DE2441140C2 - Verfahren und Vorrichtung zum längsweisen Einbetten von fadenförmigen Thermoelementen in Längsrichtung in einem Draht und danach hergestellter Draht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum längsweisen Einbetten von fadenförmigen Thermoelementen in Längsrichtung in einen Draht, vorzugsweise runden Draht schmalen Durchmessers, insbesondere in einen Draht aus rostfreiem Stahl, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren dieser Art anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die. im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens und Ausbildungen von nach dem Verfahren hergestellten mit fadenförmigen Thermoelementen versehenen Drähten sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung und zeigt insbesondere

die schraubenförmig genutete Trommel zur Aufnahme des mit Thermoelementen zu versehenden Drahtes;

F i g. 2 zeigt eine Stirnansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 von links gesehen;

Fig.3 ist eine Draufsicht auf den Drahtführer, gesehen im Schnitt nach der Linie II1-III in F i g. 2;

F i g. 3a zeigt schematisch \m Querschnitt einen Draht mit drei über seinem Umfang verteilten Furchen;

F i g. 4 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum Einsetzen der Thermoelemente in die Furchen des Drahtes;

Fig.5 ist eine Stirnansicht von rechts (in Richtung des Pfeiles V) auf die Vorrichtung nach F i g. 4;

F i g. 6 zeigt ein Rollwerkzeug zum Verschließen der Furchen nach Einsetzen der Thermoelemente;

F i g. 7 zeigt in Ansicht einen Hauptteil der Vorrichtung nach F i g. 4;

F i g. 8 ist eine Draufsicht von oben auf das in F i g. 7 gezeigte Teil;

Fig.9 zeigt in Draufsicht einen weiteren wichtigen Teil der Vorrichtung nach F i g. 4;

F i g. 10 ist eine Stimansicht des Teils nach F i g. 9;

F i g. 11 zeigt in Ansicht von unten das Teil nach Fig. 9;

F i g. 12 zeigt eine Platte für das Teil nach F i g. 9 und 11.

Die Trommel 1 (F i g. 1 und 2) ist auf ihrem Umfang mit einer schraubenförmigen Nut (von gleichbleibender Steigung) versehen, in die der mit Thermoelementen zu versehene Draht aufgewickelt wird.

An der einen Seite hat die Trommel einen zylindrischen Fortsatz Y zum Festspannen in einem Drehbankfutter. An der anderen Seite der Trommel sitzt ein weiterer zylindrischer Ansatz 1", der eine Körnerbohrung zur Aufnahme des Reitstocks 24 der Drehbank hat An der dem Drehbankfutter zu liegenden Ende der Trommel ist mittels Bolzen T eine Haltevorrichtung 7 vorgesehen, mit welcher das eine Ende des auf die Trommel aufzubringenden Drahtes 50 an der Trommel festgemacht wird. An der gegenüberliegenden Stirnseite ist eine ähnliche Halte- bzw. Klammervorrichtung 6 mit Befestigungsbolzen 6' zur Verankerung des anderen Drahtendes vorgesehen.

Auf dem Drehbanksupport (nicht gezeigt) ist ein Drahtführer 5 (F i g. 2) festgemacht. Der Drahtführer 5 weist einen Block 5' mit einer Bohrung 5" auf, diese Bohrung verläuft tangential zum Ut.ifeng der Trommel 1 und ihr Durchmesser entspricht dem Draht 50. Gegen den Draht 50 in der Bohrung 5" wirkt ein Druckstößel 8, um den für das richtige Aufwinden des Drahtes auf die v< Trommel erforderlichen Zug einzustellen.

An der einen Seite des Blockes 5" ist mit bestimmtem Winkel gegenüber der Drahtachse ein Schlitz vorgesehen zur Aufnahme einer Klinge 13, welche mittels Stift

12 an dem Block festgemacht ist. Die Klinge 13 wirkt wie folgt: Wenn der Draht 50

schon mit einer Furche versehen ist und eine zweite Furche eingeschnitten werden soll, so greift die Klinge

13 in die bereits vorhandene Furche eirv. um damit ein Verdrehen, also eine Verdrilling des Drahtes zu vermeiden, so daß also die weitere Furche mit gleichbleibendem Winkelabstand von der ersteren Furche eingeschnitten wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 3a sollen drei Thermoelemente in dem Draht eingebettet werden, die einen Winkelabstand von 180° voneinander haben. Gemäß Fig. 3a greift die Klinge 13 in die Furche A ein, so daß die Furche B in dem gewitschten Winkelabstand eingeschnitten werden kann. Sodann greift die Klinge 13 in die Furche B ein und die Furche C wird mit dem gewünschten Winkelabschnitt eingeschnitfea Wenn nur eine Furche eingeschnitten wird, ist die Klinge 15 natürlich überflüssig. V/enn dagegen mehr als drei Thermoelemente in den Draht eingebettet werden sollen, so wird eine entsprechende, andere Winkelposition vorgesehen. Natürlich kommt es auf die Durchmesser des Drahtes einerseits und der Thermoelemente andererseits an, bei der Frage, wie viel Thermoelemente eingebettet werden können.

Der Drahtführer 5 sitzt an einer Stange 3, die mittels Schrauben 2' an einer Platte 2 festgemacht ist, die mittels Schrauben 4' an dem — nicht gezeigten — Drehbanksupport festgeschraubt ist. Der Drahtführer 5 wird sodann gegenüber der Trommel 1 in Stellung gebracht, mit der gleichen Winkeleinstellung wie die schraubenlinienförmige Nut auf der Trommel.

Die Vorrichtung 30 in der Fig.4 bis 12 dient zum Einsetzen der Thermoelemente und zum Schließen der Furchen.

Diese Vorrichtung 30 weist eint starre Basis 31 in Form eines Rechteckes auf mit einem gerade durchgehenden Kanal 39 mit rechteckigem Querschnitt an seiner Oberseite. In der Längsmittellinie des Kanals 39 ist eine Nut 40 zur Aufnahme des Drahtes 50 vorgesehen. Auf der Basis 31 ist ein prismatisches Glied 32 vorgesehen, welches in eine querverlaufende Ausnehmung der Oberseite der Basis eingesetzt ist und darin mittels Schraube 36 befestigt ist Dieses prismatische Glied 32 hat eine Bohrung 40', welche mit dem Kanal 40 ausgerichtet ist Diese Bohrung 40' soll dem durchgeführten Draht einen leichten Widerstand entgegensetzen, so daß der Draht beim Durchziehen durch die Vorrichtung in Richtung des Pfeiles T straff gezogen wird durch einen Zug hinter dem Klemmglied 32.

Auf der Basis 31 sitzt ein Drahtführer 33 ähnlich dem Führer 5, und zwar in Zugrichtung vor dem Klemmglied 32. Dabei ist in einem Schlitz 34' des Drahtführers 33 eine vertikale Führungsplatte 34 (Fig. 12) vorgesehen, werte mit ihrer unteren Kante in die nach oben weisende Furche des Drahtes 50 eingreift und somit den Draht mit nach oben weisender Furche zum Einsetzen des Thermoelementes führt. Der Drahtführer 33 greift mit einem nach unten gerichteten Ansatz in eins sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmung 33"" der Basis 31. Der so geführte Drahtführer ist also in Längsrichtung verschieblich und in der jeweiligen Einstellung mittels einer Klemmschraube 35 fest spannbar, die ein Langloch 33'" des Drahtführers 33 durchsetzt und in der Basis 31 festschraubbar ist. Die Platte 34 ist an dem Drahtführer 33 nicht festgemacht sondern ruht lose, lediglich auf Grund ihrer eigenen Schwerkraft in der auszurichtenden Furche. Allerdings kann die Platte 34 sich nicht aus dem Halteschlhz 34' lösen, dank der Reibung gegenüber dem Draht 50 (F i g. 12), wenn der Draht sich in Richtung des Pfeiles T fortbewegt, und zwar ist an der Platte 34 eine nach oben stehende Nase 34" vorgesehen, die den vorderen Rand des Drahtführers 33 beaufschlagt.

Die Oberseite des Drahtführers 33 ist an ihren hinteren Teilen abgeschrägt, um eine Riime 34'" zu schaffen, die in Richtung der Drahtbewegung abfällt. Auf diese Weise ist das hintere Stück des Schlitzes 34', weiches in etwa rr.>. der Rinne ausgerichtet ist, auch nach oben offen. Durch diese Ausbildung mit Rinne 34'" wird das Einsetzen der Thermoelemente von Hand in

die Furche erleichtert.

Zu der bisher beschriebenen Vorrichtung nach F i g. 4 bis 12 gehört das Rollwerkzeug nach Fig.6, welches eine Rolle 37 und einen Handgriff aufweist. Die Rolle 37 weist eine umlaufende Rille 37' auf, welche genau dem Profil des Drahtes 50 entspricht. Indem das Rollwerkzeug in dem Kanal 39 der Basis 31 — nach Einlegen eines Drahtabschnittes und Einsetzen eines Thermoelementes in dessen Furche — hin- und hergerollt wird, werden die seitlichen Ränder der Furche nach unten über das Thermoelement gebogen bzw. gedrückt, so daß das Thermoelement völlig in der Furche eingeschlossen ist.

Der Arbeitsvorgang zum Einbetten von drei fadenförmigen Thermoelementen in einem Draht 50 ist wie folgt:

Die Trommel I wird zunächst auf der Drehbank 5 gespannt (mittels der seitlichen Ansätze zwischen Drehbankfutter 22' und Reiisiockspiize 24). Der Fadenführer 5 wird am Support festgemacht. Das vordere Ende des Drahtes 50 wird in den Fadenführer 5 eingefädelt und dann mittels der Klemmbacke 7 an der Stirnseite der Trommel 1 festgeklemmt, worauf nun unter Drehung der Trommel und Längsvorschub des Supports der Draht 50 in die schraubenlinienförmige Rille der Trommel 1 eingelegt wird. Das Schwanzende des Drahtes 50 wird dann mittels der Klemmplatte 6 am anderen Ende der Trommel festgemacht. Bei diesem Aufwickeln wird der Zug am Draht 50 mittels der Druckschraube 9 eingestellt, so daß der Draht fest in die jo Nut eingezogen wird.

Nachdem der Draht somit fest auf die Trommel aufgewickelt ist, wird — analog wie beim Gewindeschneiden — eine Furche in den Draht mittels eines passenden, am Support festgemachten Schneidwerkzeugs eingeschnitten. Der Schnitt verläuft längs der iiiRair tan ΤιηααηΙα /Iac ΓΛγοΚ ti»C

Nach dem Einschneiden dieser ersten Furche (Furche A in Fig. 3a) wird der Draht von der Trommel abgenommen und mit einer Winkelverdrehung (bei drei -to Furchen von 120°) um seine Längsachse wieder auf die Trommel mittels Drahtführer 5 aufgewunden, wobei nunmehr die Klinge 13 des Drahtführers eingesetzt ist und in die erste Furche A eingreift, so daß also der Draht nunmehr genau 120° winkelverdreht aufgewickelt ist und also im Anschluß die Furche B um genau 120° winkclversetzt gegenüber der ersten Furche A eingeschnitten werden kann. Auf die gleiche Weise, also durch Abnehmen des Drahtes von der Trommel und erneutes Aufwickeln mittels Fadenführer 5, wobei die Klinge 13 nunmehr in die zuvor geschnittene Furche B eingreift, wird der Draht erneut um 120° versetzt aufgewunden und die dritte Furche Ceingeschnitten.

Der so mit den Furchen A. B, Cversehene Draht wird von der Trommel 1 abgenommen und in die Vorrichtung 30 (F i g. 4) zum Einlegen und Einbetten der Thermoelemente eingezogen. Das vorderste Drahtstück des Drahtes 50 wird in die Nut 40 am Grunde des Kanals 39 der Susis 31 eingelegt, wobei die Platte 34 des Drahtführers 33 in eine nach oben weisende Furche eingreift, so daß also der Draht durch Ziehen durch die Vorrichtung so ausgerichtet wird, daß die Furche über die ganze Länge der Basis 31 genau nach oben weist.

Die heiße Lötstelle des Thermoelements wird dann in die Furche heruntergebracht, indem man sie längs der Rinne 34'" (F ig. 12) und durch den Schlitz 34' herunter in die Furche gleiten läßt. Ein der Länge der Vorrich-üfig 30 entsprechendes Stück des Drahtes 50 mit in die Furche eingelegten Thermoelementfäden wird sodann durch die Bohrung 40' vorgezogen, so daß also links von dem Klemmglied 22 das Thermoelement in die Furche des Drahtes eingebracht ist. Das Rollwerkzeug 37 wird nun in dem Kanal 39 hin- und herbewegt, wodurch die Furche geschlossen wird und somit das Thermoelement in dem Draht eingeschlossen wird. Schrittweise wird nun ein weiteres Längenstück des Drahtes mit Thermoelementfäden vorgezogen und eingerollt, bis man die gewünschte Drahtlänge erreicht hat. Auf die gleiche Weise werden dann in die anderen Furchen des Drahtes 50 Thermoelemente eingebettet.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum längsweisen Einbetten fadenförmiger Thermoelemente in Längsrichtung in einen Draht, dadurch gekennzeichnet,

daß auf einer Drehbank eine Trommel aufgespannt wird, die über ihren Umfang mit einer schraubenlinienförmigen Nut entsprechend dem Querschnitt des Drahtes versehen ist,

daß der Draht in die Nut der Trommel aufgewickelt und mit seinen beiden Enden an den Enden der Trommel festgemacht wird,

daß in den auf die Trommel aufgewickelten Draht mittels eines passenden Werkzeugs eine Furche unter Materialverdrängung zu seitlichen Furchenrändern hin eingeschnitten bzw. eingeritzt wird,
daß — sofern mehr als ein Thermoelement eingebettet werden soll — der Draht von der Trommel abgenommen und mittels eines Fadenführers mit iß die Furche eingreifenden Flügels um einen gewünschten Winkelbetrag um seine Längsachse verdreht erneut auf die Trommel aufgewickelt wird, daß eine weitere Furche eingeschnitten bzw. eingeritzt wird,

daß dieser Vorgang des Abnehmens und winkelversetzten erneuten Aufwickeins des Drahtes so oft wiederholt wird, bis die gewünschte Anzahl von Furchen eingeschnitten bzw. eingeritzt ist,
daß in jede Furche ein Thermoelement eingelegt und sodann die Furchenränder über das eingelegte ThermoelemeLt derart herübergerollt werden, daß das Thermoelement in der furche des Drahtes eingebettet wird.

2. Vorrichtung zur DurchführtvTg des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trommel (1) zum Festspannen auf einer Drehbank (22, 24) vorgesehen ist, die auf ihrem Umfang mit einer schraubenlinienförmigen Nut zur Aufnahme des Drahtes (50) versehen ist, daß Klemmwerkzeuge (6, 6', 7, T) zum Festklemmen der Drahtenden an den beiden Trommelenden vorgesehen sind, und daß ein Drahtführer (5) mit einer Längsbohrung (5") derart am Drehbanksupport zu befestigen ist, daß die zur Durchführung des Drahtes (50) bestimmte Bohrung (5") gegenüber der schraubenlinienförmigen Nut der Trommel tangential ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (5") eine Querbohrung einmündet, in die ein Druckstößel (8) mittels Druckschraube (9) verschieblich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Schlitz an dem Drahtführer (5) eine Klinge (13) derart einsetzbar ist, daß ihre eine Längskante längsweise in die Bohrung (5") bzw. in eine zuvor geschnittene Furche eines durch die Bohrung hindurchgeführten Drahtes zur Winkelausrichtung desselben hineinragt und daß die Klinge (13) in der jeweils gewünschten Winkelstellung gegenüber dem Scheitel des Drahtes einstellbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine längliche, im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Basis (31) auf ihrer Oberseite mit einem längsweise durchgehenden Kanal (39) mit einer dem Draht (50) entsprechenden Nut (40) an seinem Grunde versehen ist, daß an dem einen Ende der Basis (31) ein Drahtführer (33) zum Eingeben und Führen des Drahtes (50) und jeweils eines Thermoelementfadens in eine Drahtfurche vorgesehen ist, und daß ein längs des Kanals (39) hin- und herrollbares Rollwerkzeug vorgesehen ist, dessen Rolle (37) mit einer umlaufenden Nut (37') zum Verschließen der Furche über dem eingebetteten Thermoelementfaden vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Drahtes (50) hinter dem Drahtführer (33) ein Klemmglied (32) mit

ίο einer Durchgangsbohrung (40') vorgesehen ist, welches mittels Klemmschraube (36) derart an der Basis (31) befestigbar ist, daß die Bohrung (40') mit dem Kanal (39) ausgerichtet ist, zur Führung des mit den Furchen versehenen Drahtes (50).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführer (33) an seinem in Bewegungsrichtung (T) des Drahtes rückwärtigen Ende abgeschrägt ist und eine Rinne (34'") zum Einführen des Thermoelementfadens aufweist, die in einen an der Unterseite des Drahtführers (33) vorgesehenen Längsschlitz (34') übergeht, daß in den Längsschütz (34''J eine Führungsplatte (34) iose eingreift, die mit ihrer Unterkante in die Nut des Drahtes (50) eingreift und durch eine hochstehende Nase (34") an dem Drahtführer (33) festgehalten ist, und daß das hintere Ende der Führungsplatte (34) entsprechend der Abschrägung dts Drahtführers (33) nach unten abgeschrägt ist und unterhalb der Rinne (34'") endet

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführer (33) mittels Langloch (33'") und Klemmschraube (35) gegenüber der Basis (31) einstellbar ist.

9. Mit fadenförmigen Thermoelementen versehener Draht, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 mit der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekenazeichnet, daß drei oder mehr fadenförmige Thermoelemente in den Draht in Längsrichtung und in gleichbleibendem Winkelabstand voneinander eingebettet sind, daß die heiße Lötstelle an jeder gewünschten Stelle des Drahtes lokalisierbar ist.

10. Draht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus rostfreiem Stahl besteht und drei jeweils um 120° gegeneinander winkelversetzte Thermoelemente aufweist.