DE3432962A1

DE3432962A1 - Heizeinheit fuer eine lockenwicklerheizeinrichtung

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Publication number: DE3432962A1
Application number: DE19843432962
Authority: DE
Inventors: Dov Z. Burlington Mass. Glucksman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1985-07-11
Also published as: JPS60158807A; GB2152339A; US4489233A; GB2152339B; GB8422303D0

Description

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ger Straße 108 · 8000 München 80 · Telefon D 089/980731-34 · Telex 5216136 hage d · Telegramm: hageypatent · Telefax 089/982421 Automat (CCITT Cr.2)

Briefanschrift: Postfach 860329 · 8000 München 86

-A-

Dov Z. Glucksman München, den

Burlington / Massachusetts 7. September 1984

UZ: Pat 506/1-94 E Κ/15/f

Heizeinheit für eine Lockenwicklerheizeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lockenwicklerheizeinheit, insbesondere auf eine elektrische Heizeinheit für eine Lockenwickler-Heizeinrichtung, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art, die dazu dient. Wärme von einer Widerstandsheizung auf die Lockenwickler zu übertragen.

Heizeinheiten sind aus den US-Patentschriften 3 473 005 und 3 858 029 bekannt. Im allgemeinen weist ein Heizset für Lockenwickler einen kastenförmigen Behälter auf, der leicht zu öffnen und zu schließen ist und eine bestimmte Anzahl von Lockenwicklern enthält. Die Lockenwickler werden erwärmt, während sie auf Metallzapfen sitzen, die einen Teil einer gewöhnlichen elektrischen Heizeinheit innerhalb des Gehäuses darstellen; die Lockenwickler werden aus dem Gehäuse nacheinander herausgenommen und in das Haar gesetzt, wobei xlas Haar büschelweise um sie gewunden wird und so die gewünschten Locken oder Wellen in der Frisur entstehen. Wie in allen elektrischen Heizeinheiten ist der Lockenwicklerheizer mit Temperaturreglern, wie beispielsweise einem Thermostatschalter ausgestattet, um eine überhitzung der Lockenwickler

zu vermeiden. Ferner sind Schalteinrichtungen und ein Überhitzungsschutz vorgesehen.

Für einen zufriedenstellenden Betrieb der Heizeinrichtung ist es wichtig, daß jeder Lockenwickler auf die gleiche Temperatur aufgeheizt wird und daß er so schnell wie möglich aufgeheizt wird, nachdem er auf den entsprechenden Zapfen gesetzt wird. Dies erfordert eine gleichmäßige Verteilung der Hitze über die ganze Heizeinheit und eine wirksame Wärmeübertragung von der elektrischen Widerstandsheizung zu jedem Zapfen und von jedem Zapfen auf den Lockenwickler.

Die bekannten Lockenwicklerheizeinrichtungen weisen Wärmeübertragungseinheiten auf, die entweder aus Aluminium- oder Zinkspritzgußkörpern oder aus gepreßtem und gestanztem Metallblech bestehen. Die herkömmlichen Spritzgußeinheiten bestehen im allgemeinen aus einer flachen Platte mit drei Reihen von nach oben stehenden Zapfen auf ihrer Oberseite und mit einer Vielzahl von schmalen Rippen auf ihrer Unterseite. Die Rippen bilden kontinuierliche Kanäle die elektrische, blechumhüllte Heizeinrichtungen aufnehmen und die über die Heizeinrichtung gebogen werden, wenn diese eingesetzt ist, so daß ein inniger Kontakt zwischen der Platte und der blechummantelten Heizeinrichtung hergestellt wird.

Diese Einheiten sind vergleichsweise teuer infolge der großen Zink- und Aluminiummasse, die für den Spritzgußkörper erforderlich ist. Sie erwärmen sich langsam, wiederum infolge der großen Zink- und Aluminiummasse, die vorab geheizt werden muß, bevor die Wärme auf die Lockenwickler übertragen wird.

Sie sind im allgemeinen mit einer blechummantelten Widerstandsheizung versehen, die in die Kanäle zwischen den Rippen in U-Form verlegt ist, was zu einer ungleichen Wärmeverteilung führt, wenngleich die große

° Masse dies teilweise wieder ausgleicht. Der Nachteil besteht jedoch in einer langsamen Anwärmung und in hohen Herstellungskosten.

Die bekannten Einheiten aus Metallblech weisen im allgemeinen eine erste längliche, an bestimmten Stellen mit Löchern versehene Platte auf und tiefgezogene Zapfen, die in den Löchern durch Gesenkpressung befestigt sind, um einen raschen Wärmeübergang zu gewährleisten. Das in diesen Einheiten meistens verwendete Heizelement besteht aus einer zentralen, länglichen Glimmerplatte, die mit Widerstandsdraht umwickelt ist und die zwischen zwei äußeren Glimmerplatten, die als elektrische Isolierung dienen, angeordnet ist. Das Heizelement ist unterhalb der ersten Platte angeordnet und wird gegen deren Unterseite durch eine zweite, getrennte Bodenplatte gedruckt, die an der ersten Platte durch bekannte Mittel, wie beispielsweise Nieten oder Schrauben befestigt ist. Der Draht ist um die zentrale Glimmerplatte in einer solchen Weise gewickelt, daß mehr Windungen im Bereich der Enden liegen, so daß mehr Wärmeenergie zu den an den Enden der Platte angeordneten Zapfen geführt wird. Durch diese Anordnung ist eine mehr oder weniger gleichmäßige Wärmeverteilung an alle Zapfen gewährleistet, wogegen bei einer gleichmäßigen Erwärmung der Platte die endseitigen Zapfen weniger Wärme erhalten würden, als diejenigen, die im zentralen Bereich der Platte liegen. Bei der üblichen Anordnung der Zapfen in drei Reihen würde jedoch die mittlere Reihe intensiver erwärmt als die seitlichen. Ein weiterer Nachteil der Anordnungsweise des Heizelementes liegt in dem Wärmeverlust durch Strahlung und Konvektion

in Richtung auf und durch die Bodenplatte.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Blecheinheiten liegt in den hohen Herstellungskosten, die darauf zurückzuführen sind, daß separat hergestellte Platten und Zapfen verwendet werden, die danach zusammengesetzt und durch Gesenkpressen verbunden werden.

Ein Verfahren, das die Aufheizung eines jeden Zapfens und dementsprechend die Aufheizung eines jeden Lockenwicklers auf die gleiche Temperatur durch Zuführung einer gleichen Wärmemenge sicherstellt, ist in der US-Patentschrift 3 473 005 beschrieben. In einer Heizeinrichtung aus Metallblech, die mit hohlen Zapfen versehen ist, erstreckt sich eine isolierte Widerstandheizung, von der Art, wie sie als "Heizstrang" bekannt ist, unterhalb der Metallplatte, und tritt von unten in jeden einzelnen Zapfen ein, wo sie an der Innen fläche des Zapfens mit Spezialklammern befestigt ist. Jeder Zapfen enthält die gleiche Länge des Heizstranges vom selben elektrischen Widerstand, so daß ersichtlich nicht nur die gleiche Menge von Wärme zu jedem Zapfen geführt wird, sondern auch ein ausgezeichneter Wärmeübergang auf den Lockenwickler infolge der Nähe des Heizdrahtes und des Lockenwicklermaterials sichergestellt ist.

Ein solches System ist theoretisch ideal, die Arbeit, die jedoch mit der Einführung des Heizstranges in jeden einzelnen Zapfen und mit der dortigen Befestigung des Heizstranges verbunden ist, führt zu sehr hohen Herstellungskosten, zusätzlich zu den Kosten, die infolge der großen Länge des Heizstranges anfallen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde unter weitgehender Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Heizeinheit für eine Lockenwicklerheizeinrichtung

zu schaffen, die sich durch geringes Gewicht, geringe Herstellungskosten, durch gesteigerte Heizeffektivität infolge eines raschen Wärmeüberganges von der Widerstandsheizung . zu den Lockenwicklern, durch geringe Wärmeverluste infolge Strahlung und Konvektion und durch eine möglichst gleichmäßige Wärmeversorgung der einzelnen Zapfen der Einheit auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben.

Die erfindungsgemäße Heizeinheit ist für drei parallele Zapfenreihen ausgelegt, jedoch könnte die gleiche Konstruktion für eine Einheit mit zwei zentralen Reihen und zwei seitlichen Reihen von Zapfen verwendet werden. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich jedoch auf eine Einheit mit drei Zapfenreihen.

Die Heizeinheit weist zwei Blechteile von hoher Wärmeleitfähigkeit auf, die drei parallele Reihen von aufrecht stehenden Heizzapfen tragen und zwischen sich eine Widerstandsheizung einschließen. Die Heizeinheit weist' eine Hauptplatte von im allgemeinen rechteckiger Form auf, die zwei seitliche, parallele Reihen von Zapfen längs der Längsseiten des Rechteckes tragen. Die Hauptplatte ist in der Mitte mit einer Vertiefung versehen, die die Form eines im wesentlichen rechteckigen Troges aufweist, dessen Tiefe an die Dicke der Widerstandsheizung angepaßt ist. Der Trog erstreckt sich zwischen den beiden seitlichen Zapfenreihen über im wesentlichen die gesamte Plattenlänge. Die Deckplatte von rechteckiger Form ist mit einer zentralen Reihe von hohlen Heizzapfen versehen, ihre Abmessungen stimmen mit den Abmessungen des Troges in der Hauptplatte überein und sie ist fest mit der Hauptplatte verbunden, so daß sie im wesentlichen vollständig den rechteckigen Trog überdeckt. Eine

elektrische Widerstandsheizung in Form eines elektrisch isolierten Drahtes ist in dem Trog angeordnet und steht in körperlicher Berührung mit der Hauptplatte und der Deckplatte.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist der zentrale Teil der Deckplatte jeweils zwischen zwei Zapfen Vertiefungen auf, die flache Gruben bilden. Jede Grube ist mit einem Loch versehen, das sich mit einem ähnlichen Loch in dem Bodenteil des Troges der Hauptplatte deckt und dazu dient, die beiden Platten durch Nieten, Schrauben oder dergleichen fest zusammenzupressen.

Vorzugsweise sind die Flächen zwischen benachbarten Zapfen längs der Längsseiten der Hauptplatte ausgeschnitten, um die zu heizende Materialmasse so gering wie möglich zu halten.

Die elektrische Heizung weist die Form einer sogenannten "Strangheizung" auf, die aus einem Glasfaserkern besteht, um den wendelförmig ein feiner Widerstandsdraht gewickelt ist. Der Kern und der Widerstandsdraht ist außen von einem gewebten Glasfasermantel umgeben, der als elektrische Isolierung dient. Der Heizstrang verläuft längs der vier Seiten des rechteckigen Troges, nahe seiner Kanten, so daß er nahe bei den äußeren Zapfenreihen ist und einen größeren Abstand von der zentralen Zapfenreihe aufweist, aus Gründen, die weiter unten erläutert werden. Die Anschlüsse der Heizung sind mit einem Thermostatschalter und einer Thermosicherung verbunden, die im zentralen Teil des Troges angeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine Draufsicht einer Heizeinheit einer Lockenwicklerheizeinrichtung, die zwanzig aufrecht
stehende hohle Zapfen aufweist.

Fig. 2: einen Schnitt längs der Schnittlinie A-A der
Figur 1 und

Fig. 3: eine Draufsicht der Heizeinheit nach Figur 1,

jedoch mit abgenommener Deckplatte, so daß
die in dem Trog der Hauptplatte angeordnete
elektrische Heizung erkennbar ist.

In den Zeichnungen ist eine Heizeinheit dargestellt, die eine Hauptplatte I, eine Deckplatte II, beide

¹^ aus Aluminiumblech, und eine elektrische Widerstandsheizung III aufweist. Die Hauptplatte I ist im allgemeinen von rechteckiger Form und weist sieben hohle, aufrecht stehende, mit gleichem Abstand angeordnete Zapfen 16 längs jeder Längsseite 12 in der Nähe der Außenkanten auf. Das Blechmaterial zwischen je zwei Zapfen ist entfernt, in Form von runden Ausnehmungen 17, so daß nur schmale Teile 18 übrig bleiben. Dies dient sowohl zur Verringerung des Gewichts der Einheit als auch zur Reduzierung der unnötigen Materialmasse, die vorgeheizt werden muß. Der zentrale Teil der Platte weist eine Vertiefung in Form eines flachen Troges 11 auf. Der Boden des Troges weist eine weitere Vertiefung auf, die eine rechteckige Tasche 14 bildet, die im mittleren Bereich des Troges in der Nähe einer seiner Längsseiten angeordnet ist. Der Trog ist an seinen Längsseiten durch Wände 19 begrenzt, die in die seitlichen Bereiche der die Zapfen tragenden Platte übergehen. An den Stirnseiten ist der Trog durch zwei aufrecht stehende Wände 15 begrenzt. Der Trog ist längs seiner Mittenlinie durch gleichmäßig beabstandete Löcher 13 durchbrochen, die zur Befestigung der Deckplatte dienen.

Die Deckplatte II ist flach und rechteckig und entspricht in ihren Abmessungen dem Trog 11 im Bereich seiner oberen Kanten. Längs ihrer Mittenlinie ist die Deckplatte mit sechs hohlen, aufrecht stehenden, gleichmäßig beabstandeten Zapfen 26 versehen, die ähnlich den Zapfen 16 der Hauptplatte sind. Die Zapfen der Platten I und II sind gegenseitig versetzt angeordnet. Die Plattenflächen zwischen je zwei Zapfen und an den Außenseiten des ersten und letzten Zapfens weisen Vertiefungen auf, die rechteckige Gruben 25 bilden, die mit gleichem Abstand längs der Mittenlinie angeordnet sind und sich in Richtung nach unten auf den Boden des Troges erstrecken. Jede Grube ist mit einem Loch 23 versehen. Alle Löcher 23 decken sich

!5 _mit den Löchern 13, wenn die Deckplatte mit der Hauptplatte verbunden ist. Dabei bedeckt die Deckplatte die gesamte Trogfläche, und die Grundflächen der Gruben 25 befinden sich nahe am Grund des Troges. Die Deckplatte wird durch Nieten 41 mit der Hauptplatte verbunden, und zwar bei einigen der sich deckenden Löcher 13 und 23, wobei einige Löcher frei bleiben.

Ein Heizstrang III ist innerhalb des Troges 11 in der Nähe seiner Seitenwände 19 und in der Nähe seiner Endwände 15 angeordnet. Der Heizstrang beginnt an einem Ende der Tasche 14 und endet an ihrem gegenüberliegenden Ende. Das eine Ende der Heizung ist über einen isolierten Draht 34 mit einem Thermostatschalter 35 und einer Thermosicherung 36 verbunden, die in der Tasche 14 angeordnet sind . Der Heizstrang liegt näher bei den äußeren Zapfen 16 als bei den zentralen Zapfen 26, so daß mehr Wärme von jedem Abschnitt des Heizstranges auf die äußeren Zapfen übertragen wird, nachdem die inneren, zentralen Zapfen von beiden Seiten zweier paralleler Abschnitte des Heizstranges beheizt werden.

Der Heizstrang wird in dieser Lage durch die Seitenwände der Gruben 25 gehalten, die ihn in Richtung auf die Außenseiten drücken. Der Heizstrang verläuft auch längs der Stirnwände 15 des Troges, so daß Wärmeenergie auch an die äußeren Zapfen der beiden kurzen Seiten gebracht wird, die andernfalls nicht ausreichend beheizt würden. Durch diese Anordnungsweise wird erreicht, daß die Wärmeabgabe bei den Enden am größten und im Zentrum der Heizeinheit am kleinsten ist, auf welche Weise eine optimale Wärmeverteilung auf die Zapfen erzielt wird. Der Thermostat und die Thermosicherung sind über einen isolierten Draht 37 an Schalteinrichtungen und Temperaturregeleinrichtungen angeschlossen, die im äußeren Gehäuse der Lockenwicklerheizeinrichtung angeordnet sind. Das andere Ende der Heizung ist an die gleichen Regeleinrichtungen über einen isolierten Draht 38 angeschlossen. Die beiden Drähte 37 und 38 verlaufen durch einen Durchbruch in der Hauptplatte I.

Der Heizstrang wird in dem Trog durch die Deckplatte zusammengedrückt, die durch die Nieten 41 in Richtung auf den Boden des Troges gedrückt wird. Infolge der Anordnung von zwei seitlichen Zapfenreihen auf der Haüptplatte und einer zentralen Reihe auf der Deckplatte wird Wärmeenergie, die von dem Heizstrang den beiden Platten zugeführt wird, ohne große Wärmeabgabe an die Umgebung zu den Zapfen geleitet, und es ist keine besondere Wärmeisolierung erforderlich.

Unter dem Gesichtspunkt der Arbeits- und Materialersparnis sind die Zapfen sowohl in der Hauptplatte als auch in der Deckplatte durch Tiefziehen eines Aluminiumbleches hergestellt. Die Hauptplatte und die Deckplatte werden maßgerecht gestanzt und in Gesenken geformt entweder in einem oder mehreren Schritten, wobei berücksichtigt wird, daß die Höhe

eines jeden Zapfens nicht das eineinhalbfache seines Durchmessers übertrifft. Ersichtlich ist dieses Herstellungsverfahren weniger kostenintensiv . als das

bisher bekannt« Verfahren, bei dem getrennt hergestell-5

te Zapfen in vorgefertigten Löchern der Metallplatten durch Einpressen befestigt wurden. Die Wärmeübertragung ist besser als bei eingesetzten Zapfen und es ist sehr wichtig, daß nur die zentrale Zapfenreihe über die Deckplatte beheizt wird und die beiden Randreihen über die Hauptplatte, so daß eine optimale und gleichmäßige Wärmeverteilung an alle Zapfen stattfindet.

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Claims

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Dov Z. Glucksman München, den

Burlington / Massachusetts 7. September 1984

UZ: Pat 506/1-94 E Κ/15/f

Patentansprüche

l/ Heizeinheit für eine Lockenwicklerheizeinrichtung "mit zwei wärmeleitenden Blechteilen, die mindestens drei Reihen von aufrecht stehenden hohlen Heizzapfen tragen und zwischen sich eine elektrische Widerstandsheizung einschließen, gekennzeichnet durch eine Hauptplatte (I) von im allgemeinen rechteckiger Form, die zwei seitliche parallele Reihen von Heizzapfen (16) längs ihrer Längskanten und mittig eine Vertiefung in Form eines im wesentlichen rechteckigen Troges (11) aufweist, dessen Tiefe der Dicke der Widerstandsheizung (III) entspricht, wobei sich der Trog zwischen den beiden seitlichen Zapfenreihen über im wesentlichen die gesamte Länge der Hauptplatte (I) erstreckt, durch eine Deckplatte (II) von rechteckiger Form, die im wesentlichen den Abmessungen des Troges (11) in der Hauptplatte (I) entspricht, welche Deckplatte (II) mit mindestens einer Reihe von hohlen Heizzapfen (26) versehen ist und fest mit der Hauptplatte /· (I) so verbunden ist, daß der Trog (11) bedeckt ist, und durch eine elektrische Widerstandsheizung (III) in Form eines elektrisch isolierten Drahtes, der längs der vier Seiten des Rechtecks verläuft.
2. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog (11) an seinen Längsseiten durch Wände (19) , die in die seitlichen Randbereiche der Hauptplatte (I) übergehen, und an seinen Stirnseiten jeweils durch eine aufrechtstehende Wand (15) begrenzt ist.
3. Heizeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (II) eine Reihe von aufrechtstehenden hohlen Zapfen (26) aufweist, die in Bezug auf die seitlichen Heizzapfen (16) auf der Hauptplatte (I) versetzt sind.
4. · Heizeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil der Deckplatte (II) mit Vertiefungen versehen ist, die Gruben (25) geringer Tiefe bilden, deren Tiefe der Tiefe des Troges (11) in der Hauptplatte (I) entspricht, und daß jede der Gruben (25) zwischen zwei benachbarten Zapfen (26) liegt und in ihrem Bodenteil ein Loch (23) aufweist.
5. Heizeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Troges (11) der Hauptplatte (I) Löcher (13) aufweist, die in Größe und Lage den Löchern (23) in den Gruben (25) der Deckplatte (II) entsprechen.
6. Heizeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptplatte (I) und die Deckplatte (II) durch Verbindungsmittel, wie etwa durch die Löcher (23, 13) in den Gruben (25) und in dem Trog (11) durchgreifende Nieten (41) , verbunden sind, welche Verbindungsmittel dazu dienen, die sich gegenüberliegenden Flächen der Platten (I, II) gegen die in dem Trog (11) angeordnete Widerstandsheizung (III) zu drücken.
7. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen zwischen benachbarten Zapfen (16) der beiden seitlichen Reihen auf der Hauptplatte (I) ausgeschnitten sind, um die aufzuheizende Materialmenge zu reduzieren.
8. Heizeinheit nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsheizung die Form eines "Heizstranges." (III) aufweist, der aus einem mit einem feinen Widerstandsdraht umwundenen Glasfaserkern und aus einem als elektrische Isolierung dienenden, den Glasfaserkern umgebenden Glasfasermantel besteht.
9. Heizeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich- *5 net, daß der Heizstrang (III) im Raum zwischen den Gruben (25) der Deckplatte (II) und den Außenwänden (19, 15) des Troges (11) in der Hauptplatte (I) angeordnet ist.
10. Heizeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich nach unten erstreckende Tasche (14) in der Mitte einer Längsseite des rechteckigen Troges (11) vorgesehen ist, welche Tasche (14) einen Thermostatschalter (35) und eine Sicherung (36) ent-

²^ hält, die mit dem Ende des Heizstranges und mit Schaltern und Temperaturreglern der Lockenwicklerheizeinrichtung verbunden sind.