Die Erfindung betrifft ein Heizelement zum Aufsetzen auf eine Rohrleitung oder eine Düse, mit einem stromdurchflos- senen Leiter, der über Anschlussleitungen an eine Strom- quelle anschließbar ist, wobei die Anschlussleitungen je- weils ein endseitiges Kontaktstück aufweisen, das mit einer Kontaktfläche des Heizelementes in Anlage bringbar ist, und wobei eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, mittels der das Kontaktstück gegen das Heizelement spannbar ist.

In vielen Anwendungsgebieten der industriellen Fertigung ist es erwünscht und notwendig, eine Rohrleitung oder eine Düse und somit das darin befindliche Medium auf. einer er- höhten Temperatur zu halten. Im folgenden soll beispielhaft von einer Düse z. B. in der Kunststoffverarbeitung ausgegan- gen werden, jedoch treten gleichartige Probleme auch bei Rohrleitungen auf.

Zum Erwärmen der Düse und des Mediums wird außenseitig auf die Düse ein hülsenförmiges Heizelement aufgeschoben, das in seinem Inneren einen elektrischen Leiter aufweist, der bei Anlegen einer elektrischen Spannung bzw. beim Durch-

fluss eines elektrischen Stromes Wärme erzeugt. Bei dem Leiter kann es sich entweder um eine aus Widerstahdsdraht gebildete Heizwendel handeln, alternativ ist jedoch auch ein sogenanntes Dünn-oder Dickschicht-Heizelement bekannt, bei dem die Wärme innerhalb der Dickschicht erzeugt wird, wenn sie stromdurchflossen ist. Im folgenden wird beispiel- haft von einem Leiter in Form einer Heizwendel ausgegangen, jedoch ist die Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern in gleicher Weise auch bei einem Dünn-bzw. Dickschicht- Heizelement anwendbar.

Die Heizwendel besitzt an ihren Enden jeweils ein fest an- geschlossenes Anschlusskabel, das auf der Außenseite des Heizelementes hervorsteht. Über die Enden der Anschlusska- bel lässt sich das Heizelement mit einer Verkabelung einer Spannungsquelle verbinden. Um ein in eine Maschine einge- bautes Heizelement auszutauschen, müssen die Anschlusskabel des eingebauten Heizelementes von der weiterführenden Ver- kabelung gelöst und aus ihrer Kabelführung herausgenommen werden, woraufhin das Heizelement abgenommen werden kann.

Ein neues Heizelement muss dann auf die Düse aufgesetzt werden und seine Anschlusskabel müssen in die Kabelführung der Maschine eingeführt und mit der weiterführenden Verka- belung verbunden werden. Dieses Vorgehen ist bereits beim Austausch nur eines einzelnen Heizelementes sehr aufwendig.

Wenn beispielsweise wegen eines Produktwechsels gleichzei- tig eine Vielzahl von Heizelementen ausgetauscht werden müssen, ist dafür eine sehr lange Umrüstzeit notwendig, in der die Maschine nicht betriebsbereit ist.

Um den Anschluss und den Austausch des Heizelementes zu er- leichtern, ist in der US 4 486 650 eine lösbare Verbindung zwischen der Heizwendel, die in eine rohrförmige Muffe in- tegriert ist, und den Anschlussleitungen vorgesehen. Auf der äußeren Mantelfläche der Muffe sind Stifte vorgesehen,

die sich im Wesentlichen radial erstrecken und auf die je- weils ein hülsenförmiger Stecker der Anschlussleitungen aufgesteckt werden kann. Die elektrisch leitende Verbindung wird dabei zwischen der Außenoberfläche der Stifte und der Innenoberfläche der Stecker erreicht. Um zu verhindern, dass die Stecker von den Stiften herunterfallen, ist eine Spannvorrichtung in Form einer Überwurfmutter vorgesehen, mittels der die Stecker in Längsrichtung der Stifte gegen das Heizelement gespannt werden können. Obwohl durch den genannten Aufbau ein Heizelement geschaffen ist, das in einfacher Weise angeschlossen und ausgetauscht werden kann, ist damit der Nachteil verbunden, dass der elektrische Kon- takt von der Passgenauigkeit zwischen den Stiften und den Steckern abhängig ist, die insbesondere bei Wärmeeinwirkung nachteilig beeinflusst sein kann. Insbesondere bei einem Dünn-bzw. Dickschicht-Heizelement ist es für eine gute Funktion des Heizelementes notwendig, dass zwischen der Kontaktfläche des Heizelementes und dem Kontaktstück bzw.

Stecker der Anschlussleitungen eine großflächige Anlage in allen Betriebszuständen gewährleistet ist, was durch den Aufbau der US 4 486 650 nicht gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement der genannten Art zu schaffen, bei dem eine gute elektri- sche Anschlussverbindung zuverlässig sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Heizelement der genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Anschluss- leitungen jeweils ein endseitiges Kontaktstück aufweisen, das lose auf die Kontaktfläche des Heizelementes aufgelegt ist und alleine durch die Spannkraft der Spannvorrichtung gegen die Kontaktfläche gespannt ist. Die Spannkraft der Spannvorrichtung ist dabei im Wesentlichen normal zur Kon- taktfläche gerichtet, d. h. die Spannvorrichtung spannt die

Kontaktfläche und die Anlagefläche des Kontaktstückes di- rekt gegeneinander, wodurch eine großflächige Anlage in al- len Betriebszuständen gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, die Anschlussleitun- gen lösbar direkt am Heizelement anzubringen, so dass bei einem Austausch des Heizelementes lediglich die Verbindung zwischen diesem und den Anschlussleitungen gelöst werden muss, ohne dass die Anschlussleitungen aus ihrer Kabelfüh- rung ausgebaut werden müssen. Um das Kontaktstück bei Be- trieb des Heizelementes in vollflächigem Kontakt mit der Kontaktfläche zu halten, ist die Spannvorrichtung vorgese- hen, die das Kontaktstück gegen die Kontaktfläche spannt.

Durch Lösen der Spannvorrichtung kommt das Kontaktstück von der Kontaktfläche frei, wodurch das Heizelement abgenommen und ausgetauscht werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktfläche auf der radial äußeren Seite des Heizelemen- tes angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine radial nach innen gerichtete Spannkraft das Kontakt- stück sicher gegen die Kontaktfläche spannt.

Die von der Spannvorrichtung erzeugte Spannkraft, mittels der das Kontaktstück gegen die Kontaktfläche gedrückt wird, kann beispielsweise von einer Feder erzeugt werden. In ei- ner bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung eine Spannschraube umfasst. Beim Festziehen der Spannschraube wird auf das Kontaktstück die notwendige Spannkraft ausgeübt, die es gegen die Kontakt- fläche spannt.

Ein Heizelement der genannten Art ist üblicherweise von ei- nem gestellfesten Reflektorrohr umgeben, das eine übermäßi- ge Wärmeabstrahlung radial nach außen verhindern soll. Er-

findungsgemäß kann dieses Reflektorrohr mit einer Gewinde- bohrung versehen sein. Die Spannschraube steht dann mit dem Gewinde der Gewindebohrung des Reflektorrohres in Eingriff und lässt sich durch Drehung relativ zu diesem in radialer Richtung verstellen.

Alternativ ist es auch möglich, das Heizelement oder das Reflektorrohr mit einer Spannklammer oder einem Spannbügel zu umgeben, wodurch die notwendige Spannkraft erzeugt wird, um das Kontaktstück in Anlage mit der Kontaktfläche zu hal- ten.

Das Heizelement ist in der Regel mit einem isolierenden Mantel umgeben. In einer möglichen Ausgestaltung der Erfin- dung kann vorgesehen sein, dass die Kontaktfläche in einer Ausnehmung des Mantels des Heizelementes ausgebildet ist, d. h. nicht radial nach außen vom Heizelement vorsteht. Al- ternativ kann die Kontaktfläche an einem radial hervorste- henden Anschlussteil des Heizelementes ausgebildet sein, bei dem es sich beispielsweise um einen Anschlussstutzen oder-bolzen handeln kann.

Um eine großflächige Anlage zwischen der Kontaktfläche und dem Kontaktstück zu gewährleisten, sind die Kontaktfläche und vorzugsweise auch die Anlagefläche des Kontaktstückes glatt ausgebildet, wobei das Kontaktstück mit seiner zu der Kontaktfläche komplementären Anlagefläche großflächig an der Kontaktfläche anliegt. Der Begriff"komplementär"be- deutet dabei, das die Anlagefläche des Kontaktstücks das geometrisch negative Gegenstück zu der Kontaktfläche bil- det. Wenn die Kontaktfläche im Wesentlichen eben ausgebil- det ist, ist auch die Anlagefläche des Kontaktstücks im We- sentlichen eben ausgebildet. Bei einer konvexen Kontaktflä- che besitzt die Anlagefläche eine konkave Form entsprechen- der Dimensionierung. Auf diese Weise ist sicher gestellt,

dass zwischen der Kontaktfläche und der Anlagefläche des Kontaktstücks ein großflächiger elektrischer Kontakt gege- ben ist.

Die Kontaktfläche und das Kontaktstück müssen außenseitig isoliert werden. Zu diesem Zweck kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Kontaktstück von einem Isolierkörper umgeben ist, wobei die Spannkraft vorzugswei- se mittelbar über den Isolierkörper auf das Kontaktstück aufgebracht wird. Der Isolierkörper kann starr ausgebildet sein, in Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Isolierkörper elastisch und insbesondere federela- stisch ist, was beispielsweise erreicht wird, wenn der Iso- lierkörper aus einem Kunststoff-Schaummaterial besteht. In- folge der Spannkraft wird der Isolierkörper verformt und erzeugt eine Reaktions-Federkraft, die auf das Kontaktstück wirkt und dieses gleichmäßig beaufschlagt.

Damit das Heizelement zuverlässig mit elektrischer Energie versorgt wird,. ist es notwendig, dass das Kontaktstück und die Kontaktfläche in vorbestimmter relativer Ausrichtung zueinander stehen. Um zu verhindern, dass diese vorbestimm- te Relativposition während des Betriebes des Heizelementes verändert wird, ist in Weiterbildung der'Erfindung vorgese- hen, dass das Heizelement drehsicher auf der Rohrleitung oder der Düse festgelegt werden kann, so dass das Kontakt- stück und die Kontaktfläche in vorbestimmter Ausrichtung gehalten sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen : Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch ein mon- tiertes Heizelement gemäß einer ersten

Ausführungsform, Figur 2 einen vertikalen Schnitt durch ein mon- tiertes Heizelement gemäß einer zweiten Ausführungsform, Figur 3 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und Figur 4 eine weitere Abwandlung der Ausführungs- form gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Heizvorrichtung 10, mittels der ein in einer nur angedeuteten Düse 13 strömendes Medium erwärmt werden kann. Die Heizvorrichtung 10 umfasst eine gestellfe- ste Grundplatte 15, auf der ein Reflektorrohr 12 gehalten ist. Innerhalb des Reflektorrohres 12 verläuft mit radialem Abstand die Düse 13. Auf die Düse 13 ist axial ein hülsen- förmiges Heizelement 11 aufgeschoben, das zwischen der Düse 13 und dem äußeren Reflektorrohr 12 angeordnet ist und über eine Drehsicherung 16, die an der Grundplatte 15 ausgebil- det ist, drehsicher festgelegt ist. Des Weiteren ist das Heizelement 11 mittels einer Sicherung 14 in axialer Rich- tung auf der Düse 13 festgelegt.

In der Mantelfläche des Heizelementes 11 sind zwei axial beabstandete Ausnehmungen lla ausgebildet, in denen jeweils eine Kontaktfläche 26 eines in oder an dem Heizelement 11 angeordneten, nicht dargestellten elektrischen Leiters aus- gebildet ist.

In dem Reflektorrohr 12 ist in den Kontaktflächen 26 be- nachbarten bzw. gegenüberliegenden Bereichen jeweils eine Gewindebohrung 12a mit einem Innengewinde 21 ausgebildet.

Eine elektrische Anschlussleitung 17 besitzt ein endseiti-

ges Kontaktstück 18, das durch die Gewindebohrung 12a hin- durchgesteckt und lose auf die Kontaktfläche 26 des Heize- lementes 11 aufgelegt werden kann. Eine auf die Anschluss- leitung 17 verschieblich aufgesetzte Spannschraube 22, die als Überwurfmutter ausgebildet ist, in ihrem Inneren mit einem elastischen Isolierkörper 19 gefüllt, der das Kon- taktstück 18 zumindest teilweise umgibt und abschirmt. Die Spannschraube 22 besitzt ein Außengewinde, das mit dem In- nengewinde 21 der Gewindebohrung 12a des Reflektorrohres 12 in Eingriff tritt. Beim Einschrauben der Spannschraube 22 in die Gewindebohrung des Reflektorrohres 12 wird die Spannschraube 22 relativ zum Heizelement 11 radial nach in- nen bewegt, wodurch das auf der Innenseite der Spannschrau- be 22 hervorstehende Kontaktstück 18 gegen die Kontaktflä- che 26 des Heizelementes 11 gespannt wird. Die von der Spannschraube 22 erzeugte Spannkraft wirkt radial nach in- nen und damit im Wesentlichen normal zur Kontaktfläche 26 des Heizelementes 11. Infolge der Spannkraft ist somit das Kontaktstück 18 in großflächiger Anlage an der Kontaktflä- che 26.

Um das Heizelement 11 auszuwechseln, werden die Spann- schrauben 22 soweit aus der jeweiligen Gewindebohrung 12a des Reflektorrohres 12 herausgedreht, dass die Anschluss- leitungen 17 mit ihrem jeweiligen Kontaktstück 18 außer An- lage mit der Kontaktfläche 26 des Heizelementes 11 kommen.

Nach Lösen der axialen Sicherung 14 kann das Heizelement 11 in axialer Richtung von der Düse 13 abgenommen werden. An- schließend wird ein neues Heizelement auf die Düse aufge- schoben und durch Einschrauben der Spannschrauben 22 elek- trisch angeschlossen, indem die Kontaktstücke 18 gegen die Kontaktflächen des neuen Heizelementes gespannt werden.

Während bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 die Spannkraft, mittels der das Kontaktstück 18 gegen die Kontaktfläche 26

gespannt wird, durch eine mit dem Reflektorrohr 12 in Ein- griff stehende Spannschraube 22 erzeugt wird, zeigt Fig. 2 eine alternative Ausgestaltung, bei der auf der Außenseite des Reflektorrohres 12 ein Federbügel 23 angeordnet ist, die über einen Stift 25 am Reflektorrohr 12 festgelegt ist.

In einer Bohrung 12b des Reflektorrohres 12 sitzt ein be- cherförmiges Druckstück 24, das der vorgenannten Spann- schraube mit Ausnahme des Gewindes entspricht und den Iso- lierkörper 19 aufnimmt, der seinerseits in genannter Weise das Kontaktstück 18 umgibt. Das Druckstück 24 sitzt radial verschieblich in der Bohrung 12b und wird mittels der Fe- derbügels 23 mit einer radial nach innen gerichteten Spann- kraft beaufschlagt, wodurch das Kontaktstück 18 gegen die Kontaktfläche 26 des Heizelementes 11 gespannt wird. Zum Auswechseln des Heizelementes 11 wird entweder der Federbü- gel 23 gelöst oder die Kontaktstücke 18 werden zusammen mit den Isolierkörpern 19 und den Druckstücken 24 entgegen der Federkraft des Federbügels 23 soweit radial nach außen ge- zogen, dass das Heizelement 11 freikommt und von der Düse 13 abgezogen werden kann.

Während bei den beiden vorgenannten Ausführungsbeispielen die Kontaktfläche 26 jeweils in einer Ausnehmung lla des Mantels des Heizelementes 11 ausgebildet ist, zeigt Fig. 3 eine Abwandlung, indem das Heizelement 11 zwei radial nach außen hervorstehende Anschlussteile 27 besitzt, die jeweils mit einem Kontaktstück 18 in Anlage gebracht werden können.

Bei den Anschlussteilen 27 kann es sich um Anschlussstutzen oder Anschlussbolzen handeln. Bezüglich des weiteren Auf- baus entspricht die in Fig. 3 dargestellte Heizvorrichtung 10 der Heizvorrichtung gemäß Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Spannvorrichtung gemäß Fig. 2. Die Spannvorrichtung gemäß Fig. 2 zeigt einen auf der Außenseite des Reflektorrohres 12 angeordneten Federbü-

gel. Auch die Ausgestaltung gemäß Fig. 4 zeigt einen ent- sprechenden Federbügel, dieser umgreift jedoch direkt das Heizelement 11 und durchgreift das Reflektorrohr 12 an ei- ner Aussparung 12b, so dass es in genannter Weise auf die radial außenliegende Fläche der Druckstücke 24 einwirken und diese radial nach innen beaufschlagen kann, wodurch die Spannkraft unter Zwischenschaltung der Isolierkörper 19 die Kontaktstücke 18 radial nach innen auf die radial äußeren Kontakflächen 26 des Heizelementes 11 spannt.