ПЕЧЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ Российский патент 2008 года по МПК F27B5/04 

Изобретение относится к термическому оборудованию и может быть использовано в конструкциях печей для термообработки и пайки изделий, например теплообменников из алюминиевых сплавов.

Известна высокотемпературная вакуумная электропечь, содержащая водоохлаждаемый корпус с двумя торцовыми крышками, в котором размещены тепловые экраны и нагревательные элементы. Торцовые тепловые экраны выполнены в виде одно- или многозаходных шнеков, прикрепленных к крышкам посредством кронштейнов. В корпусе печи на поде смонтирован стол для установки обрабатываемого изделия. Под может быть выполнен выкатным. Загрузка-выгрузка изделия осуществляется через одну из торцовых крышек, которую открывают, выкатывают под, устанавливают на стол изделие, закатывают под в печь, закрывают торцовую крышку, герметизируют ее стык с торцом корпуса. Включают в работу систему печи, например вакуумную, нагрева рабочего пространства печи и выдерживают изделие в печи заданное время, после чего отключают системы, в случае необходимости охлаждают прошедшее обработку изделие, открывают крышку и выкатывают под со столом, на котором находится изделие. Снимают изделие со стола (см. а.с. СССР №1446434, кл. F27B 5/04, 1988 г. - наиболее близкий аналог).

В результате анализа конструкции известной печи необходимо отметить, что нагревательные элементы, установленные в ее корпусе, не обеспечивают равномерного нагрева рабочего объема корпуса, особенно если он имеет удлиненную форму (для обработки изделий значительной длины или когда в печь устанавливают вдоль ее оси несколько изделий). Это приводит к тому, что в объеме печи не обеспечивается равномерного разогрева изделия (изделий), что снижает качество его (их) обработки.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции печи электрической, обеспечивающей равномерный разогрев изделий в ее рабочем объеме, что повышает их качество.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в печи электрической, содержащей полый корпус с торцовыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая имеет возможность перемещения, а также размещенные в корпусе тепловые экраны, нагревательные элементы и стол для установки изделия, новым является то, что подвижная торцовая крышка смонтирована на тележке, снабжена закрепленными на ее внутренней стороне консолями, тепловые экраны закреплены на консолях, а нагревательные элементы выполнены в виде двух пластин П-образной формы, имеющих возможность соединения с источником питания, одна из пластин закреплена в корпусе, а другая - на консолях, причем пластины расположены горизонтально, торцовыми стенками к крышкам и развернуты друг относительно друга на 90 градусов относительно продольной оси корпуса печи, при этом каждый нагревательный элемент выполнен в виде изолированных друг от друга, расположенных одна в другой частей, последовательно соединенных друг с другом и имеющих возможность соединения с источником питания.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из решений, известных из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых

на фиг.1 представлена печь электрическая, общий вид, в положении загрузки-выгрузки изделия;

на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б-Б по фиг.1.

Печь электрическая содержит полый корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3. Крышка 2 прикреплена к корпусу 1 стационарно, а крышка 3 имеет возможность перемещения, то есть отводится от торца корпуса, и через нее осуществляется загрузка-выгрузка изделия (изделий).

Крышка 3 посредством кронштейна 4 смонтирована на тележке 5 с колесным ходом, установленной на направляющих (рельсах).

На внутренней поверхности крышки 3 смонтированы консоли, на которых установлены тепловые экраны 6. Под (позицией не обозначен) выполнен выкатным. На нем установлен стол 7 для установки изделия. На внутренней поверхности подвижной крышки 3 установлен нагревательный элемент 8, выполненный в виде пластины П-образной формы, содержащий расположенные друг напротив друга два элемента «а» и «б», соединенные друг с другом элементом «в». Элементы «а» и «б» являются верхней и нижней стенками образуемой ими рабочей камеры, а элемент «в» - торцовой стенкой. Нагревательный элемент 8 через токоподвод 9 связан с источником электропитания (не показан). Стол 7 установлен на поде и расположен между элементами «а» и «б» нагревательного элемента 8. Под в своей передней части имеет выступы с роликами (позициями не обозначены) которые опираются на направляющие корпуса 1. Консоли крышки 3 обозначены позицией 10.

В корпусе 1 смонтирован второй нагревательный элемент 11, выполненный в виде пластины П-образной формы, содержащий расположенные друг напротив друга два элемента «А» и «Б», соединенные друг с другом элементом «В». Элементы «А» и «Б» являются боковыми стенками образуемой ими рабочей камеры, а элемент «В» - торцовой стенкой. Нагревательный элемент 11 посредством токоподвода 12 связан с источником электропитания (не показан). Наиболее целесообразно каждый нагревательный элемент выполнять в виде двух изолированных друг от друга, расположенных одна в другой частей (Г и Д), последовательно соединенных друг с другом и имеющих возможность соединения с источником питания. Данное выполнение пластин обеспечивает при функционировании печи нагрев как наружной, так и внутренней ее частей. Внутренняя часть обеспечивает разогрев изделия, а наружная служит дополнительным тепловым экраном, что позволяет надежно отделить полость печи от рабочего объема, образованного пластинами в закрытом состоянии печи и поддерживать в во всем рабочем объеме заданную температуру в течение всего цикла обработки и легко ее регулировать.

На консоли 10 также смонтированы тепловые экраны 13. Печь установлена на опорах 14.

Второй нагревательный элемент закреплен в корпусе 1 на кронштейне 15, смонтированном в полости корпуса 1.

Нетрудно заметить, что элементы 8 и 11 имеют идентичную форму, но установлены горизонтально, торцовыми стенками к крышкам соответственно на крышке 3 и в корпусе 1 с разворотом друг относительно друга на 90 градусов относительно продольной оси корпуса печи. Нагревательные элементы выполнены из листового жаропрочного металла.

Естественно, что для обеспечения функционирования печи она снабжена всеми необходимыми средствами: системой нагрева рабочего пространства печи, системой охлаждения печи, системой вакуумирования полости печи, системой измерения температуры печи и др. Все эти средства являются известными для специалистов, они не составляют предмета патентования и поэтому нет необходимости в их подробном описании.

Печь электрическая работает следующим образом. Работу печи рассмотрим на примере пайки радиатора из алюминиевого сплава.

Для загрузки изделия в печь откатывают тележку 5 вместе с крышкой 3, столом 7, экранами 6 и нагревательным элементом 8 от торца корпуса 1. На стол 7 устанавливают подготовленные к пайке собранные элементы радиатора.

Перемещают тележку 5 в обратном направлении до контакта крышки 3 с торцом корпуса 1, герметизируют их стык.

При контакте крышки 3 с торцом корпуса верхняя и нижняя стенки («а» и «б») нагревательного элемента 8 заходят между боковыми стенками («А» и «Б») нагревательного элемента 11 и в совокупности с торцовыми стенками («в» и «В») образуют замкнутый объем (рабочий объем), в котором размещен стол с изделием.

Включают в работу систему вакуумирования полости печи, по достижении заданного давления включают нагревательные элементы 8 и 11. Благодаря тому что изделие находится в замкнутом объеме, прогрев которого осуществляется одновременно со всех его сторон, внутри данного объема в течение всего технологического цикла поддерживается практически одинаковая температура, что позволяет осуществлять равномерный разогрев изделия по всей его поверхности, а это позволяет осуществлять пайку с высоким качеством. При необходимости осуществляют регулирование температуры каждого из нагревательных элементов. Элементы (А, а, б, Б, в, В) могут иметь различные размеры, которыми и определяется рабочий объем, в котором осуществляется обработка изделий.

По окончании процесса пайки отключают системы печи, осуществляют (если это предусмотрено технологическим процессом) охлаждение изделия. Расфиксируют крышку 3 с корпусом 1 и посредством тележки 5 откатывают ее (и все элементы, смонтированные на крышке 3) от торца корпуса. Снимают изделие со стола 7, устанавливают на него новое изделие, и далее цикл повторяется.

Изобретение относится к термическому оборудованию и может быть использовано в конструкциях печей для термообработки и пайки изделий, например теплообменников из алюминиевых сплавов. Печь электрическая содержит полый корпус с торцовыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая имеет возможность перемещения, а также размещенные в корпусе тепловые экраны, нагревательные элементы и стол для установки изделия, подвижная торцовая крышка смонтирована на тележке, снабжена закрепленными на ее внутренней стороне консолями, тепловые экраны закреплены на консолях, а нагревательные элементы выполнены в виде двух пластин П-образной формы с возможностью соединения с источником питания, одна из пластин закреплена в корпусе, а другая - на консолях, причем пластины расположены горизонтально, торцовыми стенками к крышкам и развернуты друг относительно друга на 90 градусов относительно продольной оси корпуса печи. Обеспечивается повышение качества изделий за счет равномерного разогрева изделий в рабочем режиме. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Печь электрическая, содержащая полый корпус с торцовыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая выполнена подвижной, размещенные в корпусе тепловые экраны, нагревательные элементы и стол для установки изделия, отличающаяся тем, что подвижная торцовая крышка смонтирована на тележке, имеет закрепленные на ее внутренней стороне консоли, на которых закреплены тепловые экраны, нагревательные элементы выполнены в виде двух пластин П-образной формы с возможностью соединения их с источником питания, при этом одна из пластин закреплена в корпусе, а другая - на консолях, причем пластины расположены горизонтально торцами к соответствующим крышкам и развернуты относительно друг друга на 90° относительно продольной оси корпуса печи.2. Печь электрическая по п.1, отличающаяся тем, что каждая пластина нагревательного элемента выполнена в виде изолированных друг от друга, расположенных одна в другой частей, последовательно соединенных друг с другом и имеющих возможность соединения с источником питания.