Anschlussanordnung für ein rohrförmiges elektrisches Heizelement

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung (1) zum elektrischen Anschluss elektrisch leitender Anschlusskontakte eines elektrischen Heizleiters auf einem rohrförmigen elektrischen Heizelement (100). Die Anschlussanordnung (1) umfasst mindestens zwei langgestreckte metallische Federkontakte (6a, 6b) und einen elektrisch isolierenden Sockel (2) mit einer Oberseite (2a) und einer Unterseite (2b), wobei die Oberseite (2a) des Sockels (2) zur Aufnahme eines Endes des rohrförmigen Heizelements (100) ausgebildet ist. Der Sockel (2) zwischen der Oberseite (2a) und der Unterseite (2b) weist mindestens eine durchgehende, durchströmbare Öffnung (3) und mindestens zwei Aussparungen (4a, 4b) auf. In jeder der Aussparungen (4a, 4b) ist je einer der mindestens zwei metallischen Federkontakte (6a, 6b) fixiert. Die Aussparungen (4a, 4b) sind derart ausgerichtet sind, dass ein erstes Ende (16a, 16b) eines jeden der Federkontakte (6a, 6b) in Richtung der Oberseite (2a) zeigt und ein zweites Ende (16c, 16d) eines jeden der Federkontakte (6a, 6b) in Richtung der Unterseite (2b) zeigt. Die ersten Enden (16a, 16b) der mindestens zwei Federkontakte (6a, 6b) sind im Bereich der Oberseite (2a) des Sockels (2) frei zugänglich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung zum elektrischen Anschluss elektrisch leitender Anschlusskontakte eines elektrischen Heizleiters auf einem rohrförmigen elektrischen Heizelement.

[0002] Derartige Anschlussanordnungen sind bereits bekannt. Die DE 10 2005 003 269 A1 offenbart ein rohrförmiges elektrisches Heizelement und eine Anschlussanordnung, mit welcher die Elektrodenanschlussflächen bzw. Anschlusskontakte, welche sich auf der äußeren Umfangsoberfläche des Heizelements befinden und elektrisch mit einem Hitze generierenden Widerstandskörper bzw. Heizleiter verbunden sind, elektrisch kontaktiert werden. Dabei werden die Elektrodenanschlussflächen mit einem metallischen Verbindungsteil verlötet, wobei hier ein Hartlotmaterial eingesetzt wird. Ein Weichlot kann bei Einsatztemperaturen der Kontaktstelle von über 300 bis 500 °C nicht verwendet werden. Beim Hartlöten ist die einzubringende Temperatur so hoch, dass bei einer punktuellen Erhitzung der Kontaktstelle eine starke lokale thermische Belastung des Heizelements auftritt, die zu einer Schädigung des Heizelements führen kann. Wird das Heizelement inklusive des Verbindungsteils und des Hartlots in einem Ofen auf eine Temperatur von über 900 C erhitzt, um das Hartlot einzubrennen, ist es erforderlich, die Verbindungsteile im Moment des Aufschmelzens des Lotes gegen die Elektrodenanschlussflächen zu drücken, damit ein einwandfreier Lötkontakt zustande kommt. Dies ist nur mit relativ großem Aufwand zu bewerkstelligen.

[0003] Alternativ sind Anschlussanordnungen für Heizelemente bekannt, bei welchen Drähte oder Litzen mit den Anschlusskontakten auf dem Heizelement durch Anschweißen, insbesondere durch ein Ultraschall- oder ähnliches Verfahren, verbunden werden. Allerdings ist die mechanische Festigkeit einer solchen Verbindung meist nicht ausreichend und zudem ihre Qualität stark schwankend, so dass ein derartiges Vorgehen zwar für Kleinserien geeignet, für eine Massenfertigung jedoch unbrauchbar ist.

[0004] Zudem sind derzeit keine elektrisch leitfähigen Kleber verfügbar, die einer Einsatztemperaturen von über 300 bis 500°C an Luft standhalten, ohne sich zu zersetzen oder zu oxidieren. Somit ist die Ausbildung einer Klebeverbindung zwischen den Drähten oder Litzen und den Anschlusskontakte eines elektrischen Heizelements derzeit nicht realisierbar.

[0005] Die bisher bekannten Anschlussanordnungen für elektrische Heizelemente stellen keinerlei Berührungsschutz der Kontaktstellen und stromführenden Teile zur Gewährleistung der Sicherheit des Bedienpersonals bereit, da die Anschlusskontakte und die damit verbundenen metallischen Verbindungsteile oder Drähte bzw. Litzen ungeschützt und unbedeckt vorliegen.

[0006] Es besteht die Aufgabe, eine verbesserte Anschlussanordnung für rohrförmige elektrische Heizelemente bereitzustellen.

[0007] Die Aufgabe wird für die Anschlussanordnung zum elektrischen Anschluss elektrisch leitender Anschlusskontakte eines elektrischen Heizleiters auf einem rohrförmigen elektrischen Heizelement gelöst, indem die Anschlussanordnung mindestens zwei langgestreckte metallische Federkontakte und einen elektrisch isolierenden Sockel mit einer Unterseite und einer Oberseite umfasst, wobei die Oberseite des Sockels zur Aufnahme eines Endes des rohrförmigen Heizelements ausgebildet ist, und wobei der Sockel zwischen der Unterseite und der Oberseite mindestens eine durchgehende, durchströmbare Öffnung aufweist und der Sockel weiterhin mindestens zwei Aussparungen aufweist, wobei in jeder der Aussparungen je einer der mindestens zwei metallischen Federkontakte fixiert ist, wobei die Aussparungen derart angeordnet sind, dass ein erstes Ende eines jeden der Federkontakte in Richtung der Oberseite zeigt und ein zweites Ende eines jeden der Federkontakte in Richtung der Unterseite zeigt, wobei die ersten Enden der mindestens zwei Federkontakte im Bereich der Oberseite des Sockels frei zugänglich sind.

[0008] Unter "frei zugänglich" wird hierbei verstanden, dass durch Einschieben oder Einstecken eines Heizelements, das auf seiner äußeren Umfangsfläche elektrisch leitende Anschlusskontakte aufweist, ein elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen den Anschlusskontakten und den ersten Enden der Federkontakte herstellbar ist.

[0009] Die erfindungegemäße Anschlussanordnung hat den Vorteil, dass die metallischen Federkontakte in dem elektrisch isolierenden Sockel ortsfest mechanisch fixiert und gleichzeitig über ihre gesamte Länge von elektrisch isolierendem Material umgeben sind, so dass der Sockel als Berührungsschutz fungiert und einen zufälligen direkten Kontakt mit stromführenden Teilen zuverlässig verhindert. Das rohrförmige Heizelement wird im Bereich der Oberseite des elektrisch isolierenden Sockels zwischen die Federkontakte geschoben und mit diesen mechanisch fixiert, wobei sich gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den metallischen Federkontakten und den Anschlusskontakten auf dem Heizelement ausbildet, welche auch bei hohen Einsatztemperaturen von über 300 bis 500 C über lange Zeiträume funktionsfähig ist. Beim Zusammenführen von Heizelement und Anschlussanordnung ist es nicht notwendig, später mit Strom beaufschlagte Teile mit der Hand zu berühren oder zu bearbeiten.

[0010] Die zweiten Enden der Federelemente können in einfacher Weise mit Anschlussdrähten verbunden werden. Dies kann entweder vor oder nach dem Fixieren der Federkontakte im Sockel erfolgen. Die Verbindung zwischen dem elektrischen Heizelement und einer Stromzuführung kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung somit besonders schnell und zuverlässig erfolgen, wobei eine langzeitbeständige und elektrisch gut leitende Verbindung ausgebildet wird.

[0011] Die Anschlussanordnung ist somit zur Herstellung von Vorrichtungen enthaltend ein rohrförmiges elektrisches Heizelement und eine erfindungsgemäße Anschlussanordnung in hohen Stückzahlen geeignet.

[0012] Elektrische Überschläge zwischen den Anschlusskontakten oder Federkontakten und benachbarten metallischen Bauteilen, die beispielsweise bei Feuchtigkeitseinwirkung auftreten können, werden mittels des elektrisch isolierenden Sockels wirkungsvoll vermieden.

[0013] Die mindestens eine durchströmbare Öffnung im Sockel ermöglicht es, ein gasförmiges Medium ausgehend von der Unterseite des Sockels durch diesen hindurch in Richtung eines rohrförmigen Heizelements zu leiten. Sofern das rohrförmige Heizelement ebenfalls mindestens eine durchströmbare Öffnung aufweist, ist es vorteilhaft, die Anordnung der mindestens einen durchströmbaren Öffnung im Sockels auf die Geometrie des rohrförmigen Heizelements und der/den durchströmbaren Rohröffnung(en) im Heizelement abzustimmen, so dass sowohl der Sockel als auch das Heizelement mit dem gasförmigen Medium durchströmbar ist. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die mindestens eine durchströmbare Öffnung im Sockel so angeordnet wird, dass sie fluchtend zu einer durchströmbaren Rohröffnung im rohrförmigen Heizelement angeordnet ist.

[0014] Die Durchströmbarkeit des Sockels wird insbesondere genutzt, um den Sockel im Einsatz bei hohen Temperaturen mittels eines gasförmigen Mediums zu kühlen, gegebenenfalls auch um den Heizvorgang zu beschleunigen.

[0015] Besonders bevorzugt ist es, wenn die ersten Enden der mindestens zwei Federkontakte derart ausgebildet sind, dass das eine Ende des rohrförmigen Heizelements zwischen die ersten Enden der Federkontakte derart einschiebbar oder einsteckbar ist, dass eine Klemmverbindung zwischen dem Heizelement und den ersten Enden ausbildbar ist. Wird das Heizelement beim Montieren in die Anschlussanordnung im Bereich der Oberseite des Sockels, vorzugsweise bis zu einem Anschlag, zwischen die ersten Enden eingeschoben, so kommt es zu einer elektrischen leitfähigen Verbindung zwischen den Anschlusskontakten des elektrischen Heizleiters auf dem Heizelement und den metallischen Federkontakten. Vorzugsweise graben sich die Federkontakte dabei zumindest geringfügig in die elektrisch leitenden Anschlusskontakte ein, damit ein einwandfreier und niedrigohmiger elektrischer Kontakt ausgebildet wird. Das Heizelement kann aus der Anschlussanordnung wieder herausgezogen und erneut eingesteckt werden, so dass ein einziges Heizelement mehrmals in einer oder unterschiedlichen Anschlussanordnungen eingesetzt werden kann. Bei einem Defekt des Heizelements ist dessen Austausch in einfacher Weise möglich, wobei die benutzte Anschlussanordnung wieder verwendbar ist. Die Anschlussanordnung ist demnach für eine Vielzahl von Heizelementen verwendbar und besitzt somit eine Lebenserwartung, die deutlich höher ist als die eines einzelnen Heizelements.

[0016] Es hat sich bewährt, wenn die zweiten Enden der Federkontakte jeweils als Hülsen zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusskabels und Ausbildung einer elektrisch leitenden Steck- oder Klemm- oder Crimpverbindung zwischen dem jeweiligen Federkontakt und elektrischen Anschlusskabel ausgebildet sind. Dabei ermöglichen Steck- oder Klemmverbindungen einen einfachen Austausch der elektrischen Anschlusskabel, während eine Crimpverbindung nicht mehr ohne weiteres lösbar oder wieder verwendbar ist.

[0017] Es ist bevorzugt, wenn der elektrisch isolierende Sockel aus einem elektrisch isolierenden keramischen Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al₂O₃) gebildet ist. Besonders bevorzugt ist hierbei die Verwendung von Al₂O₃ mit > 95 % Al₂O₃-Gehalt

[0018] Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die metallischen Federkontakte aus einem hochtemperaturbeständigen Metall, insbesondere edelmetallhaltigen oder oxidationsbeständigen Metallen oder Metalllegierungen gebildet sind. Als besonders geeignet hat sich hierbei hochtemperaturbeständiger Edelstahl erwiesen, da dieser bei Einsatztemperaturen von über 300° bis 500° C ausreichend oxidationsbeständig ist und zudem kostengünstig verfügbar ist.

[0019] Vorzugsweise weist der Sockel eine Mantelfläche auf, die die Oberseite mit der Unterseite des Sockels verbindet und von der Unterseite oder Oberseite des Sockels aus gesehen einen Umfang des Sockels beschreibt, wobei die Mantelfläche des Sockels von einem metallischen Schutzrohr umgeben ist, das den Sockel zumindest auf Seiten der Unterseite überragt. Ein derart ausgestaltetes Schutzrohr ist mechanisch besonders stabil und schützt den Bereich der Unterseite des Sockels, in welchem die metallischen Federkontakte mit Anschlussdrähten verbunden werden, vor mechanischer Belastung. Sofern das metallische Schutzrohr den Sockel auch auf Seiten der Oberseite des Sockels überragt, so ist es bevorzugt, wenn die Länge des Schutzrohrs zu der Länge des verwendeten elektrischen Heizelements abgestimmt ist. Dabei kann das elektrische Heizelement aus dem beidseitig offenen metallischen Schutzrohr herausragen oder aber von diesem umgeben sein.

[0020] Es hat sich bewährt, wenn der elektrisch isolierende Sockel mit dem metallischen Schutzrohr mechanisch fest verbunden ist. Die Verbindung wird dabei insbesondere über eine Verschraubung, eine Quetschung, Splinte oder dergleichen ausgebildet. Sofern das Schutzrohr und der Sockel jeweils mit Gewinden ausgestattet sind, kann auch eine direkte Verschraubung vom Sockel im Schutzrohr erfolgen.

[0021] Alternativ hat sich eine Verbindung bewährt, bei welcher in der Mantelfläche des Sockels eine dem Umfang des Sockels zumindest teilweise folgende Nut angeordnet ist. Insbesondere handelt es sich bei dieser Nut um eine um den Sockel umlaufende Ringnut. In die Nut wird vorzugsweise mindestens eine Metallfolie eingelegt bzw. in die Ringnut eine Metallmanschette eingelegt. Anschließend wird das metallische Schutzrohr vorzugsweise mit der Metallfolie oder der Metallmanschette verschweißt. Das metallische Schutzrohr weist dabei im Bereich der Metallfolie oder Metallmanschette vorzugsweise mindestens zwei kleine Öffnungen auf, durch welche das metallische Schutzrohr mit der Metallfolie oder Metallmanschette über bevorzugt ein Punktschweißverfahren verbunden wird.

[0022] Weiterhin hat es sich bewährt, wenn der Umfang des Sockels derart ausgebildet ist, dass zwischen dem Sockel und dem metallischen Schutzrohr mindestens eine weitere durchgehende, durchströmbare Öffnung zwischen der Unterseite und der Oberseite des Sockels ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine Einleitung eines gasförmigen Mediums zwischen dem Schutzrohr und dem Sockel ausgehend von der Unterseite des Sockels in Richtung des rohrförmigen Heizelements, so dass das Heizelement von dem gasförmigen Medium auch umströmt werden kann.

[0023] Die Umströmbarkeit des Sockels wird insbesondere genutzt, um den Sockel im Einsatz bei hohen Temperaturen mittels eines gasförmigen Mediums zu kühlen, gegebenenfalls auch um den Heizvorgang zu beschleunigen.

[0024] Ein elektrisch isolierender Sockel zur Bildung einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung wird insbesondere über ein Keramikspritzguss- oder Heißgießverfahren oder alternativ ein Trockenpressverfahren hergestellt.

[0025] Vorrichtungen, die eine erfindungsgemäße Anschlussanordnung und ein rohrförmiges elektrisches Heizelement, insbesondere zum Zünden von festem Brennstoff, vorzugsweise zum Zünden von nachwachsenden Brennstoffen, wie Pellets, Hackschnitzeln oder Scheiten aus Holz oder sonstiger Biomasse umfassen, haben sich bewährt. Elektrische Heizelemente zum Zünden von festem Brennstoff werden auch Zündelemente genannt und werden auf Temperaturen von mindestens 900°C, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 900° bis 1200 C, erhitzt.

[0026] Die Figuren 1a bis 3 sollen die erfindungsgemäße Anschlussanordnung und eine Vorrichtung umfassend eine erfindungsgemäße Anschlussanordnung sowie ein rohrförmiges Heizelement beispielhaft erläutern. So zeigt

Figur 1a 1b,

einen Querschnitt durch eine Anschlussanordnung gemäß Figur

Figur 1

b eine Draufsicht auf eine Anschlussanordnung gemäß Figur 1a,

Figur 2

einen Querschnitt durch eine Vorrichtung umfassend eine Anschlussanordnung und ein rohrförmiges Heizelement, und

Figur 3

die Vorrichtung gemäß Figur 2 in einer dreidimensionalen Seitenansicht.

[0027] Figur 1 a zeigt einen Querschnitt A - A' durch eine Anschlussanordnung 1 gemäß Figur 1 b. Die Anschlussanordnung 1 umfasst einen elektrisch isolierenden Sockel 2, der hier aus Al₂O₃ gebildet ist, sowie zwei metallische Federkontakte 6a, 6b, die aus Edelstahl gebildet sind. Der Sockel 2 weist eine Oberseite 2a, eine Unterseite 2b und eine Mantelfläche 2c auf, welche die Oberseite 2a und die Unterseite 2b verbindet. Die Mantelfläche 2c bildet von Seiten der Oberseite 2a oder Unterseite 2b aus gesehen den Umfang des Sockels 2.

[0028] Der Sockel 2 weist weiterhin zentrisch eine kreisrunde durchströmbare Öffnung 3 auf, die sich von der Oberseite 2a bis zur Unterseite 2b erstreckt. Der Sockel 2 weist im Bereich der Öffnung 3 eine Anschlagsfläche 2d auf, bis zu der ein rohrförmiges Heizelement mit einem kreisringförmigen Querschnitt im Bereich der Oberseite 2a des Sockels 2 in den Sockel 2 gesteckt werden kann. Der Durchmesser der kreisrunden Öffnung 3 ändert sich somit sprunghaft im Bereich der Anschlagsfläche 2d. Auf der Anschlagsfläche 2d des Sockels 2 befinden sich Nasen 5a, die als Verdrehschutz für ein eingestecktes Heizelement dienen. Die Nasen 5a können aber auch weggelassen werden. Ausgehend von der Unterseite 2b des Sockels 2 kann ein gasförmiges Medium durch die Öffnung 3 im Sockel 2 in Richtung der Oberseite 2b des Sockels 2 geleitet werden.

[0029] Weiterhin weist der Sockel 2 zwei Aussparungen 4a, 4b auf, in welche jeweils ein metallischer Federkontakt 6a, 6b gesteckt ist. Die Federkontakte 6a, 6b befinden sich über ihre gesamte Länge innerhalb des elektrisch isolierenden Sockels 2, der als Berührungsschutz fungiert und das Bedienpersonal vor einem Kontakt mit den Federkontakten 6a, 6b schützt. Die Federkontakte 6a, 6b sind in den Aussparungen 4a, 4b mechanisch fixiert.

[0030] Die Federkontakte 6a, 6b weisen jeweils ein erstes Ende 16a, 16b auf, das zur Oberseite 2a des Sockels 2 zeigt. Die ersten Enden 16a, 16b liegen in der Öffnung 3 frei zugänglich vor, so dass ein Heizelement dazwischen eingeschoben werden kann und Anschlusskontakte, die auf der äußeren Umfangsfläche des Heizelements angeordnet sind, mit den Federkontakten 6a, 6b unmittelbar zusammentreffen und mit diesen kontaktiert werden können. Die Federkontakte 6a, 6b weisen weiterhin jeweils ein zweites Ende 16c, 16d auf, das zur Unterseite 2b des Sockels 2 zeigt und als Hülse ausgebildet ist, die zur Aufnahme und Kontaktierung eines elektrischen Anschlussdrahts dient.

[0031] In der Mantelfläche 2b des Sockels 2 befindet sich hier eine Nut 2e, die als Ringnut ausgebildet ist und in welche eine Metallmanschette 7 eingelegt ist. Die Ringnut und die Metallmanschette 7 sind zur Bildung der Anschlussanordnung 1 nicht unbedingt erforderlich und können auch weggelassen werden.

[0032] Figur 1b zeigt eine Draufsicht auf die Anschlussanordnung 1, wie sie in Figur 1a beschrieben ist. In dieser Ansicht sind der Umfang des Sockels 2, welcher durch die Mantelfläche 2c bestimmt ist, sowie die zentrisch angeordnete durchgehende Öffnung 3 deutlich zu erkennen. Der Umfang des Sockels 2 beschreibt hier keinen Kreis, sondern weist im Hinblick auf die von der Metallmanschette 7 vorgegebene Kreisform weitere Öffnungen 30a, 30b, 30c, 30d auf. Wird die Anschlussanordnung 1 in ein Schutzrohr eingesetzt (siehe Figur 2), so ermöglichen es die weiteren Öffnungen 30a-d, ein gasförmiges Medium nicht nur durch die zentrische Öffnung 3, sondern auch zwischen dem Schutzrohr und dem Sockel 2 durch die weiteren Öffnungen 30a-d ausgehend von der Unterseite 2b des Sockels 2 in Richtung eines Heizelements hindurchströmen zu lassen. Ein in die Anschlussanordnung eingestecktes rohrförmiges Heizelement ist somit von einem gasförmigen Medium, das durch die zentrische Öffnung 3 im Sockel 2 geleitet wird, durchströmbar und von einem gasförmigen Medium, das durch die weiteren Öffnungen 30a-d im Sockel 2 geleitet wird, umströmbar.

[0033] Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung 200 umfassend eine Anschlussanordnung 1 gemäß den Figuren 1 a und 1 b sowie ein rohrförmiges elektrisches Heizelement 100. Das Heizelement 100 weist in Richtung seiner Längsachse gesehen einen kreisrunden Querschnitt auf und besitzt zwei Enden, wobei ein Ende zwischen die ersten Enden 16a, 16b der Federkontakte 6a, 6b in den Sockel 2 der Anschlussanordnung 1 bis zur Anschlagsfläche 2b eingesteckt ist. Das eingesteckte Ende des Heizelements 100 ist in der Anschlussanordnung 1 durch Klemmung mechanisch fixiert und weist an seiner Stirnfläche Ausnehmungen auf, in welche die Nasen 5a des Sockels 2 einrasten und das Heizelement 100 gegen ein Verdrehen in der Anschlussanordnung 1 sichern. An dem, der Anschlussanordung 1 abgewandten Ende des Heizelements 100 befindet sich ein hier nicht im Detail dargestellter elektrischer Heizleiter, der über ebenfalls nicht gesondert dargestellte Anschlusskontakte elektrisch kontaktiert ist, welche sich auf der äußeren Umfangsfläche des Heizelements 100 im Bereich des in die Anschlussanordnung 1 eingesteckten Endes des Heizelements 100 befinden. Die ersten Enden 16a, 16b der Federkontakte 6a, 6b befinden sich in direktem mechanischen und elektrischen Kontakt mit den Anschlusskontakten des Heizleiters.

[0034] Die zweiten Enden 16c, 16d der Federkontakte 6a, 6b sind als Hülsen ausgebildet, welche mit Anschlussdrähten 20a, 20b elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden sind. Die Anschlussanordnung 1 weist hier weiterhin ein metallisches Schutzrohr 10 auf, das den Sockel 2 umgibt und im Bereich der Unterseite 2b des Sockels 2 überragt. Hierbei sind entweder Anschlussdrähte 20a, 20b zu verwenden, die eine elektrisch isolierende Oberfläche aufweisen, um einen elektrisch leitenden Kontakt zum metallischen Schutzrohr 10 zu verhindern. Alternativ dazu kann das Schutzrohr 10 zumindest auf seiner Innenseite eine elektrisch isolierende Beschichtung aufweisen. Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, den Hohlraum zwischen dem Schutzrohr 10 und den Anschlussdrähten 20a, 20b mit einem elektrisch isolierenden und temperaturbeständigen Material, wie beispielsweise oxidmetallischen Pulverschüttungen oder Sauereisenzement, auszufüllen, um einen elektrisch leitenden Kontakt zwischen den Anschlussdrähten 20a, 20b und dem metallischen Schutzrohr 10 zu verhindern

[0035] Der vergrößerte Bereich der Vorrichtung 200 zeigt die Metallmanschette 7 in der Ringnut des Sockels 2, welche mit dem metallischen Schutzrohr 10 im Bereich der im Schutzrohr 10 vorgesehenen Öffnungen 10a durch Punktschweißen verschweißt ist. Das Schutzrohr 10 ist dadurch mechanisch fest am Sockel 2 fixiert.

[0036] Das rohrförmige Heizelement 100 ist zentrisch in der Anschlussanordnung fixiert, so dass die zentrische Öffnung 3 im Sockel 2 mit der Rohröffnung 101 im Heizelement 100 fluchtend angeordnet ist. Ein gasförmiges Medium, das von der Unterseite 2b des Sockels 2 in die Öffnung 3 im Sockel 2 geleitet wird, durchströmt somit die Rohröffnung 101 des Heizelements 100 und verlässt das Heizelement 100 an seinem der Anschlussanordnung 1 abgewandten Ende.

[0037] Figur 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 2 in einer dreidimensionalen Seitenansicht. In dieser Ansicht sind die weiteren Öffnungen 30a-d zu erkennen, die sich zwischen dem Sockel 2 und dem Schutzrohr 10 erstrecken. Ein gasförmiges Medium, das von der Unterseite 2b des Sockels 2 in die weiteren Öffnungen 30a-d im Sockel 2 geleitet wird (siehe auch Figur 2), umströmt somit den Sockel 2 und tritt im Bereich der Oberseite 2a des Sockels 2 aus dem Schutzrohr 10 aus.
Ist das Schutzrohr 10 derart ausgebildet, dass es die Oberseite 2a des Sockels 2 überragt und das Heizelement 100 zumindest über einen Teil seiner Länge umgibt (hier nicht dargestellt), so umströmt das gasförmige Medium die äußere Umfangsfläche des Heizelements 100 in dem vom Schutzrohr 10 umhüllten Bereich.

[0038] Die Vorrichtung 200 wird beispielsweise zum Zünden von festen Brennstoffen verwendet. Dazu werden die Anschlussdrähte 20a, 20b mit einer Stromquelle (230V) verbunden. Der Strom fließt durch einen der Anschlussdrähte 20a, 20b, in das damit verbundene Federelement 6a, 6b, weiter in den mit dem jeweiligen Federelement 6a, 6b kontaktierten Anschlusskontakt des Heizleiters, durch den Heizleiter des Heizelements hindurch, welcher sich dadurch erhitzt, und schließlich zurück in den anderen Federkontakt und Anschlussdraht.

[0039] Die Figuren 1a bis 3 zeigen eine Anschlussanordnung 1, die zur Kontaktierung eines rohrförmigen Heizelements 100 mit einem kreisringförmigen Querschnitt eingerichtet ist. Diese Ausführungsform ist aufgrund ihrer hohen mechanischen Stabilität bevorzugt.

[0040] Für einen Fachmann ist es allerdings in Kenntnis der Erfindung ohne weiteres möglich, andere Anschlussanordnungen, die zur Aufnahme von rohrförmigen Heizelementen mit anderen Querschnitten, wie beispielsweise rechteckigen, vieleckigen, ovalen Querschnitten, bereitzustellen.

[0041] Ein rohrförmiges Heizelement kann dabei generell eine einzelne Rohröffnung oder eine Vielzahl an Rohröffnungen, insbesondere wabenförmige Rohröffnungen, aufweisen, wobei gegebenenfalls eine Anpassung des Designs und der Anordnung der mindestens einen durchströmbaren Öffnung im Sockel zu erfolgen hat. Auch eine derartige Maßnahme ist vom Fachmann ohne weiteres durchführbar.

Ansprüche

1. Anschlussanordnung (1) zum elektrischen Anschluss elektrisch leitender Anschlusskontakte eines elektrischen Heizleiters auf einem rohrförmigen elektrischen Heizelement (100),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlussanordnung (1) mindestens zwei langgestreckte metallische Federkontakte (6a, 6b) und einen elektrisch isolierenden Sockel (2) mit einer Oberseite (2a) und einer Unterseite (2b) umfasst, wobei die Oberseite (2a) des Sockels (2) zur Aufnahme eines Endes des rohrförmigen Heizelements (100) ausgebildet ist, dass der Sockel (2) zwischen der Oberseite (2a) und der Unterseite (2b) mindestens eine durchgehende, durchströmbare Öffnung (3) aufweist, und dass der Sockel (2) mindestens zwei Aussparungen (4a, 4b) aufweist, wobei in jeder der Aussparungen (4a, 4b) je einer der mindestens zwei metallischen Federkontakte (6a, 6b) fixiert ist, wobei die Aussparungen (4a, 4b) derart ausgerichtet sind, dass ein erstes Ende (16a, 16b) eines jeden der Federkontakte (6a, 6b) in Richtung der Oberseite (2a) zeigt und ein zweites Ende (16c, 16d) eines jeden der Federkontakte (6a, 6b) in Richtung der Unterseite (2b) zeigt, wobei die ersten Enden (16a, 16b) der mindestens zwei Federkontakte (6a, 6b) im Bereich der Oberseite (2a) des Sockels (2) frei zugänglich sind.

2. Anschlussanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten Enden (16a, 16b) der mindestens zwei Federkontakte (6a, 6b) derart ausgebildet sind, dass das eine Ende des rohrförmigen Heizelements (100) zwischen die ersten Enden (16a, 16b) der Federkontakte (6a, 6b) derart einschiebbar ist, dass eine Klemmverbindung zwischen dem Heizelement (100) und den ersten Enden (16a, 16b) ausbildbar ist.

3. Anschlussanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweiten Enden (16c, 16d) der Federkontakte (6a, 6b) jeweils als Hülsen zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusskabels (20a, 20b) und Ausbildung einer elektrisch leitenden Steck- oder Klemm- oder Crimpverbindung zwischen dem jeweiligen Federkontakt (6a, 6b) und elektrischen Anschlusskabel (20a, 20b) ausgebildet sind.

4. Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sockel (2) aus einem elektrisch isolierenden keramischen Material gebildet ist.

5. Anschlussanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sockel (2) aus Al₂O₃ gebildet ist.

6. Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallischen Federkontakte (6a, 6b) aus hochtemperaturbeständigem Metall, insbesondere hochtemperaturbeständigem Edelstahl, gebildet sind.

7. Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sockel (2) eine Mantelfläche (2c) aufweist, die die Oberseite (2a) mit der Unterseite (2b) des Sockels (2) verbindet und von der Unterseite (2b) oder Oberseite (2a) des Sockel (2) aus gesehen einen Umfang des Sockels (2) beschreibt, wobei die Mantelfläche (2c) des Sockel (2) von einem metallischen Schutzrohr (10) umgeben ist, das den Sockel (2) zumindest auf Seiten der Unterseite (2b) überragt.

8. Anschlussanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sockel (2) mit dem Schutzrohr (10) mechanisch fest verbunden ist.

9. Anschlussanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Mantelfläche (2c) des Sockels (2) eine dem Umfang des Sockels (2) zumindest teilweise folgende Nut (2e) angeordnet ist.

10. Anschlussanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nut (2e) eine um den Sockel (2) umlaufende Ringnut ist.

11. Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Nut (2e) mindestens eine Metallfolie eingelegt ist.

12. Anschlussanordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Ringnut eine Metallmanschette (7) eingelegt ist.

13. Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schutzrohr (10) mit der Metallfolie oder der Metallmanschette (7) verschweißt ist.

14. Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Umfang des Sockels (2) derart ausgebildet ist, dass zwischen dem Sockel (2) und dem metallischen Schutzrohr (10) mindestens eine weitere durchgehende, durchströmbare Öffnung (30a, 30b, 30c, 30d) zwischen der Oberseite (2a) und der Unterseite (2b) des Sockels (2) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung (200) umfassend eine Anschlussanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und ein rohrförmiges elektrisches Heizelement (100) zum Zünden vom festem Brennstoff, insbesondere zum Zünden von nachwachsenden Brennstoffen, insbesondere von Pellets, Hackschnitzeln oder Scheiten aus Holz oder von sonstiger Biomasse.

Zeichnung