DE3031880A1

DE3031880A1 - Vorrichtung zum wellen von draht, vorzugsweise fuer eine elektrische widerstandsheizung

Info

Publication number: DE3031880A1
Application number: DE19803031880
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6114 Groß-Umstadt Hickel
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1980-08-23
Filing date: 1980-08-23
Publication date: 1982-08-19

Description

Vorrichtung zum Wellen von Draht, vorzugsweise für eine elektrische
Widerstandsheizung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wellen von Draht, vorzugsweise für eine elektrische Widerstandsheizung.
Es sind elektrische Heizkörper bekannt, die aus Isolierstoffplatten gebildet sind, um die fortlaufend gewundene Wendel aus elektrischem Widerstandsheizdraht gewickelt sind, wobei der Heizdraht mit Hilfe entsprechender Abbiegungen an den äußeren Längsrändern der Isolierstoffplatten festgelegt ist (DE-OS 26 44 093, P 30 14 935.0). Der Widerstandsheizdraht für derartige Heizkörper wird aus einem im Querschnitt runden oder rechteckigen Draht gefertigt, der zwischen zwei umlaufenden Zahnrädern gebogen wird. Vom gewellten bzw. gewendelten Heizdraht wird verlangt, daß er frei ist von Beschädigungen, daß alle Wendel gleiche Abmessungen aufweisen, daß die Wendel gleichmäßig gebogen sind und daß vor allem die Abstände zwischen den einzelnen Wendeln gleich groß sind. Ein zu nicht gleichmäßigen Wendeln verformter Heizdraht läßt sich nicht zügig und problemlos auf die Isolierstoffplatten bzw. den Heizträger aufwickeln, was in der Praxis dazu führt, daß die in der Serie gefertigten Heizkörper mit gewendelten Heizdrähten bewickelt sind, die verschiedene Längen aufweisen oder deren Heizdrahtteilstücke zwischen den Längsrändern der Isolierstoffplatten eine verschieden große Anzahl von Wendeln aufweisen, so daß der Heizkörper nicht mit voller elektrischer Spannung betrieben werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die gewendelten Heizdraht mit hoher Formtreue herstellt und dabei den Heizdraht äußerst schonend behandelt. Die Vorrichtung soll vor allem in der Lage sein, Isolierstoffplatten bzw. Heizdrahtträger so zu bewickeln, daß die Bewicklung besonders gleichmäßig erfolgt, wobei Differenzen in der Länge der jeweiligen zwischen den Tragekanten der Isolierstoffplatten vorgesehenen Teilstücke des Heizdrahts ausgeglichen werden sollen.
Erfindungsgemäß wird dies durch zwei auf einander parallelen Achsen gegenläufig und synchron umlaufende kreischeibenförmige Werkzeugträger erreicht, die beide nach Art von Kronrädern oder Hohitrieben mit sich axial erstreckenden Zinken, Zapfen oder Zähnen ausgestattet sind, die jeweils auf Mittelpunktskreisen gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei sich die Hüllkreise der Zinken-, Zapfen- oder Zahnreihen der beiden Werkzeugträger schneiden, wobei die Anzahl der Zinken, Zapfen oder Zähne und deren Profil so gewählt ist, daß jeweils zwischen zwei benachbarten, sich beim Umlauf am Schnittpunkt der Mittelpunktskreise begegnenden Zinken, Zapfen oder Zähnen ein Spalt zum Durchfädeln des zu verformenden Drahts verbleibt.
Vorzugsweise ist dem Werkzeugträger zum Wellen des Drahts ein Leitlineal und/oder ein Leitkanal zum Zu- und/oder Abführen des Drahts nachgeschaltet, wobei die Leitflächen parallel zueinander und in einer Ebene liegen, die etwa durch die Schnittpunkte beider Mittelpunktskreise verläuft.
Um ein genaues Zuführen des gewendelten Drahts auf den Wickelkörper oder Heizleiterträger zu gewährleisten, sind am Ende des Drahtleitkanals oder Leitlineals zwei gleiche Hohitriebe im Abstande zueinander drehbar gelagert, wobei ihre Drehachsen parallel zu den Achsen des Werkzeugträgerpaares angeordnet sind, der Art, daß der gewellte durch den-Leitkanal geführte Draht in Sprossen des ersten Hohitriebs von oben her einfaßt und diesen entsprechend dem Vorschub des Drahts dreht, wobei der gewellte Draht anschließend in Sprossen unterhalb der Drehachse des zweiten Hohltriebs eingreift, um anschließend auf den sich drehenden Wickelkörper bzw. Heizleiterträger aufzulaufen und sich dort an den radial äußeren Kanten der Isoleirstoffplatten aufzuhängen.
Mit Vorteil ist der zweite Hohl trieb pendelnd gelagert, wobei die Achsen beider Hohltriebe parallel der Aufnehmerachse des Heizleiterträgers vorgesehen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform lassen sich die Längen bzw. Höhen der einzelnen Wellungen des Heizdrahts dadurch unterschiedlich herstellen, daß der Abstand, den die beiden Wellen der Werkzeugträger zueinander aufweisen, veränderbar ist. Um die Anpreßkraft der Hohltriebe gegen den gewel Iten Draht zu erhöhen, wird der pendelnd gelagerte zweite Hohltrieb mit Hilfe eines federnden Elements gegen den gewellten Heizdraht gedrückt.
Damit die auf den Werkzeugträgern angeordneten Zapfen sich beim Umlauf der Werkzeugträger frei aneinander vorbei bewegen können, laufen die Werkzeugträger in Ebenen um, die einander parallel sind und in Längsrichtung der Achsen einen Abstand zueinander aufweisen, der mindestens der Dicke des Drahts und etwa der Länge der Zapfen entspricht.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anhängencien Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung nach der Erfindung in perspektivischer Ansicht, wobei jedoch die Einrichtung gemäß Fig. 3 zum genauen Ausrichten und Abstimmen ds gewellten Drahts, der besseren Obersichtlichkeit halber, nicht dargestellt ist.
Fig. 2 Eine Teilansicht der beiden Werkzeugträger mit den auf ihnen angeordneten Zapfen zum Biegen des Heizdrahts in vergrößerter Darstellung.
Fig. 3 Die Vorrichtung zum Ausrichten, Abstimmen und Aufwicklen des gewellten Heizdrahts auf den Heizleiterträger in der Seitenansicht und stark vergrößert.
Die Vorrichtung zum Wellen von Draht weist eine motorisch angetriebene Welle 1 mit einem auf ihr fest angeordneten kreisscheibenförmigen Werkzeugträger 2 (Kronrad) auf, der mit einer Viehlzahl von sich axial erstreckenden Zapfen 3 ausgestattet ist (Fig. 2) und einem zweiten größeren kreisscheibenförmigen Werkzeugträger 4 (Kronrad), dessen Drehachse 5 parallel zur Welle 1 drehbar angeordnet ist, wobei beide Werkzeugträger 2,4 in verschiedenen, jedoch einander parallelen, Ebenen rotieren. Der größere Werkzeugträger 4 ist ebenfalls mit einer Vielzahl auf einem Mittelpunktskreis 6 gleichmäßig verteilt angeordneten, sich axial erstreckenden, Zapfen 7 versehen, die die selbe Form und die selben Abmessungen aufweisen, wie die Zapfen 3 des Werkzeugträgers 2. Die Zapfen 3 des Werkzeugträgers 2 erstrecken sich bei der Ausführung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Pfeilrichtung 6 (sind also an seiner Außenseite angeordnet), während sich die Zapfen 7 des größeren Werkzeugträgers 4 entgegengesetzt, d. h. entgegen der Pfeilrichtung 6 erstrecken(sie sind also an der Innenseite des Rades 4 vorgesehen). Der Werkzeugträger läuft entgegen der Drehrichtung der Welle 1 und zu dieser synchron, wozu ein Zahnradsatz (nicht näher dargestellt) zwischen den Lagerböcken 8,9 angeordnet ist.
Die Mittelpunktskreise 6, 10 der beiden Werkzeugträger 2, 4 schneiden sich so, daß beim gegensinnigen Umlauf der Werkzeugtäger 2,4 die Zapfen- 3,7 sich relativ zueinander - ohne sich jedoch zu berühren - bewegen und einen von der Vorratsrolle 11 ablaufenden Draht 12 in Pfeilrichtung A transportieren und dabei, wie dies Figur 2 zeigt, wellig verformen. Der gewellte Draht läuft in einem von den Leitlinealen 13,14 gebildeten Kanal 15 zu einem auf der Welle 16 drehbar gelagerten Heizleiterträger 17. Der Heizleiterträger 17 wird mit Hilfe eines Schneckentriebs 18 in Pfeilrichtung B bewegt und gleichzeitig dabei gedreht, so daß sich der gewellte Heizdraht schraubenförmig auf den Heizleiterträger 17 aufwickelt. Um sicherzustellen, daß der Draht zwischen den Werkzeugträgern 2,4 bzw. beim Verformen zwischen den sich relativ gegeneinander bewegenden Zapfen 3,7 nicht beschädigt wird, ist ein Schmiermittel enthaltender Filz 19 an einem Lagerbock 20 vorgesehen, der den Draht 12 gegen die umlaufende Transportwalze 21 preßt.
Wie Figur 1 zeigt, weisen die Werkzeugträger 2, 4 unterschiedliche Durchmesser auf und sind auch mit einer verschieden großen Anzahl von Zapfen 3, 7 versehen. Durch Verändern des Abstands a der beiden in verschiedenen Ebenen auf parallelen Achsen gelagerten Werkzeugträger 2,4 läßt sich die Höhe h der Drahtwellen verändern. Ein geeigneter Mechanismus zum Verstellen des Abstands a ist nicht näher dargestellt.
Um sicherzustellen, daß sich der Abstand f, den zwei Drahtwellen zueinander aufweisen, während des Durchlaufs durch den Leitkanal 15 nicht verändert, kann eine in Figur 3 näher dargestellte Vorrichtung zwischen den Enden der Leitlineale 13,14 bzw. dem Ende des Leitkanals 15 und dem Heizkörperträger 17 vorgesehen sein.
Diese Vorrichtung zum Ausgleichen unterschiedlicher Wellen-Konfiguration gemäß Figur 3 besteht aus zwei Hohltrieben 21, 22, wobei der Hohl trieb 22 in Pfeilrichtung D pendelnd gelagert ist. Der gewellte Draht faßt in die Sprossen 23 des Hohitriebs 22 von oben ein und dreht den Hohl trieb in Pfeilrichtung E entsprechend dem Vorschub des Drahts 12. Der von dem Hohl trieb 22 ablaufende Draht faßt anschließend von unten her in die Sprossen 24 des anderen Hohitriebs 21 ein und dreht diesen in Pfeilrichtung F. Infolge des Durchlaufs durch die beiden Hohltriebe 21, 22 wird der gewellte Draht 12 nachgeformt, so daß kleine Differenzen im Abstand F zwischen zwei Wellen korrigiert werden und der auf den Heizkörperträger 17 sich aufwickelnde, gewellte Draht 12 eine solche Gleichmäßigkeit aufweist, daß gewährleistet ist, daß die hierfür vorgesehene Drahtbucht oder Drahtbiegung sich symmetrisch auf die äußere Kante 25 der plattenförmigen, rechteckigen Trägerplatte 26 auflegt.
Liste der Einzelteile 1 Achse 2 kreisscheibenförmiger Werkzeugträger 3 Zapfen 4 kreischeibenförmiger Werkzeugträger 5 Achse 6 Mittelpunktskreis 7 Zapfen 8 Lagerplatte 9 Lagerplatte 10 Mittelpunktskreis 11 Vorratsrolle 12 Draht 13 Leitlineal 14 Leitlineal 15 Kanal 16 Welle 17 Heizleiterträger 18 Schneckentrieb 19 Filz 20 Lagerbock 21 Hohl trieb 22 Hohl trieb 23 Sprosse 24 Sprosse 25 Kante der Trägerplatte 26 Trägerplatte 27 Hüllkreis der Zapfen (Werkzeuge) 28 Hüllkreis der Zapfen (Werkzeuge) 29 Leitfläche 30 Leitfläche 31 Achse des Hohitriebs 32 Achse des Hohitriebs 33 Feder 34 Haltearm für den Hohl trieb

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Wellen von Draht, vorzugsweise für eine elektrische Widerstandsheizung, gekennzeichnet durch zwei auf einander parallelen Achsen (1,5) gegenläufig und synchron umlaufenden kreisscheibenförmigen Werkzeugträgern (2,4), die beide nach Art von Kronrädern oder Hohitrieben mit sich axial erstreckenden Zinken, Zapfen oder Zähnen (3,7) ausgestattet sind, die jeweils auf Mittelpunktskreisen (6,10) gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei sich die Hüllkreise (7,22) der Zinken-, Zapfen- oder Zahnreihen der beiden Werkzeugträger (2,4) schneiden und wobei die Anzahl der Zinken, Zapfen oder Zähne (2,7) und deren Profil so gewählt ist, daß jeweils zwischen zwei benachbarten, sich beim Umlauf am Schnittpunkt der Mittelpunktskreise begegnenden Zinken, Zapfen oder Zähnen (3,7) ein Spalt (s) zum Durchfädeln des zu verformenden Drahts (12) verbleibt.
2. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkzeugträgerpaar (2,4) zum Wellen des Drahts (12) ein Leitlineal (13,14) und/oder ein Leitkanal (15) zum Zu-oder Abführen des Drahts (12) nachgeschaltet ist, wobei die Leitflächen (29,30) parallel einer Ebene liegen, die etwa durch die Schnittpunkte beider Mittelpunktskreise (6,10) verläuft.
3. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Drahtleitkanals (15) oder Leitlineals zwei gleiche Hohltriebe (21,22) im Abstande (Z) zueinander drehbar gelagert sind, deren Drehachsen (31,32) parallel zu den Achsen des Werkzeugträgerpaares angeordnet sind, wobei der gewellte durch den Leitkanal (15) geführte Draht (12) in Sprossen (23) des ersten Hohitriebs (22) von oben her einfaßt und diesen entsprechend dem Vorschub des Drahts (12) dreht, wobei der gewellte Draht (12) anschließend in Sprossen (24) unterhalb der Drehachse (31) des zweiten Hohltriebs (21) eingreift, um dann auf den sich drehenden Wickelkörper (17) aufzulaufen.
4. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hohl trieb (21) pendelnd in Pfeilrichtung D gelagert ist.
5. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (31,32) der Hohltriebe (21,22) parallel der Aufnehmerachse (33) des Heizleiterträgers (17) gelagert sind.
6. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a), den die beiden Wellen (1,5) der Werkzeugträger (2,4) zueinander aufweisen, verstellbar ist.
7. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der pendelnd gelagerte Hohl trieb (21) mit Hilfe einer Feder (33) gegen den gewellten Heizdraht (12) gedrückt wird.
8. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach einem oder mehreren der vorhergehenden-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträger (2,4) in Ebenen umlaufen, die einander parallel sind und in Längsrichtung der Achsen (1,5) einen Abstand zueinander aufweisen, der mindestens der Dicke des Drahts (12) entspricht.
9. Vorrichtung zum Wellen von Draht nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, daurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der gleichzeitigen Bewicklung eines Heizleiterträgers (17) mit zwei zueinander parallel verlaufenden Drsihten (12) verschiedener Durchmesser die Werkzeugträger (2,4) in Ebenen umlaufen, die einen Abstand zueinander aufweisen, der mindestens der Summe der Durchmesser der beiden Drähte (12) entspricht.