НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ СВАРОЧНОГО АППАРАТА И СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ
HEATING CAPACITY FOR WELDING MACHINE AND WELDING MACHINE

Область техники
Настоящее изобретение относится к области сращивания сваркой, в частности, к новой и эффективной нагревательной емкости для сварочного аппарата и к сварочному аппарату с этой нагревательной емкостью.
Предпосылки изобретения
Сращивание с использованием волоконно-оптического соединителя обычно включает два основных процесса, одним из которых является процесс сварки, включающий проталкивание, выравнивание, разряд, оценку потерь, а другим является процесс термической усадки, после того как оптоволокно расплавляют и сращивают, причем для покрытия места сварки требуется термоусадочная трубка, термоусадочную трубку помещают в нагревательную емкость термоусадочного устройства для термической усадки и упрочнения.
В процессе термической усадки нагревательная емкость нагревается для усадки за счет тепла термоусадочной трубки, которая покрывает место сварки, для достижения упрочнения места сварки. В настоящее время общераспространенная нагревательная емкость характеризуется длительным временем нагрева, что приводит к длительному времени термической усадки и низкой эффективности. Причина заключается в том, что общераспространенная нагревательная емкость используется с керамической нагревательной пластиной, нагревательная часть не может быстро нагреваться, и массовое производство подвергается риску; нагревательные части некоторых отдельных нагревательных емкостей используются с PI (полиимидной) нагревательной пленкой для обертывания алюминиевых изделий адгезивами, что приводит к высоким материальным затратам и высокой цене; коэффициент теплопроводности конструкции нагревательной емкости существующих сварочных аппаратов также является низким.
В патенте CN 201420372104.0, уже раскрытом заявителем, раскрывается эффективная нагревательная емкость, которая эффективно решает проблему низкой эффективности нагрева или высокой себестоимости существующих нагревательных емкостей. Тем не менее, при все возрастающем объеме оптоволоконных конструкций и увеличении скорости сращивания оптоволокон увеличение эффективности термической усадки в промышленности является более насущным.
Сущность изобретения
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы устранить вышеупомянутые недостатки известного уровня техники с предоставлением новой и эффективной нагревательной емкости для аппарата для сращивания оптоволокна, которая имеет низкую себестоимость и также выполнена с возможностью быстрой термической усадки для улучшения общей эффективность сварки оптоволокна, а также сварочного аппарата, применяемого с этой нагревательной емкостью.
Техническая задача согласно изобретению может быть решена при помощи следующих технических предложений:
Нагревательная емкость для сварки оптоволокна, которая содержит корпус нагревательной емкости и верхнюю крышку нагревательной емкости, среди которых указанный корпус нагревательной емкости используется для размещения термоусадочной трубки, охватывающей место сварки оптоволокна, и нагревается для усадки термоусадочной трубки.
Предпочтительно указанный корпус нагревательной емкости содержит два боковых нагревательных элемента и нижний нагревательный элемент, при этом указанные боковые нагревательные элементы и нижний нагревательный элемент соединены друг с другом, и термоусадочная трубка входит в контакт по меньшей мере с боковыми нагревательными элементами или нижним нагревательным элементом во время предварительного нагрева и термической усадки;
указанная верхняя крышка нагревательной емкости содержит прижимную часть, при этом указанная прижимная часть содержит деформируемый эластичный механизм, причем он уже, чем отверстие, образованное между боковыми нагревательными элементами, и входит в контакт с термоусадочной трубкой и прикладывает действующую силу во время предварительного нагрева и термической усадки трубки.
Кроме того, давление, создаваемое деформацией эластичного механизма указанной прижимной части, меньше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки в ненагретом состоянии, и больше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки, подлежащей нагреву и размягчению, во время нагрева; в ненагретом состоянии эластичный механизм указанной прижимной части находится в сжатом состоянии, во время предварительного нагрева и термической усадки эластичный механизм указанной прижимной части постепенно разжимается, входит в контакт с термоусадочной трубкой и прикладывает действующую силу.
Кроме того, материал указанной прижимной части представляет собой жаростойкий мягкий материал и предпочтительно представляет собой жаростойкий пенопласт.
Кроме того, нагревательный элемент указанного корпуса нагревательной емкости представляет собой теплообразующий элемент, обладающий функцией образования тепла сам по себе, или представляет собой поверхность, содержащую теплопроводный компонент, соединенный с теплообразующим источником.
Кроме того, между указанными двумя нагревательными боковыми элементами или их продолженными плоскостями образован угол сходимости, и указанный нижний нагревательный элемент является остроугольным, дугообразным или плоским. Предпочтительно указанные боковые нагревательные элементы могут быть выполнены как единое целое с указанным нижним нагревательным элементом.
Настоящее изобретение также предоставляет другое решение:
нагревательная емкость для сварки оптоволокна, которая содержит корпус нагревательной емкости и верхнюю крышку нагревательной емкости, среди которых указанный корпус нагревательной емкости используется для размещения термоусадочной трубки, охватывающей место сварки оптоволокна, и нагревается для усадки термоусадочной трубки.
Предпочтительно указанный корпус нагревательной емкости содержит два боковых нагревательных элемента и нижний нагревательный элемент, при этом указанные боковые нагревательные элементы и нижний нагревательный элемент соединены друг с другом, и термоусадочная трубка входит в контакт по меньшей мере с боковыми нагревательными элементами или нижним нагревательным элементом во время предварительного нагрева и термической усадки;
указанная верхняя крышка нагревательной емкости содержит прижимную часть, при этом указанная прижимная часть уже, чем отверстие, образованное между боковыми нагревательными элементами, и входит в контакт с термоусадочной трубкой и прикладывает действующую силу во время предварительного нагрева и термической усадки трубки.
Кроме того, указанная верхняя крышка нагревательной емкости содержит соединительную часть, при этом указанная соединительная часть содержит магнитное тело; указанный корпус нагревательной емкости содержит магнитное тело или намагничивающее устройство.
Кроме того, давление, создаваемое вследствие взаимного присоединения между магнитным телом указанной соединительной части и магнитным телом или намагничивающим устройством указанного корпуса нагревательной емкости, меньше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки в ненагретом состоянии, и больше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки, подлежащей нагреву и размягчению, во время нагрева; в ненагретом состоянии магнитное тело указанной соединительной части отделено от магнитного тела или намагничивающего устройства указанного корпуса нагревательной емкости, и указанное магнитное тело или намагничивающее устройство притягивается во время предварительного нагрева и термической усадки, и указанная верхняя крышка нагревательной емкости перемещается к указанному корпусу нагревательной емкости, и указанная прижимная часть прикладывает действующую силу к термоусадочной трубке.
Кроме того, материал указанной прижимной части представляет собой твердый материал.
Кроме того, указанная прижимная часть выполнена как единое целое с указанной верхней крышкой нагревательной емкости.
Кроме того, нагревательный элемент указанного корпуса нагревательной емкости представляет собой теплообразующий элемент, обладающий функцией образования тепла сам по себе, или представляет собой поверхность, содержащую теплопроводный компонент, соединенный с теплообразующим источником.
Кроме того, между указанными двумя боковыми нагревательными элементами или их продолженными плоскостями образован угол сходимости, и указанный нижний нагревательный элемент является остроугольным, дугообразным или плоским.
В настоящем изобретении также предлагается сварочный аппарат, который содержит нагревательную емкость согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления.
Положительные эффекты настоящего изобретения:
1. Ускорение процесса термической усадки и сокращение времени термической усадки. Прижимная часть предусмотрена с возможностью прикладывания действующей силы к термоусадочной трубке во время предварительного нагрева и термической усадки трубки таким образом, что площадь контакта между термоусадочной трубкой и нагревательной емкостью увеличивается для увеличения скорости нагрева, чтобы реализовать значительное сокращение времени термической усадки и повысить производительность.
2. Нагревательная часть имеет несколько нагревательных поверхностей, и эти нагревательные поверхности всегда находятся в контакте с термоусадочной трубкой во время термической усадки и сокращения термоусадочной трубки, что может значительно повысить коэффициент теплопроводности.
3. Изобретение обладает такими преимуществами, как простая конструкция и низкая стоимость обработки, что позволяет эффективно достичь цели снижения стоимости изделия.
Описание графических материалов
На фиг. 1 представлен схематический вид, показывающий нагревательную емкость для сварки оптоволокна, установленную в сварочном аппарате согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 представлен схематический вид, показывающий трехмерную конструкцию всей нагревательной емкости согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3 представлен схематический вид, показывающий трехмерную конструкцию нагревательных элементов нагревательной емкости согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 представлен покомпонентный вид, показывающий нагревательную емкость для сварочного аппарата согласно настоящему изобретению;
на фиг. 5 представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательных элементов нагревательной емкости согласно настоящему изобретению;
на фиг. 6А представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательных элементов варианта осуществления нагревательной емкости согласно настоящему изобретению;
на фиг. 6В представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательных элементов другого варианта осуществления нагревательной емкости согласно настоящему изобретению;
на фиг. 6С представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательных элементов еще одного варианта осуществления нагревательной емкости согласно настоящему изобретению;
на фиг. 7 представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательной емкости в ненагретом состоянии согласно настоящему изобретению;
на фиг. 8 представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательной емкости в состоянии использования согласно настоящему изобретению;
на фиг. 9 представлен схематический вид, показывающий поперечное сечение конструкции нагревательной емкост после процесса термической усадки согласно настоящему изобретению.
Ссылочные позиции на фигурах:
1 Корпус нагревательной емкости
11 Боковая нагревательная поверхность
12 Нижняя нагревательная поверхность
13 Отверстие
2 Верхняя крышка нагревательной емкости
21 Прижимная часть
22 Соединительная часть
3 Вращающаяся часть вала
4 Термоусадочная трубка
5 Защитное стекло сварочного аппарата
Подробное описание вариантов осуществления
Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления и со ссылкой на сопровождающие графические материалы.
Вариант осуществления 1
На фиг. 1 показана новая и эффективная нагревательная емкость для сварочного аппарата, описанная в настоящем изобретении, в которой все устройство термической усадки располагается вне защитного стекла сварочного аппарата. В конкретной операции оптоволокно сваривается под защитным стеклом сварочного аппарата, и после завершения процесса сварки термоусадочная трубка 4 надевается поверх места сварки, а затем термоусадочная трубка 4 помещается в нагревательную емкость для термической усадки, после завершения процесса усадки термоусадочная трубка 4, сжатая вследствие нагрева, охватывает место сварки для упрочнения места сварки с целью продления срока службы.
Как показано на фиг. 2, новая и эффективная нагревательная емкость для сварочного аппарата, описанная в настоящем изобретении, содержит корпус 1 нагревательной емкости и верхнюю крышку 2 нагревательной емкости, и один конец верхней крышки 2 нагревательной емкости шарнирно соединен с указанным корпусом 1 нагревательной емкости, а другой конец сцеплен или магнитно притянут к корпусу 1 нагревательной емкости. В частности, в шарнирном соединении корпуса 1 нагревательной емкости и верхней крышки 2 нагревательной емкости предусмотрена вращающаяся часть 3 вала, причем указанная верхняя крышка 2 нагревательной емкости оснащена соединительной частью 22, и указанная соединительная часть 22 может быть представлена двумя вариантами. В варианте 1 предусмотрен выступ с защелкиванием, и корпус 1 нагревательной емкости оснащен ответной выемкой; в варианте 2 верхняя крышка 2 нагревательной емкости и корпус 1 нагревательной емкости оснащены взаимно притягивающими магнитными телами в положениях, соответствующих друг другу на соединительной части 22, и верхнюю крышку нагревательной емкости можно открывать или закрывать в обоих вариантах.
Как показано на фиг. 3-6В, корпус 1 нагревательной емкости содержит две боковые нагревательные поверхности 11 и нижнюю нагревательную поверхность 12, при этом указанная боковая нагревательная поверхность 11 и нижняя нагревательная поверхность 12 соединены друг с другом, причем указанная боковая нагревательная поверхность 11 и нижняя нагревательная поверхность 12 могут быть сформованы раздельно или как единое целое. Поперечное сечение корпуса 1 нагревательной емкости имеет приблизительно V-образную форму (как показано на фиг. 5). В частности, боковая нагревательная поверхность 11 может быть выполнена дугообразной (как показано на фиг. 6А или фиг. 6В) или прямой (как показано на фиг. 4 и фиг. 5), и нижняя нагревательная поверхность 12 может быть выполнена остроугольной (как показано на фиг. 5), или дугообразной (как показано на фиг. 4), или плоской (как показано на фиг. 6С). Эта конструкция обеспечивает возможность постоянного контакта 2 поверхностей нагревательной емкости с термоусадочной трубкой 4 при нагревании.
Нагревательная основа корпуса 1 нагревательной емкости представляет собой теплообразующий элемент, обладающий функцией образования тепла сам по себе, или поверхность внутри корпуса нагревательной емкости, находящаяся в контакте с термоусадочной трубкой 4, представляет собой поверхность, содержащую теплопроводный компонент, соединенный с теплообразующим источником.
Как показано на фиг. 4-6В, верхняя крышка 2 нагревательной емкости содержит прижимную часть 21, при этом прижимная часть 21 уже, чем отверстие 13 указанного корпуса 1 нагревательной емкости, и она либо приклеивается, либо взаимно сцепляется с верхней крышкой 2. В настоящем варианте осуществления предпочтительно прижимная часть 21 адгезионно соединена с верхней крышкой 2. Указанная прижимная часть 21 представляет собой деформируемый эластичный механизм, и давление, создаваемое деформацией эластичного механизма указанной прижимной части, меньше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки в ненагретом состоянии, и больше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки, подлежащей нагреву и размягчению, во время нагрева, и предпочтительным является жаростойкий мягкий материал. В настоящем варианте осуществления прижимная часть 21 предпочтительно выполнена из жаростойкого пенопласта.
В ходе работы оптоволокно, заключенное в термоусадочной трубке 4, помещают в V-образную канавку корпуса 1 нагревательной емкости. В это время термоусадочная трубка находится в контакте с двумя нагревательными боковыми поверхностями 11, и контактная поверхность является линейной; верхняя крышка 2 нагревательной емкости закрыта, в этом случае термоусадочная трубка 4 находится в ненагретом состоянии и является твердой. Поскольку давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки 4 в это время, больше, чем давление, создаваемое деформацией прижимной части 21, прижимная часть 21 находится в контакте с термоусадочной трубкой 4 и находится в сжатом состоянии, в то время как термоусадочная трубка 4 приведена в плотный контакт с боковой нагревательной поверхностью 11. После начала процесса нагревания боковая нагревательная поверхность 11 нагревается, и термоусадочная трубка 4 становится мягкой и сжимается за счет тепла. В это время давление, создаваемое деформацией прижимной части 21, начинает постепенно становиться больше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки 4, и термоусадочная трубка 4 постепенно прижимается к боковой нагревательной поверхности 11 таким образом, что площадь соприкосновения термоусадочной трубки 4 с боковой нагревательной поверхностью 11 увеличивается, тем самым ускоряя процесс термической усадки и сокращая время термической усадки.
Вариант осуществления 2
Второй вариант осуществления настоящего изобретения относится к новой и эффективной нагревательной емкости для сварочного аппарата, имеющей по существу такую же конструкцию, что и в первом варианте осуществления, за исключением того, что указанная прижимная часть 21 предпочтительно выполнена из твердого материала, и один конец верхней крышки 2 нагревательной емкости и указанный корпус 1 нагревательной емкости оснащены взаимно притягивающимися магнитными телами в положениях, соответствующих друг другу. Предпочтительно прижимная часть 21 выполнена как единое целое с верхней крышкой 2 нагревательной емкости.
Как показано на фиг. 7-9, один конец указанной верхней крышки 2 нагревательной емкости и указанный корпус 1 нагревательной емкости оснащены взаимно притягивающимися магнитными телами в положениях, соответствующих друг другу. Например, верхняя крышка 2 нагревательной емкости и корпус 1 нагревательной емкости оснащены магнитами, обладающими силой притяжения друг к другу, альтернативно на верхней крышке 2 нагревательной емкости предусмотрен магнит, обладающий силой притяжения, и на корпусе 1 нагревательной емкости предусмотрено намагничивающее устройство, альтернативно на корпусе нагревательной емкости предусмотрен магнит, обладающий силой притяжения, и на верхней крышке 2 нагревательной емкости предусмотрено намагничивающее устройство. Настоящее изобретение не ограничивается расположением магнитного тела. Другой конец верхней крышки 2 нагревательной емкости шарнирно соединен с указанным корпусом 1 нагревательной емкости.
В то же время соединение верхней крышки 2 нагревательной емкости и основного корпуса 1 нагревательной емкости может быть обеспечено таким образом, что оба конца верхней крышки 2 нагревательной емкости оснащены магнитными телами, и оба конца корпуса 1 нагревательной емкости также оснащены магнитными телами в соответствующих положениях, и верхняя крышка 2 нагревательной емкости и корпус 1 нагревательной емкости полностью сцеплены под действием магнитной силы, и настоящее изобретение не ограничивается этим.
В данном варианте осуществления предпочтительно в соединительной части 22 верхней крышки 2 нагревательной емкости предусмотрены магнитные тела, и давление, создаваемое взаимным притяжением указанных магнитных тел, меньше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки в ненагретом состоянии, и больше, чем давление, требуемое для деформации оболочки термоусадочной трубки, подлежащей нагреву и размягчению, во время термической усадки. В ненагретом состоянии магнитное тело верхней крышки 2 нагревательной емкости отделено от магнитного тела корпуса 1 нагревательной емкости за счет поддержки оболочки термоусадочной трубки и прижимной части 21. После того, как начинается процесс нагрева, боковая нагревательная поверхность 11 нагревается, термоусадочная трубка 4 размягчается и сжимается вследствие тепла, затем указанные магнитные тела притягиваются друг к другу, верхняя крышка 2 нагревательной емкости перемещается в направлении указанного корпуса 1 нагревательной емкости, и указанная прижимная часть 21 прикладывает силу к термоусадочной трубке 4 таким образом, что площадь контакта между термоусадочной трубкой 4 и боковой нагревательной поверхностью 11 увеличивается, таким образом, ускоряя процесс термической усадки и сокращая время термической усадки, до тех пор, пока магнитное тело верхней крышки 2 нагревательной емкости не войдет в сцепление с магнитным телом указанного корпуса 1 нагревательной емкости.
Прижатие прижимной части 21 завершается.
Вышеприведенное подробно описано в отношении конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что могут быть выполнены различные модификации и адаптации согласно настоящему изобретению без отхода от принципов изобретения, которые также должны быть включены в объем прилагаемой формулы изобретения.