdüse umfangsseitig aufsetzbar sowie relativ zu dieser in Axialrichtung festlegbar ist.

Entsprechende Heizvorrichtungen dienen insbesondere dazu, ein Material in dem von dem Heizelement umgebenden Strömungskanal auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten. Bei dem Material kann es sich beispielsweise um Kunststoff material in einem Spritzkanalsystem handeln, das flüssig gehalten werden muß. Weitere Anwendungen sind unter anderem in Zusammenhang mit Gießmetallen gegeben.

Um für das im Strömungskanal befindliche Material die Erwärmung oder Konstanthaltung der Temperatur zu gewährleisten, muß das rohrförmige Heizelement in einer vorbestimmten Position auf dem Strömungskanal bzw. der Spritzdüse festgelegt werden, so daß zuverlässig verhindert ist, daß das Heizelement sich auf der Spritzdüse verschiebt oder von dieser herunterrutscht. Da die Spritzdüse üblicherweise aus Edelstahl und das rohrförmige

Heizelement in der Regel aus Messing bestehen, besitzt das Heizelement einen gegenüber der Spritzdüse wesentlichen größeren Wärmeausdehnungkoeffizienten. Bei Erwärmung des Heizelementes und somit der Spritzdüse lockert sich der Sitz zwischen diesen beiden Bauteilen, so daß die gegenseitige Positionierung allein durch Reibungskräfte nicht sichergestellt werden kann. Es sind deshalb spezielle Maßnahmen notwendig, um das Heizelement auf der Spritzdüse axial festzulegen.

Zur axialen Festlegung des Heizelements auf der Spritzdüse ist es &igr; bekannt, das rohrförmige Heizelement auf die Spritzdüse thermisch aufzuschrumpfen. Auf diese Weise ist ein enger, fester Sitz des Heizelementes auf der Spritzdüse sichergestellt, ohne daß dieses sich bei Betrieb der Heizvorrichtung lockert. Bei der Kunststoff-Verarbeitung ist es üblich, die Heizvorrichtung in gewissen Zeitintervallen auszuwechseln, um auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Heizvorrichtung zu verringern. Wenn das Heizelement jedoch auf die Kunststoff-Spritzdüse ausgeschrumpft ist, ist eine zerstörungsfreie Abnahme des Heizelementes von der Spritzdüse nicht möglich, so daß auch die Spritzdüse ausgebaut und ausge-5 wechselt werden muß. Da die Spritzdüsen jedoch relativ teuer sind, ist dieses Vorgehen insgesamt sehr kostenintensiv.

Des weiteren ist es bekannt, das Heizelement mit seinem hinteren Ende gegen einen Bund der Düse anzulegen und am vorderen Ende einen Sprengring vorzusehen, mit dem das Heizelement auf der Düse gehalten ist. Zu diesem Zweck ist auf der Außenoberfläche des Düsenkörpers der Spritzdüse eine umlaufende Nut ausgebildet, in die nach dem 5 Aufsetzen des rohrförmigen Heizelementes der Sprengring eingesetzt wird, der eine axiale Verschiebung des Heizelementes verhindert. Mit einer derartigen Festlegung ist jedoch der Nachteil verbunden, daß die Nut den Düsen-

körper der Spritzdüse schwächt, was nicht nur stabilitätstechnisch ungünstig ist, sondern auch zu einer über die Länge ungleichmäßigen Temperaturverteilung führen kann. Da die Nut des weiteren relativ offen liegt, kann Kunststoff-Material in die Nut eindringen und diese verkleben, wodurch der Sprengring nicht oder nur mit relativ großem Aufwand zu lösen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der das Heizelement in einfacher und zuverlässiger Weise ausgewechselt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Heizvorrichtung dadurch gelöst, daß in der Innenwandung des rohrförmigen Heizelementes zumindest eine umlaufende Nut ausgebildet ist, in der ein Spannelement formschlüssig gehalten ist, das mit der Spritzdüse in kraftschlüssigen Eingriff bringbar ist.

Bei dem Spannelement kann es sich beispielsweise um einen Federring handeln, dessen Innendurchmesser geringer als der Außendurchmesser der Spritzdüse ist. Der Federring ist auch im unbelasteten Zustand in der Nut unter Spiel gehalten, was durch eine entsprechende Anpassung der Abmessungen der Nut und des Federrings erzielt werden kann. Wenn das rohrförmige Heizelement auf die Spritzdüse aufgeschoben wird, wird die Spritzdüse in den Federring eingeführt, wodurch dieser elastisch aufgeweitet wird und 0 eine radial nach innen gerichtete Spannkraft auf die Spritzdüse abgibt. Die Spannkraft reicht aus, um das rohrförmige Heizelement bei Betrieb sicher auf der Spritzdüse zu halten.

Über eine geeignete Wahl des Materials für den Federring kann die Größe der Spannkraft entsprechend ausgelegt werden. Insgesamt hat es sich als vorteilhaft erwiesen,

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einen Federring aus Metall, insbesondere Federstahl, zu verwenden, jedoch sind auch Federringe aus Kunststoff-Material einsetzbar.
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Der Federring ist so ausgestaltet, daß sein Innendurchmesser geringer als der Außendurchmesser der Spritzdüse ist, wodurch die elastische Aufweitung des Federringes bei Einführen der Spritzdüse sichergestellt ist. Andererseits ist der Außendurchmesser des Federringes im unbelasteten Zustand größer als der Innendurchmesser des rohrförmigen Heizelementes, so daß der Federring zuverlässig in formschlüssiger Weise in der Nut gehalten ist.

Da die umlaufende Nut in der Innenwandung des rohrförmigen Heizelementes ausgebildet ist, kann eine Schwächung des Querschnitts des Düsenkörpers der Spritzdüse verhindert werden. Darüber hinaus ist die Nut bei eingesetzter Spritzdüse von dieser weitestgehend abgedeckt, so daß das Eintreten von Kunststoff-Material und somit das Verkleben der Nut verhindert ist.

Das rohrförmige Heizelement kann gegebenenfalls auch mit mehreren Nuten ausgebildet sein, in die jeweils ein Fe-5 derring eingesetzt ist, wodurch die resultierende Gesamt-Spannkraft erhöht werden kann.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels 0 unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Figur 1: einen Querschnitt durch eine Kunststoff-5 Spritzdüse vor dem Aufweiten des Federrings

und

Figur 2: die Spritzdüse mit aufsetzter Heizvorrichtung.

Gemäß den Figuren 1 und 2 ist ein rohrförmiger Strömungskanal in Form einer Kunststoff-Spritzdüse 11 vorgesehen, die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und in einer Düsenöffnung 11a mündet.

Auf die Kunststoff-Spritzdüse 11 ist ein rohrförmiges Heizelement 12 unter geringem Spiel aufsetzbar, das in seinem Inneren in bekannter Weise einen elektrisch aktivierbaren Heizleiter 16 in Wendelform aufnimmt.

In der Innenwandung 13 des rohrförmigen Heizelementes ist eine Nut 14 ausgebildet, die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Spritzdüse 11 verläuft. In die Nut 14 ist ein Federring 15 eingesetzt, der elastisch 0 aufweitbar ist.

In dem in Figur 1 dargestellten, unbelasteten Zustand des Federrings 15 ist dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des rohrförmigen Heizelementes 12, so 5 daß der Federring 15 auch bei abgenommenem rohrförmigen Heizelement 12 in der Nut 14 formschlüssig gehalten ist. Wenn das rohrförmige Heizelement 12 in die in Figur 2 dargestellte Stellung auf die Spritzdüse 11 aufgeschoben wird, so wird der Federring 15 durch die Spritzdüse 11 0 elastisch aufgeweitet, wodurch eine radial nach innen gerichtete Klemmkraft erzeugt wird, die das Heizelement 12 kraftschlüssig auf der Spritzdüse hält. Das Heizelement kann von einem Benutzer unter Überwindung der Klemmkraft von der Spritzdüse 11 abgezogen und gegen ein 5 anderes Heizelement ausgewechselt werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Heizvorrichtung für einen rohrförmigen Strömungskanal, insbesondere eine Kunststoff-Spritzdüse, mit einem rohrförmigen Heizelement, das einen elektrisch aktivierbaren Heizleiter aufweist und auf die Spritzdüse umfangsseitig aufsetzbar sowie relativ zu dieser in Axialrichtung festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenwandung (13) des rohrförmigen Heizelementes (12) zumindest eine umlaufende Nut (14) ausgebildet ist, in der ein Spannelement (15) formschlüssig gehalten ist, das mit der Spritzdüse (11) in kraftschlüssigen Eingriff bringbar ist.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement ein Federring (15) ist, dessen Innendurchmesser geringer als der Außendurchmesser der Spritzdüse (12) ist.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

0 zeichnet, daß der Federring (15) aus Metall, insbesondere Federstahl besteht.

4. Heizvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmessers des Feder-

rings (15) im unbelasteten Zustand größer als der Innendurchmesser des rohrförmigen Heizelementes (12) ist.

5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (15) durch Einführen der Spritzdüse (12) elastisch aufweitbar ist.