Verfahren zur Herstellung von elektrischen Heizkörpern von Spritzgiesswerkzeugen

Abstract

 Um ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Heizkörpern von Spritzgießwerkzeugen in Form einer Heizpatrone oder eines Rohrheizkörpers, bestehend aus einem metallischen Mantelrohr, Heizleitern und Isoliermasse, wobei in einem ersten Verfahrensschritt die Heizleiter in Isoliermasse in dem Mantelrohr eingebettet werden, bei welchem die Herstellung vereinfacht ist und eine gleichmäßige, hohe Verdichtung über den gesamten Querschnitt geschaffen wird, wird vorgeschlagen, daß in einem weiteren Verfahrensschritt das Mantelrohr mittels eines Walz- oder Rollvorganges verdichtet und gleichzeitig mit einer Kontur versehen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Heizkörpern von Spritzgießwerkzeugen, in Form einer Heizpatrone oder eines Rohrheizkörpers, bestehend aus einem metallischen Mantelrohr, Heizleitern und Isoliermasse, wobei in einem ersten Verfahrensschritt die Heizleiter in Isoliermasse in dem Mantelrohr eingebettet werden. Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von elektrischen Heizkörpern in Form einer Heizpatrone oder eines Rohrheizkörpers bekannt. So ist beispielsweise aus der DE 42 42 505 C2 bekannt, daß das Mantelrohr durch einen flexiblen Ringwellschlauch gebildet ist.

[0002] Hierbei ist es nachteilig, daß die Verdichtung der Isoliermasse entweder nur durch Rütteln erfolgt, was sich auf die Belastbarkeit des Heizkörpers nachteilig auswirkt, oder die Verdichtung erfolgt dadurch, daß auf zwei parallele Seiten des Heizkörpers eingewirkt wird, um diesen im Durchmesser zu reduzieren, was aber nicht zu einer gleichmäßigen Verdichtung der Isoliermasse über den gesamten Querschnitt führt.

[0003] Weiter ist beispielsweise aus der DE 195 41 504 A1 ein elektrischer Heizkörper gattungsgemäßer Art bekannt, bei dem auf das Mantelrohr ein Ring- oder Wendelwellschlauch aufgeschoben ist, wobei der zwischen dem Schlauch und dem Mantelrohr verbleibende Ringspalt und die diesem zugewandten Hohlräume des Schlauches mit gut wärmeleitfähigem Metallpulver gefüllt sind. Hierbei ist das Mantelrohr ein glattes Rohr, welches zwar gut reduzierbar ist, jedoch ist der Aufbau kompliziert und relativ teuer.

[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei welchem die Herstellung vereinfacht ist und eine gleichmäßige, hohe Verdichtung über den gesamten Querschnitt geschaffen wird.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in einem weiteren Verfahrensschritt das Mantelrohr mittels eines Walz- oder Rollvorganges verdichtet und gleichzeitig mit einer Kontur versehen wird.

[0006] Durch das Walzen des Mantelrohres in eine Konturform ist eine leichte Biegbarkeit und somit die Möglichkeit zur manuellen, leichten Anpassung an einen späteren Einbauort geschaffen worden. Durch eine derartige, gleichmäßige Verdichtung kann eine Reduzierung des Volumens von bis zu 15% erreicht werden.

[0007] Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, daß das Mantelrohr mit einer Ringwellformkontur versehen wird.

[0008] Weiter kann bevorzugt vorgesehen sein, daß das Mantelrohr mit einer Gewindekontur versehen wird.

[0009] Außerdem kann bevorzugt vorgesehen sein, daß das Mantelrohr mit einer Gewindekontur in Ringwellform ausgebildet ist.

[0010] Gemäß der Erfindung kann ein elektrischer Heizkörper gattungsgemäßer Art hergestellt werden, der die im Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet, der ferner eine kostengünstige Fertigung bei hoher Qualität und somit langer Lebensdauer aufweist.

[0011] Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen angegeben.

[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand einer schematisierten Zeichnung erläutert.

[0013] Es zeigt:

Figur 1 elektrische Heizkörper, Mantelmaterial mit Ringwellformkontur im Schnitt;

Figur 2 elektrische Heizkörper, Mantelmaterial mit Ringwellformkontur;

Figur 3 und 4 desgleichen in Gewindekontur des Mantels;

Figur 5 und 6 unterschiedliche Heizkörperformen im Querschnitt gesehen;

Figur 7 und 8 eine Darstellung gemäß Figur 1 und 2 mit einer Gewindekontur in Ringwellform.

[0014] Bei allen in den Zeichnungen dargestellten elektrischen Heizkörpern sind an den axialen Endbereichen der zylindrischen Heizkörperanschlußstifte 1 vorgesehen, an die die Heizleiter 2 angeschlossen sind, die im Inneren der Heizkörper angeordnet sind. Der Hohlraum der Heizkörper ist mit Isoliermaterial 3, beispielsweise Magnesiumoxid gefüllt. Axial kann eine Abdichtung mittels Keramikisolatoren 6 und Befestigungsmutter 7 erfolgen, die auf die Gewindeausbildung des Anschlußstiftes 1 aufgeschraubt ist.

[0015] Das Mantelmaterial kann beispielsweise Nickel oder auch vorzugsweise Edelstahl sein. Edelstahl ist unter anderem auch deswegen bevorzugt, weil eine Versprödung in einem Biegebreich, die zum Bruch des Heizkörpers führen könnte, bei dem Einsatz von Edelstahl als Material nicht auftritt.

[0016] Nach dem Installieren und Befüllen des Heizkörpers und gegebenenfalls nach der Abdichtung (beispielsweise bei 4 in Figur 2) wird der Heizkörper gemäß Figur 1 und 2 mittels eines Walzwerkzeuges durch Walzen verdichtet und gleichzeitig in die Kontur 5 verformt, wie sie insbesondere in der Schnittdarstellung in Figur 1 ersichtlich ist. Es handelt sich dabei um eine sogenannte Ringwellformkontur, bei der breite Ringe größeren Durchmessers über schmale Ringe kleineren Durchmessers miteinander verbunden sind. Die schmalen Ringe sind hinsichtlich ihrer Wandstärke gegenüber den breiten Ringelementen verringert. Durch diese Ausbildung wird eine besonders gute manuelle Formbarkeit (Biegung des Heizkörpers um seine Mittellängsachse) ermöglicht, wobei dennoch eine gleichmäßige Rundumverdichtung des Isoliermaterials 3 erfolgt.

[0017] Bei der Ausbildung nach Figur 3 und 4 wird das Mantelrohr in eine Gewindekontur umgeformt, wobei zwischen breiten Flachringelementen, die die Außenhaut des Heizkörpers bilden, V-förmige Kerben in Gewindeform umlaufend vorgesehen sind. Auch bei dieser Ausbildung wird die Biegbarkeit durch die V-förmigen Kerben erleichtert, wobei dennoch eine über den Querschnitt gleichbleibende Reduzierung und Verdichtung der Isoliermasse 3 erreicht wird.

[0018] Die Querschnittsform der Heizkörper kann rund sein, wie in Figur 5 angegeben, oder auch quadratisch, wie in Figur 6 angegeben.

[0019] In Figur 7 und 8 ist eine weitere Ausbildung gezeigt, bei der das Mantelrohr mit einer Gewindekontur in Ringwellform ausgebildet ist. Die Ausbildung ähnelt im Prinzip der Ausbildung nach Figur 1 und 2, wobei lediglich die einzelnen Elemente nicht umlaufende, in sich geschlossene Ringe sind, sondern die breiten Ringe und die schmalen Ringe sind in Form von umlaufenden gewindeartig ausgebildeten Wendeln geformt.

[0020] Auch hierbei wird durch die schmalen Rinnen eine gute Biegbarkeit um die Mittellängsachse des Heizkörpers erreicht und dennoch eine gleichmäßige Verdichtung der Isoliermasse 3 sichergestellt.

[0021] Die Verformung der Heizkörper erfolgt nach dem Befüllen und Installieren der Einzelelemente beispielsweise durch einen Walz- oder Preßvorgang oder auch durch einen Vorgang nach Art des Gewinderollens. Hierbei wird die Ringkontur oder Wendelkontur erzeugt, wobei eine Reduzierung im Durchmesser von bis zu 15% bewirkt wird.

[0022] Die erfindungsgemäß ausgebildeten Heizkörper sind relativ einfach herzustellen und trotz gleichmäßiger Verdichtung manuell biegbar.

[0023] Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

[0024] Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von elektrischen Heizkörpern von Spritzgießwerkzeugen in Form einer Heizpatrone oder eines Rohrheizkörpers, bestehend aus einem metallischen Mantelrohr, Heizleitern und Isoliermasse, wobei in einem ersten Verfahrensschritt die Heizleiter in Isoliermasse in dem Mantelrohr eingebettet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Verfahrensschritt das Mantelrohr mittels eines Walz- oder Rollvorganges verdichtet und gleichzeitig mit einer Kontur versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr mit einer Ringwellformkontur versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr mit einer Gewindekontur versehen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr mit einer Gewindekontur in Ringwellform ausgebildet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur mäanderartig ausgebildet wird, wobei breite Ringzonen abwechselnd mit schmalen Ringzonen aufgebracht werden, wobei vorzugsweise die Wandstärke im Bereich der schmalen Ringzonen gegenüber der Wandstärke der breiten Ringzonen vermindert wird und die schmalen Ringzonen im Durchmesser stärker reduziert werden als die breiten Ringzonen, woraus eine gute Biegbarkeit im Bereich der schmalen Ringzonen um die Längsmittelachse des Heizkörpers resultiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur zu Flachringelementen geformt wird, denen jeweils benachbart V-förmig radial eingedrückte Bereiche folgen, um die Biegbarkeit des Heizkörpers um seine Mittellängsachse im Bereich V-förmigen Bereiche zu ermöglichen.

Zeichnung