СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК H05B3/32 

Изобретение относится к способам изготовления гибкого электронагревателя и инструментам для его изготовления.

Область техники, к которой относится изобретение, является производство по изготовлению устройств, аппаратов для нагревания газообразных, жидких сред, твердых тел с использованием электронагревательных элементов, изготавливаемых из материалов, обладающих высоким сопротивлением электрическому току, посредством которых преобразуют электрическую энергию в тепловую.

Устройства и аппараты для нагревания различных сред и твердых тел приобрели широкое распространение как в технологии на промышленных производствах, так и в быту. Этому способствует их высокая экологичность, высокая готовность к работе и возможность получить достаточно точные и стабильные выходные параметры по нагреву в самом широком диапазоне температур.

Указанные устройства и аппараты содержат, как правило, значительные количества электронагревательных элементов, образующих при помощи схем электрических соединений разнообразные группы электронагревателей, отличающихся мощностью потребления электрической энергии, площадью теплоизлучения и т. д. Поэтому технология изготовления, используемая для производства электронагревательных элементов, имеет огромное значение в части производительности, качества изделий, экономии дорогостоящих исходных материалов, содержащих никель, хром и др. дефицитные компоненты.

Известен способ изготовления гибкого электронагревателя, при котором в листовом материале высокого сопротивления электрическому току выполняют просечки, затем растягивают этот материал и тем самым просечки деформируют в отверстия, а перемычки между ними образуют электропроводные участки [1].

Однако просечка в исходном материале поперечных щелей, а затем растяжка материала в продольном направлении создают предпосылки к снижению качества электронагревателей, так как при растяжке возникают значительные механические напряжения в зоне краев просечек, трудность получения непрерывного процесса, ограниченная длина резистивного элемента, что сказывается на качестве изделия в сторону его ухудшения и снижается возможность получения строго идентичных изделий по их электрическим и механическим характеристикам.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления гибкого электронагревателя из электропроводного материала высокого сопротивления электрическому току, включающий образование в исходном материале электропроводящих и электроизоляционных участков путем выполнения в исходном материале встречных глухих вырезов на расстоянии друг от друга, равном величине выбранного шага, при этом боковые стороны упомянутых встречных вырезов ориентируют параллельно образующей цилиндрической поверхности материала, а между краями глухой части вырезов и прилегающим к ним краем исходного материала составляют промежуток, превышающий величину шага вырезов [2].

Недостатком этого способа является низкая надежность нагревателя.

Известен также инструмент для изготовления гибкого электронагревателя из электропроводного материала высокого сопротивления электрическому току, выполненный в виде пуансона со скошенной режущей частью [3].

Отличие предлагаемого инструмента от указанного состоит в том, что его режущая часть в поперечном сечении имеет форму равнобедренного треугольника, а его торец из тупого края скошенной режущей части имеет участок с конической поверхностью.

В процессе работы указанный инструмент позволяет выполнить вырезы с краями, отбортованными на всем протяжении краев, включая радиусную часть. Инструмент позволяет благодаря форме и конструкции торца и тупого края скошенной части, представляющего собой участок с конической поверхностью, формировать глухой край образуемого выреза радиусным по форме выреза и также отбортованным одновременно.

Анализ известных доступных информационных материалов не привел к обнаружению решений со сходными признаками и свойствами, идентичными предлагаемому способу, что позволяет считать эти решения соответствующими критерию "существенные отличия".

Целью изобретения является повышение гибкости и надежности работы нагревателя.

Для этого в способе изготовления гибкого электронагревателя из электропроводного материала высокого сопротивления электрическому току, при котором токопроводящие участки в исходном материале образуются выполнением в нем встречных глухих вырезов, отстоящих друг от друга на величину наперед заданного шага, а боковые стороны вырезов сориентированы параллельно образующей цилиндрической поверхности материала, из которого изготавливают электронагреватель, при этом в процессе выполнения упомянутых выше встречных глухих вырезов между краем "глухого" края выреза и прилегающем к нему краем материала оставляют промежуток, превышающий величину шага вырезов, глухие края вырезов выполняют радиусными и при этом как боковые края вырезов, так и глухие радиусные края отбортовывают на всем их протяжении.

На фиг.1 изображен предлагаемый инструмент для изготовления гибкого электронагревателя; на фиг.2 - конструктивный узел электроаппарата с использованием гибкого электронагревателя, изготовленного по предлагаемому способу; на фиг. 3 - узел I на фиг.2; на фиг.4 и 5 - виды по стрелкам А-Б и стрелке В соответственно; на фиг.6 проиллюстрировано крепление гибкого электронагревателя в форме спирали Архимеда в керамических электроизоляционных держателях, вариант.

На фиг.1 показаны вид инструмента 1 с торца, режущая часть 2 инструмента (вид сбоку), участок 3' с конической поверхностью у тупого края скошенной режущей части инструмента. На фиг.2 показаны промежуток 3 между краем радиусной части выреза и прилегающим к нему краем материала, край 4 материала, открытый край 5 выреза, глухой радиусный край 6 выреза, держатель 7 электронагревателя, борт по краю прямолинейного участка 8 выреза, борт по краю радиусного участка 9 выреза. На фиг.6 показаны гибкий электронагреватель 10, свернутый в спираль Архимеда, держатель 11 спирального электронагревателя (вид с наружной стороны), держатель 12 спирального электронагревателя (вид с внутренней стороны), скрепляющий элемент 13, например, в виде болта и гайки, удерживающий держатели из электроизоляционного под углом 90^о друг к другу. Между ними в пазах держателей закреплен спиральный электронагреватель.

Инструмент работает следующим образом.

Инструмент, имеющий режущую часть, входит в исходный материал острым углом (по фиг.1 с левой стороны), прорезает в исходном материале изоляционный промежуток в форме выреза, начиная с его открытого края 5, и заканчивает вырезать тупым углом (по фиг.1 с правой стороны), образуя глухой радиусный край 6 выреза. При этом одновременно вырезанием благодаря форме режущей части инструмента инструмент по мере входа в материал производит отбортовку как прямолинейного участка 8, так и радиусного участка 9.

Кроме конструктивного узла электроаппарата с использованием гибкого электронагревателя (см. фиг. 2) имеются другие возможные варианты реализации изобретения. Указанный пример наглядно представляет также результат реализации самого способа изготовления гибкого электронагревателя.

На фиг. 6 наглядно демонстрируется возможность использования свойств электронагревателя в механическом отношении: его гибкость в продольном направлении и достаточная жесткость в поперечном направлении, обеспечивающие ему устойчивость. Держатели 11 и 12, изготовленные из электроизоляционного материала, дают возможность легко и просто закреплять электронагреватель, используя его для нагрева, например, движущихся потоков газа или жидкости.

Сущность изобретения: токопроводящие участки в исходном материале образуют выполнением в нем встречных глухих вырезов, отстоящих друг от друга на величину наперед выбранного шага, причем глухие края вырезов выполняют радиусными, а боковые стороны вырезов ориентируют параллельно образующей цилиндрической поверхности материала, из которого изготавливают электронагреватель, и одновременно отбортовывают как боковые, так и радиусную часть краев выреза. При этом в процессе выполнения встречных вырезов между краем радиусной части выреза и прилегающим к нему краем материала оставляют промежуток, превышающий величину шага вырезов. Инструмент для изготовления гибкого электронагревателя из электропроводного материала высокого сопротивления электрическому току выполнен в виде пуансона со скошенной режущей частью, которая в поперечном сечении имеет форму равнобедренного треугольника, а его торец у тупого края скошенной режущей части, имеет участок с конической поверхностью. 2 с.п.ф-лы, 6 ил.

1. Способ изготовления гибкого электронагревателя из электропроводного материала высокого сопротивления электрическому току, включающий образование в исходном материале электропроводящих и электроизоляционных участков путем выполнения в исходном материале встречных глухих вырезов на расстоянии друг от друга, равном величине наперед выбранного шага, при этом боковые стороны встречных вырезов ориентируют параллельно образующей цилиндрической поверхности исходного материала, а между краями глухой части вырезов и прилегающим к ним краем исходного материала оставляют промежуток, превышающий величину шага вырезов, отличающийся тем, что глухие края вырезов выполняют радиусными и при этом как боковые края вырезов, так и глухие радиусные края отбортовывают на всем их протяжении. 2. Инструмент для изготовления гибкого электронагревателя из электропроводного материала высокого сопротивления электрическому току, выполненный в виде пуансона со скошенной режущей частью, отличающийся тем, что его режущая часть в поперечном сечении имеет форму равнобедренного треугольника, а его торец у тупого края скошенной режущей части имеет участок с конической поверхностью.