WO2015025022A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer heizwicklung auf einen metallischen grundkörper - Google Patents

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WO2015025022A1 PCT/EP2014/067865 EP2014067865W WO2015025022A1 WO 2015025022 A1 WO2015025022 A1 WO 2015025022A1 EP 2014067865 W EP2014067865 W EP 2014067865W WO 2015025022 A1 WO2015025022 A1 WO 2015025022A1
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layer
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heating
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PCT/EP2014/067865
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Stephan Bolz
Andreas Bernhardt
Martin GÖTZENBERGER
Gerhard Haft
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Continental Automotive Gmbh
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    • H05B2214/03—Heating of hydrocarbons

Definitions

  • This heater is intended to preheat the fuel during injection and thus allow the ignition of the fuel at very low temperatures.
  • the heating can be done for example via an additional heating element in the fuel supply line. In this case, however, only the fuel in the supply line, but not heated in the injection nozzle, so that always a certain amount of cold, non-ignitable ⁇ capable fuel is injected. From DE 22 10 250 AI on the other hand is known in the fuel injection valve a
  • Heating coil either directly in the area traversed by the fuel of the valve or in a good heat-conducting insulator, which is arranged around the area through which the fuel flows.
  • a good heat conducting material is arranged between the winding support and the valve housing.
  • an insulating layer 2 is applied by means of a first nozzle 4 ⁇ ⁇ , for example, by rotating the base body 1, which is represented by a corresponding arrow 6.
  • a helical heating cable 3 is again applied to the insulating layer 2 by rotation of the base body 1 and movement of the second nozzle 5 in the axial direction of the base body 1.
  • a disadvantage of this method is that two working steps are required, whereby the production time is increased accordingly.
  • the object of the invention is therefore, starting from the prior art, to provide a time-saving method.
  • the object is achieved by a method for producing a heating coil on a metallic base body, in which first an insulating layer on the base body and then on the insulating layer, a conductive, helically around the
  • An inventive device for spraying ⁇ an insulating layer and a helical heating-layer on a base body has a Garvor ⁇ direction for the body and a first nozzle for the insulating layer material and a second nozzle for the conductive Schumacher Shawsmaterial, wherein the two nozzles in such a way Be ⁇ adjacent to each other and aligned to be introduced in the holding device base body that by a rotational movement of the main body or the first and the second nozzle and in the axial direction of the body he ⁇ subsequent movement of the main body or the first and the second nozzle first the insulating layer material and then the Schu effetsmaterial can be sprayed onto the base body.
  • the heating cable is sprayed approximately in the middle of a path of the insulating layer.
  • the layer sequences can be arranged one above the other in a simple back-and-forth motion of either the main body or the nozzles, which saves time.
  • a third nozzle for the insulating material wherein the third nozzle for the Iso ⁇ liermaterial adjacent to the second nozzle for the Schulei ⁇ processing material and is provided at the side facing the first nozzle side opposite side.
  • the second nozzle for the Schumacher for spraying an insulating layer and a helical heating layer on the base body, the second nozzle for the Schumacher Hartmansmaterial based on the main body axis in approximately the same height as the first nozzle for the insulating material but in a plane perpendicular to Basic body axis arranged at an angle thereto, wherein the angle is advantageously about 180 °.
  • the nozzles and the base body are arranged relative to one another in such a way that a nozzle for the insulating material is located either in the axial or in the radial direction of movement of the nozzles or of the main body in front of the nozzle for the heating line material, so that at one
  • the spraying of the heating line layer on a terminal contact field which is applied as a conductive layer on a mounted on the base body electrically insulating layer, wherein the terminal contact pad with a
  • Plug connection is connected. As a result, a simple contacting of the heating coil is possible. In the same way, the spraying of the heating conductor layer on such a connection contact field ends.
  • a main body designed as a fuel injection valve can be provided with a heating coil in a simple and cost-saving manner, with very different Layers of different materials with different thickness and width can be applied.
  • a heating coil in a simple and cost-saving manner, with very different Layers of different materials with different thickness and width can be applied.
  • the resistor very low - suitable for an induction heater - perform or set a predetermined resistance value, as required for a resistance heating.
  • the insulating layer material can be selected from a good heat conducting material to transport the heat well to the fuel.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention, each with a nozzle for the insulating material and one for the heating line material,
  • Figure 2 shows a variant with a
  • FIG. 4 shows a detailed view of a connection contact field
  • FIG. 5 shows an embodiment of the device according to the invention with three nozzles for spraying a plurality of layer sequences
  • FIG. 6 shows a completely wound heating coil with at least two
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the device according to the invention with only two nozzles arranged spatially opposite to one another
  • FIG. 8 shows the use of the device according to FIG.
  • Figure 9 shows a device for large-scale spraying the
  • FIG. 10 shows the spraying of the heating-conductor layer onto the
  • FIG. 1 shows in a schematic manner how a method according to the invention is carried out by means of a device according to the invention.
  • a base body 1 which may be, for example, a fuel injection valve, in unspecified manner in a holding device of a
  • Clamped on spray device and can be rotated in the illustration of Figure 1 on the one hand, which is indicated by means of a Rotati ⁇ onspfeiles 6, and moved in the axial direction, which is indicated by means of a shift arrow 7.
  • a terminal contact pad 13 is arranged on the base body 1 on an electrically insulating layer 10, which in turn is applied to the base body 1.
  • a plug connection 11 extends for the external contacting of the heater winding to be applied to the base body 1.
  • an electrically insulating material is first sprayed onto the main body 1 on the electrically conductive base 1 by means of a first nozzle 4, which takes place in the form of helical wendiförmig around the main body 1 webs due to the rotational movement on the one hand and the axial movement.
  • a second nozzle 5 is arranged for an electrically conductive material, which, after a suitable number of electrically insulating tracks has been sprayed on this, preferably in the middle of each sprayed electrically insulating sheet, is sprayed, so that a electrically conductive heating cable 3, starting from the terminal contact field 13 helically winds around the base body 1 until a second terminal contact pad 10 for contacting the second terminal of the heating line 3 is reached.
  • a heating coil of heating cables 3 can be applied to an insulating layer 2 on a basic body 1 in a simple manner with only one working step.
  • FIG. 3 shows a correspondingly completed heating coil, wherein in Figure 3 the same parts are provided with the same reference numerals as in Figures 1 and 2.
  • FIG. 3 shows a single-layer heating coil, so that a contact return 12 is necessary for a suitable contacting, for example by means of a wire, and is shown schematically in FIG.
  • FIG. 1 An embodiment in which although the base body 1 rotates, which in turn is represented by a rotation arrow 6, but in which not the base body is moved in the axial direction, but the arrangement of the first nozzle 4 for the insulating material and the second nozzle 5 for the electric conductive material is shown in FIG. This is indicated schematically by a shift arrow 8.
  • Figure 2 shows a mask 9 for focusing the material beams, which can be done for example with electrically charged material by means of a Wehnelt cylinder.
  • Figure 5 shows a first embodiment of a corresponding device.
  • a third nozzle 16 is provided for the insulating material. This is arranged adjacent to the second nozzle 5 for the electrically conductive material such that the second nozzle 5 is located between the first nozzle 4 and the third nozzle 16.
  • the base body 1 is rotated about its axis, which by the Rotation arrow 6 is indicated and at the same time the nozzle ⁇ arrangement in the axial direction of the base body 1 are moved, which is indicated by the shift arrow 8.
  • the first insulating layer 2 is first applied to the base body 1 by the first nozzle 4 and, as already described for FIG. 1, after the application of a number of webs of the first insulating layer 2, a first heating wire spiral 3 - which is shown by dashed lines - sprayed. With the same movement, a second insulating layer 14 is then immediately applied via the first heating line layer by means of the third nozzle 16.
  • the further insulating layer 14 is applied to the end by the remaining webs are sprayed helically by means of the third nozzle 16 and then by moving the nozzle assembly in the opposite direction, a second heating line layer 15 on the applied further insulating layer 14, which is shown in Figure 6 with the finished heating coil of two heating layer 3 and 15.
  • the terminal contact pads 13 are arranged on the same side of the heating coil, since an even number of layer sequences comprising an insulating layer 2, 14 and a heating conductor layer 3, 15 have been applied there.
  • the first and the further insulating layer 2, 14 was applied during the movement of the nozzle assembly in the first direction.
  • the properties such as good thermal conductivity for the insulating layer and large or small resistance for the heating cables can be set without much effort.
  • the Schuecksmaterial should have a mög ⁇ lichst low resistance, which, by appropriate choice of material and also the thickness and width of the Edel effetsbahnen 3 15 can be adjusted. However, if the heating by appropriate heating of Bank Arthursbahnen 3, 15 done so on the one hand, a correspondingly high resistance of
  • nozzles for the insulating material 4 16 can be used according to the figures 7 and 8, only one nozzle 4 ⁇ , in a plane perpendicular to the axis of the base body 1 relative to the second nozzle 5 for the electrically conductive material at an angle, the preferably 180 °, is arranged.
  • the first nozzle 4 ⁇ and the second nozzle 5 it is possible to spray first half a sheet of insulating material 2 on the base body 1, then spray directly thereafter, the first track of the heating cable 3. This is indicated in the figure 7 with a first axial movement of the nozzle assembly 4 5 by means of the movement arrows 8.
  • a further layer sequence of a further insulating layer 14 and a further heating line layer 15 are sprayed.
  • the movement of the nozzle arrangement 4 15 it would just as well be possible to pass the base body 1 in the axial direction between the nozzle arrangement. It would also be possible, instead of the rotation shown in the figures of the base body 1 by the rotation arrows 6 a rotation of the nozzle assemblies 4, 5, 16 to provide 4 ⁇ . However, a rotation of the body 1 should be easier to perform.
  • Heating coil is possible. By choosing suitable materials optimal heating and insulation properties are achieved.
  • the inventive method is suitable for spraying heating coils for both inductive and resistance heaters and has the particular advantage that the assembly of items such as coils wound on winding body deleted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Heizwicklung auf einem metallischen Grundkörper (1) mit den Schritten : - Aufsprühen einer Isolierschicht (2) auf den Grundkörper (1), - Aufsprühen einer leitenden, sich wendelförmig um den Grundkörper (1) windenden, schmalen Heizleitung (3) auf die Isolierschicht (2), wobei die Isolierschicht (2) in sich wendelförmig um den Grundkörper (1) windenden Bahnen aufgesprüht wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist entsprechend angeordnete Düsen auf, um dieses Verfahren durchzuführen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Heizwicklung auf einen metallischen Grundkörper
Für den Kaltstart ethanolbetriebener Ottomotoren ist eine Vorheizung des Kraftstoffes notwendig. Diese Heizung soll den Kraftstoff beim Einspritzen vorwärmen und so das Zünden des Kraftstoffes bei sehr niedrigen Temperaturen ermöglichen. Die Heizung kann beispielsweise über ein zusätzliches Heizelement in der KraftstoffZuleitung erfolgen. Dabei wird jedoch nur der Kraftstoff in der Zuleitung, nicht aber in der Einspritzdüse erwärmt, so dass immer eine gewisse Menge kalter, nicht zünd¬ fähiger Kraftstoff eingespritzt wird. Aus der DE 22 10 250 AI ist andererseits bekannt, im Kraftstoffeinspritzventil eine
Heizwendel entweder direkt im vom Kraftstoff durchflossenen Bereich des Ventils oder in einem gut wärmeleitenden Isolator, der um den vom Kraftstoff durchflossenen Bereich angeordnet ist, vorzusehen. In der US 2010/133363 AI ist andererseits ein induktiv beheiztes Kraftstoffeinspritzventil offenbart, bei dem eine Spule auf einem Wicklungsträger aufgewickelt ist, der auf einen Teil des Kraftstoffeinspritzventils aufgesteckt ist, wobei zwischen dem Wicklungsträger und dem Ventilgehäuse ein gut wärmeleitendes Material angeordnet ist.
Diesen bekannten beheizbaren Kraftstoffeinspritzventilen ist gemeinsam, dass sie aufwändig zu fertigen und damit kosten¬ trächtig sind. Aus der DE 10 2004 060 382 AI ist es andererseits bekannt, auf dem Gebiet elektrischer Heizvorrichtungen zum Erwärmen von flüssigen oder gasförmigen Medien, wie sie insbesondere in elektrischen Haushaltsgeräten zum Waschen und Trocknen von Wäschestücken bzw. Geschirr zum Einsatz kommen, einen als Metallrohr ausgebildeten Grundkörper, der von der Flüssigkeit oder dem Gas durch- oder umströmt wird, durch ein thermisches Spritzverfahren oder mittels eines Siebdruckverfahrens, eines Sprühverfahrens oder Micropenverfahrens mit einer isolierenden Abdeckschicht zu versehen, auf die eine wendeiförmige Heiz¬ leiterschicht mittels eines thermischen Spritzverfahrens oder Kaltgasspritzens aufgetragen wird. Ein solches Verfahren ist in den Figuren 9 und 10 schematisch dargestellt. Auf einen
Grundkörper 1 wird mittels einer ersten Düse 4 λ λ eine isolierende Schicht 2 aufgetragen, indem beispielsweise der Grundkörper 1 rotiert, was durch einen entsprechenden Pfeil 6 dargestellt ist. In einem zweiten Verfahrensschritt wird mittels einer zweiten Düse für ein leitfähiges Material wiederum durch Rotation des Grundkörpers 1 und Bewegung der zweiten Düse 5 in axialer Richtung des Grundkörpers 1 eine wendeiförmige Heizleitung 3 auf die Isolierschicht 2 aufgebracht.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass zwei Ar- beitsschritte erforderlich sind, wodurch die Fertigungszeit entsprechend erhöht wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik, ein zeitsparenderes Verfahren anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Heizwicklung auf einem metallischen Grundkörper, bei dem zunächst auf den Grundkörper eine Isolierschicht und dann auf die Isolierschicht eine leitende, sich wendeiförmig um den
Grundkörper windende, schmale Heizleitung aufgesprüht wird, wobei die Isolierschicht in sich wendeiförmig um den Grundkörper windenden Bahnen aufgesprüht wird, wobei sich die Bahnen berühren und eine geschlossene Fläche bilden. Eine hierzu geeignete erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auf¬ sprühen einer Isolierschicht und einer wendeiförmigen Heizleitungs-Schicht auf einem Grundkörper weist eine Haltevor¬ richtung für den Grundkörper sowie eine erste Düse für das Isolierschichtmaterial und eine zweite Düse für das leitfähige Heizleitungsmaterial auf, wobei die beiden Düsen derart be¬ nachbart zueinander und zu einem in der Haltevorrichtung einzubringenden Grundkörper ausgerichtet sind, dass durch eine Rotationsbewegung des Grundkörpers oder der ersten und der zweiten Düse und eine in Axialrichtung des Grundkörpers er¬ folgende Bewegung des Grundkörpers oder der ersten und der zweiten Düse zuerst das Isolierschichtmaterial und darauf das Heizleitungsmaterial auf dem Grundkörper aufgesprüht werden können.
Hierdurch wird in einem Arbeitsgang durch einmalige Rotationsbewegung und Axialbewegung des Grundkörpers und/oder der Düsen noch während die Isolierschicht wendeiförmig aufgetragen wird, auf die bereits aufgetragenen Bahnen der Isolierschicht bereits die Heizleitung aufgesprüht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Heizleitung etwa in der Mitte einer Bahn der Isolierschicht aufgesprüht.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es in einfacher Weise möglich, mehrere Schichtfolgen aus einer Isolierschicht und einer Heizleitungs-Schicht übereinander aufzusprühen. Dies erfolgt in besonders vorteilhafter Weise dadurch, dass die weitere Schichtfolge aus einer Isolierschicht und einer
Heizleitungs-Schicht mit zur ersten Schichtfolge entgegenge¬ setzter Wicklungsrichtung aufgesprüht wird. Dadurch kann in einfacher Hin- und Herbewegung entweder des Grundkörpers oder der Düsen die Schichtfolgen übereinander angeordnet werden, wodurch Zeit eingespart wird.
Um mehrere Schichten übereinander anzubringen, weist die Vorrichtung zum Aufsprühen der Isolierschicht und der wen- delförmigen Heizleitungs-Schicht auf den Grundkörper in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine dritte Düse für das Isoliermaterial auf, wobei die dritte Düse für das Iso¬ liermaterial benachbart zu der zweiten Düse für das Heizlei¬ tungsmaterial und an zu deren zur ersten Düse gerichteten Seite entgegengesetzten Seite vorgesehen ist.
Hierdurch kann durch abwechselndes Benutzen der beiden Düsen für das Isoliermaterial dieses jeweils vor dem Aufsprühen des Heizleitungsmaterials auf die vorherige Schicht aufgesprüht werden .
In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vor- richtung zum Aufsprühen einer Isolierschicht und einer wendeiförmigen Heizleitungs-Schicht auf den Grundkörper ist die zweite Düse für das Heizleitungsmaterial bezogen auf die Grundkörperachse in etwa gleicher Höhe wie die erste Düse für das Isoliermaterial jedoch in einer Ebene senkrecht zur Grund- körperachse in einem Winkel dazu angeordnet, wobei der Winkel in vorteilhafter Weise etwa 180° beträgt. Hierdurch ist es möglich, mit nur zwei Düsen Schichtfolgen aus Isolierschicht und
Heizleitungs-Schicht aufzubringen, in dem dieses Paar von Düsen über den Grundkörper hin- und herbewegt wird oder aber der Grundkörper zwischen den Düsen hin- und herbewegt wird.
In erfindungsgemäßer Weise sind die Düsen und der Grundkörper derart zueinander angeordnet, dass sich eine Düse für das Isoliermaterial entweder in axialer oder in radialer Bewe- gungsrichtung der Düsen oder des Grundkörpers vor der Düse für das Heizleitungsmaterial befindet, so dass bei einem
Aufsprühvorgang für eine Schichtfolge immer zuerst das Iso¬ liermaterial und darauf das Heizleitungsmaterial aufgesprüht wird .
In einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beginnt das Aufsprühen der Heizleitungs-Schicht auf einem Anschlusskontaktfeld, das als leitende Schicht auf einer auf dem Grundkörper angebrachten elektrisch isolierenden Schicht aufgebracht ist, wobei das Anschlusskontaktfeld mit einem
Steckeranschluss verbunden ist. Hierdurch ist eine einfache Kontaktierung der Heizwicklung möglich. In gleicher Weise endet das Aufsprühen der Heizleitungs-Schicht auf einem solchen Anschlusskontaktfeld .
Durch die Erfindung kann in einfacher und kostensparender Weise ein als Kraftstoffeinspritzventil ausgebildeter Grundkörper mit einer Heizwicklung versehen werden, wobei sehr unterschiedliche Schichten aus unterschiedlichsten Materialien mit unterschiedlicher Dicke und Breite aufgetragen werden können. So ist es möglich, durch geeignete Wahl von Wendelstruktur und verwendetem Material den Widerstand entweder sehr niederohmig - geeignet für eine Induktivheizung - auszuführen oder einen vorbestimmten Widerstandswert einzustellen, wie es für eine Widerstandsheizung erforderlich ist. Für eine Widerstandsheizung kann dabei das Isolierschichtmaterial aus einem gut wärmeleitenden Material gewählt werden, um die Wärme gut zum Kraftstoff zu transportieren. Außerdem ist es möglich, durch das Sprühverfahren die Isolationsschicht sehr dünn auszuführen, so dass eine gute Wärmeleitfähigkeit erzielt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit je einer Düse für das Isoliermaterial und einer für das Heizleitungsmaterial,
Figur 2 eine Ausführungsvariante mit einer
Fokussiervorrichtung für die Materialstrahlen,
Figur 3 eine fertige einschichtige Heizwendel mit einer
Drahtrückführung,
Figur 4 eine Detailansicht eines Anschlusskontaktfeldes, Figur 5 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit drei Düsen zum Aufsprühen mehrerer Schichtfolgen,
Figur 6 eine fertig gewickelte Heizwendel mit zumindest zwei
Schichtfolgen aus Isoliermaterial und Heizlei¬ tungsmaterial,
Figur 7 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit nur zwei jedoch räumlich entgegengesetzt zueinander angeordneten Düsen,
Figur 8 die Verwendung der Vorrichtung gemäß Figur 7 zum
Aufbringen weiterer Schichtfolgen auf den Grund- körper,
Figur 9 eine Vorrichtung zum großflächigen Aufsprühen der
Isolierschicht nach dem Stand der Technik und Figur 10 das Aufsprühen der Heizleitungs-Schicht auf die
Isolierschicht in einem zweiten Arbeitsschritt gemäß dem Stand der Technik. In Figur 1 ist in schematischer Weise dargestellt, wie mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird. Dazu ist ein Grundkörper 1, der beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzventil sein kann, in nicht näher ausgeführter Weise in eine Haltevorrichtung einer
AufSprühvorrichtung eingespannt und kann in der Darstellung der Figur 1 einerseits gedreht werden, was mittels eines Rotati¬ onspfeiles 6 angedeutet ist, und in axialer Richtung verschoben werden, was mittels eines Verschiebungspfeiles 7 angedeutet ist. Auf den Grundkörper 1 ist - wie in Figur 4 in größerer De- taillierung dargestellt ist - ein Anschlusskontaktfeld 13 auf einer elektrisch isolierenden Schicht 10 angeordnet, welche ihrerseits auf dem Grundkörper 1 aufgebracht ist. Von dem Anschlusskontaktfeld 13 erstreckt sich ein Steckeranschluss 11 zur externen Kontaktierung der auf den Grundkörper 1 aufzu- bringenden Heizwicklung.
Um die Heizwicklung aufzubringen, wird zunächst auf den elektrisch leitenden Grundkörper 1 mittels einer ersten Düse 4 ein elektrisch isolierendes Material auf den Grundkörper 1 aufgesprüht, was aufgrund der Drehbewegung einerseits und der Axialbewegung andererseits erfindungsgemäß in sich wendeiförmig um den Grundkörper 1 windenden Bahnen erfolgt.
Beabstandet zur ersten Düse 4 ist eine zweite Düse 5 für ein elektrisch leitendes Material angeordnet, welches, nachdem eine geeignete Anzahl elektrisch isolierender Bahnen aufgesprüht wurde, auf diese, vorzugsweise in der Mitte einer jeweils aufgesprühten elektrisch isolierenden Bahn, aufgesprüht wird, so dass sich eine elektrisch leitfähige Heizleitung 3 ausgehend vom Anschlusskontaktfeld 13 wendeiförmig um den Grundkörper 1 windet, bis ein zweites Anschlusskontaktfeld 10 zum Kontaktieren des zweiten Anschlusses der Heizleitung 3 erreicht ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren kann in einfacher Weise mit nur einem Arbeitsschritt eine Heizwicklung aus Heizleitungen 3 auf einer isolierenden Schicht 2 auf einem Grundkörper 1 aufgebracht werden.
Figur 3 zeigt eine entsprechend fertig gestellte Heizwicklung, wobei in der Figur 3 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 versehen sind. In der Figur 3 ist eine nur einschichtige Heizwicklung dargestellt, so dass für eine zweckmäßige Kontaktierung eine Kontaktrückführung 12 - beispielsweise mittels eines Drahtes - nötig und in Figur 3 schematisch dargestellt ist.
Eine Ausführung, bei der zwar der Grundkörper 1 rotiert, was wiederum durch einen Rotationspfeil 6 dargestellt ist, bei dem jedoch nicht der Grundkörper in axialer Richtung bewegt wird, sondern die Anordnung der ersten Düse 4 für das Isoliermaterial und der zweiten Düse 5 für das elektrisch leitfähige Material, ist in der Figur 2 dargestellt. Dies ist schematisch durch einen Verschiebungspfeil 8 angedeutet. Außerdem zeigt die Figur 2 eine Maske 9 zur Fokussierung der Materialstrahlen, was beispielsweise bei elektrisch geladenem Material mittels eines Wehnelt-Zylinders erfolgen kann. Für den Fall, dass eine oder mehrere weitere Schichtfolgen aus einer Isolierschicht und einer Heizleitungs-Schicht auf den Grundkörper 1 aufgebracht werden sollen, ist in Figur 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Vorrichtung dargestellt. Dort ist neben der ersten Düse 4 für das Isoliermaterial und der zweiten Düse 5 für das elektrisch leitfähige Material, durch die eine erste Isolierschicht 2 und darauf eine erste Heizleitungs-Schicht auf den Grundkörper 1 aufgebracht werden, eine dritte Düse 16 für das Isoliermaterial vorgesehen. Diese ist derart benachbart zur zweiten Düse 5 für das elektrisch leitfähige Material angeordnet, dass sich die zweite Düse 5 zwischen der ersten Düse 4 und der dritten Düse 16 befindet. Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 soll wie im Beispiel der Figur 2 der Grundkörper 1 um seine Achse gedreht werden, was durch den Rotationspfeil 6 angedeutet ist und gleichzeitig die Düsen¬ anordnung in axialer Richtung des Grundkörpers 1 bewegt werden, was durch den Verschiebungspfeil 8 angedeutet ist. Im dargestellten Beispiel wird durch die erste Düse 4 zunächst die erste Isolierschicht 2 auf den Grundkörper 1 aufgetragen und - wie bereits zur Figur 1 beschrieben - nach dem Auftragen einer Anzahl von Bahnen der ersten Isolierschicht 2 eine erste Heizleitungswendel 3 - die nur strichliert dargestellt ist - aufgesprüht. Mit derselben Bewegung wird nun gleich anschließend mittels der dritten Düse 16 eine zweite Isolierschicht 14 über die erste Heizleitungs-Schicht aufgetragen. Nachdem die erste Wicklungsschicht der Heizwendel 3 fertig gestellt ist, wird die weitere Isolierschicht 14 zu Ende aufgetragen, indem die restlichen Bahnen wendeiförmig mittels der dritten Düse 16 aufgesprüht werden und anschließend durch eine Bewegung der Düsenanordnung in die Gegenrichtung eine zweite Heizleitungs-Schicht 15 auf die weitere Isolierschicht 14 aufgetragen, was in Figur 6 mit der fertig gestellten Heizwendel aus zwei Heizleitungs-Schicht 3 und 15 dargestellt ist. In dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlusskontaktfelder 13 auf derselben Seite der Heizwendel angeordnet, da dort eine geradzahlige Anzahl von Schichtfolgen aus einer Isolierschicht 2, 14 und einer Heizleitungs-Schicht 3, 15 aufgebracht wurden.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 wurde die erste und die weitere Isolierschicht 2, 14 während der Bewegung der Düsenanordnung in die erste Richtung aufgetragen. Es wäre jedoch auch möglich, zunächst bei der Bewegung in die erste Richtung, wie sie in der Figur 5 durch den Verschiebungspfeil 8 dargestellt ist, nur die erste Isolierschicht 2 und die erste Heizlei¬ tungs-Schicht 3 aufzutragen und bei der Bewegung in die ent¬ gegengesetzte Richtung in entsprechender Weise mittels der dritten Düse 16 die weitere Isolierschicht 14 und darauf die weitere Heizleitungs-Schicht 15 aufzusprühen. Es versteht sich von selbst, dass auf diese Weise noch weitere Schichten auf¬ gesprüht werden können. Durch entsprechende Auswahl der Materialien für die Isolierschicht 2, 14 und die Heizleitungen 3, 15 können die Eigenschaften wie beispielsweise gut wärmeleitend für die Isolierschicht und großer oder kleiner Widerstand für die Heizleitungen ohne großen Aufwand eingestellt werden. Falls eine induktive Heizung eines sich im Grundkörper 1 befindenden Fluids oder Gases gewünscht ist, beispielsweise eines Kraftstoffes in einem Kraftstoff¬ einspritzventil , sollte das Heizleitungsmaterial einen mög¬ lichst geringen Widerstand haben, was durch entsprechende Materialwahl und auch die Dicke und Breite der Heizleitungsbahnen 3, 15 eingestellt werden kann. Soll jedoch die Heizung durch entsprechende Erwärmung der Heizleitungsbahnen 3, 15 erfolgen, so ist einerseits ein entsprechend hoher Widerstand der
Heizleitungsbahnen gewünscht, was durch entsprechendes Material und eine entsprechende Ausführung der Dicke und Breite der Heizleitungsbahnen 3, 15 eingestellt werden kann.
Außerdem ist bei einer Heizung mittels ohmscher Verlustleistung ein guter Wärmeübergang von den Heizleiterbahnen 3, 15 zum Grundkörper 1 erforderlich, so dass das Isoliermaterial mög¬ lichst gut wärmeleitend sein sollte. Dies kann auch durch eine entsprechend dünne Isolierschicht 3, 14 erreicht werden, was durch das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach her¬ zustellen ist.
Statt zweier Düsen für das Isoliermaterial 4, 16 kann gemäß der Figuren 7 und 8 auch nur eine Düse 4 λ verwendet werden, die in einer Ebene senkrecht zur Achse des Grundkörpers 1 gegenüber der zweiten Düse 5 für das elektrisch leitfähige Material in einem Winkel, der vorzugsweise 180° beträgt, angeordnet ist. Durch diesen Versatz der ersten Düse 4 λ und der zweiten Düse 5 ist es möglich, zunächst eine halbe Bahn Isoliermaterial 2 auf den Grundkörper 1 aufzusprühen, um direkt anschließend darauf die erste Bahn der Heizleitung 3 aufzusprühen. Dies ist in der Figur 7 mit einer ersten Axialbewegung der Düsenanordnung 4 5 mittels der Bewegungspfeile 8 angedeutet. Nach der Beendigung der ersten Schichtfolge aus einer ersten Isolierschicht und einer ersten Heizleitungs-Schicht kann durch eine Gegenbewegung, was in der Figur 8 durch Verschiebungspfeile 8 λ angedeutet ist, eine weitere Schichtfolge aus einer weiteren Isolierschicht 14 und einer weiteren Heizleitungs-Schicht 15 aufgesprüht werden. Statt der Bewegung der Düsenanordnung 4 15 wäre es genauso gut möglich, den Grundkörper 1 in Axialrichtung zwischen der Düsenanordnung hindurchzuführen. Außerdem wäre es möglich, statt der in den Figuren dargestellten Rotation des Grundkörpers 1 mittels der Rotationspfeile 6 eine Rotation der Düsenanordnungen 4, 5, 16, 4λ vorzusehen. Allerdings dürfte eine Rotation des Grundkörpers 1 einfacher durchzuführen sein.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine einfache Herstellung einer Heizwendel auf einem elektrisch leitfähigen Grundkörper möglich, indem in einem Arbeitsgang sowohl eine erforderliche Isolationsschicht 2 als auch die Heizleitungs-Schicht 3 aufgesprüht wird. Die Anschlüsse zu einem Stecker werden durch Übersprühen von Anschlusskontaktfeldern 13 realisiert. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass auf einfache Weise ein mehrlagiger Aufbau der
Heizwicklung möglich ist. Durch Auswahl geeigneter Materialien werden optimale Heiz- und Isolationseigenschaften erreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Aufsprühen von Heizwicklungen sowohl für Induktiv- als auch für Widerstandsheizungen geeignet und hat den besonderen Vorteil, dass die Montage von Einzelteilen wie beispielsweise auf Wicklungskörper aufgewickelte Spulen entfällt .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Heizwicklung auf einem metallischen Grundkörper (1) mit den Schritten:
- Aufsprühen einer Isolierschicht (2) auf den Grundkörper (1), - Aufsprühen einer leitenden, sich wendeiförmig um den
Grundkörper (1) windenden, schmalen Heizleitung (3) auf die Isolierschicht (2),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolierschicht (2) in sich wendeiförmig um den
Grundkörper (1) windenden Bahnen aufgesprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bahnen der Isolierschicht (2) berühren und eine geschlossene Fläche bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleitung (3) etwa in der Mitte einer Bahn der Isolierschicht (2) aufgesprüht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer ersten Schichtfolge aus einer Isolierschicht (2) und einer Heizleitungs-Schicht zumindest eine weitere Schichtfolge aus einer Isolierschicht (2) und einer Heizleitungs-Schicht aufgesprüht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schichtfolge aus einer Isolierschicht (2) und einer Heizleitungs-Schicht mit zur ersten Schichtfolge entgegenge- setzter Wicklungsrichtung aufgesprüht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsprühen der Heizleitungs-Schicht auf einem Anschlusskontaktfeld (13) beginnt, das als leitende Schicht auf einer auf dem Grundkörper (1) angebrachten elektrisch isolierenden Schicht (10) aufgebracht ist, wobei das An¬ schlusskontaktfeld (13) mit einem Steckeranschluss (11) ver¬ bunden ist.
7. Vorrichtung zum Aufsprühen einer Isolierschicht (2) und einer wendeiförmigen Heizleitungs-Schicht auf einen Grundkörper (1) mit einer Haltevorrichtung für den Grundkörper (1),
mit einer ersten Düse (4; 4λ) für das Isolierschichtmaterial und einer zweiten Düse (5) für das leitfähige Heizleitungsmaterial, die derart benachbart zueinander und zu einem in der Halte¬ vorrichtung einzubringenden Grundkörper (1) ausgerichtet sind, dass durch eine Rotationsbewegung (6) des Grundkörpers (1) oder der ersten und der zweiten Düse (4, 5; 4λ) und eine in Axi- alrichtung des Grundkörpers (1) erfolgende Bewegung (7; 8; 8λ) des Grundkörpers (1) oder der ersten und der zweiten Düse (4, 5; 4λ) zuerst das Isolierschichtmaterial und darauf das Heiz¬ leitungsmaterial auf den Grundkörper (1) aufgesprüht werden kann .
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass eine dritte Düse (16) für das Isoliermaterial benachbart zu der zweiten Düse (5) für das Heizleitungsmaterial und an zu deren zur ersten Düse gerichteten Seite entgegengesetzten Seite vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Düse (5) bezogen auf die Grundkörperachse in etwa gleicher Höhe wie die erste Düse (4λ) jedoch in einer Ebene senkrecht zur Grundkörperachse in einem Winkel dazu angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass der Winkel etwa 180° beträgt.
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