УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОВКИ ДЕРЖАТЕЛЕЙ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Полезная модель относится к электротермии, а именно к технике изготовления трубчатых электронагревательных элементов.
Для изготовления трубчатых нагревателей используют засыпные машины, в которых трубчатая заготовка удерживается в зажимах, а нагревательная спираль располагается внутри трубки с некоторым натяжением (см., например. Авт. свид. СССР №426332, Н 05 В 5/32, 1972). При засыпке электроизоляционного порошка в трубках относительно большого диаметра и ограниченной длины перемещение центрирующей втулки вдоль нагревательной спирали не представляет трудности.
Однако, в приборостроении возникает необходимость изготовления трубчатых нагревателей длиной более полутора метров при диаметре трубки не превышающем 2,5 мм. Засыпная машина для таких трубок представляет собой вертикальную балку с кронштейнами-держателями, закрепленными равномерно по длине балки и имеющими отверстия с втулками для трубчатой заготовки (см., например, патент России на полезную модель №31893, МПК Н 05 В 5/32, 2003). Для засыпки изоляционного порошка в таком устройстве используется центрирующий узел для нагревательной спирали в виде вспомогательной трубки, имеющей на своей поверхности втулки с проходными отверстиями. При этом на верхнем кронштейне имеется зажим для токоподвода спирали, а на нижнем кронштейне установлен вибратор, на якоре которого расположены зажимы для трубчатой заготовки и нижнего токоподвода спирали.
Для нормальной засыпки изоляционного порошка и извлечения вспомогательной трубки с центрирующими втулками в рабочих зазорах менее одного миллиметра, требуется предварительная центровка оси трубки в держателях и установка ее вертикальности с точностью порядка ±0,05 мм.
Следует иметь в виду, что нарушение этих условий резко увеличивает вероятность отклонения оси спирали при засыпке изоляционного порошка и касание ее трубчатой заготовки, что приводит к браку в изделии.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение - это установка линейности и вертикальности трубчатой заготовки в кронштейнах-держателях на засыпной машине. При этом техническим результатом является уменьшение процента брака при изготовлении нагревателей с длинномерными трубчатыми оболочками.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что устройство для центровки держателей трубчатой заготовки электронагревательных элементов, содержащее вертикальную балку с кронштейнами-держателями, закрепленными равномерно по длине балки и имеющими отверстия для трубчатой заготовки, а также металлическую нить с зажимами на верхнем и нижнем кронштейнах, снабжено вспомогательной втулкой, имеющей электроконтактную шайбу с калиброванным отверстием для нити и цилиндрический хвостовик диаметром, равным отверстиям в кронштейнах-держателях, которые имеют сквозную прорезь вдоль оси отверстий, а крепление кронштейнов-держателей к вертикальной балке выполнено с помощью болтов, расположенных в продолговатых прорезях на кронштейнах.
На фиг.1 изображена схема устройства для центровки держателей трубчатой заготовки в засыпной машине, на фиг.2 показана конструкция вспомогательной втулки, а на фиг.3 - схема устройства для натяжения и фиксации металлической нити.
Засыпная машина (см. фиг.1) содержит кронштейны-держатели 1, которые размещены равномерно по длине вертикальной балки 2 и имеют возможность юстировочного перемещения в горизонтальной плоскости по двум взаимно перпендикулярным направлениям.
Число кронштейнов-держателей 1 для трубчатой заготовки зависит от длины этой трубки и может доходить до 12 штук при длине трубки 1740 мм.
У всех кронштейнов-держателей 1 имеются отверстия 3, оси которых и необходимо совместить. Отверстия 3 имеют сквозную прорезь 4 вдоль оси.
Физическим воплощением оси трубчатой заготовки является металлическая нить 5, которая пропущена сквозь отверстия на кронштейнах-держателях и закреплена в фиксаторе 6 на верхнем кронштейне и в фиксаторе 7 на якоре вибратора 8, установленного на нижнем кронштейне.
Кронштейны-держатели 1 присоединены к вертикальной балке 2 с помощью болтов 9 с гайками, которые расположены в продолговатых прорезях 10 на основании кронштейнов. В зазор между основанием каждого кронштейна и вертикальной балкой введен набор прокладок 11 толщиной от 0,02 до 1,00 миллиметра.
Тестером 12 контролируется электрический контакт между металлической нитью 5 и контактной шайбой на вспомогательной втулке 13.
Вспомогательная втулка 13, изображенная на фиг.2, выполнена из диэлектрического материала, имеет цилиндрический хвостовик для последовательной установки в отверстия 3 кронштейнов-держателей 1 и электроконтактную шайбу 14, прикрепленную к ней винтами. Для улучшения электрического контакта и исключения окисления имеется вставка 15 из благородного металла, например, серебра.
Устройство для натяжения и фиксации металлической нити 5 (см. фиг.3) содержит установленные на верхнем кронштейне ролик 16, направляющую втулку 17 и стопор 18. Необходимое усилие натяжения нити задается и контролируется динамометром 19.
Устройство работает следующим образом. Перед началом центровки держателей необходимо выставить нижнюю точку 7 крепления нити 5 относительно верхней точки 6 крепления по вертикали. Для этого следует использовать отвес.
Затем, перед натяжением нити 5 на нее надевают вспомогательную втулку 13 (см. фиг.1 и 2), которую устанавливают хвостовиком в отверстие 3 первого кронштейна-держателя 1, натягивают нить с помощью ролика 16 (фиг.3) и закрепляют ее стопором 18. Подключив тестер 12 к электроконтактной шайбе 14 и кронштейну-держателю 1, регистрируют электрический контакт между металлической нитью 5 и вставкой 15 на электроконтактной шайбе 14. После чего, ослабив болты крепления 9, перемещают основание кронштейна-держателя 6 вдоль прорезей 10, а так же изменяют число прокладок 11, и добиваются прекращения электрического контакта в цепи, что свидетельствует о завершении центровки. После этого затягивают болты 9, выводят металлическую нить через прорезь 4 наружу, перемещают вспомогательную втулку 13 в отверстие 3 следующего кронштейна-держателя и повторяют указанную регулировку.
На образце засыпной машины, изготовленной на предприятии, при центровке кронштейнов-держателей используется металлическая нить диаметром 0,3 мм, а калибровочное отверстие в электроконтактной шайбе выполнено диаметром 0,4 мм, т.е. точность центровки составляет ±0,05 мм.
Опытно-промышленная эксплуатация засыпной машины показала, что центровка держателей трубчатой заготовки с указанной точностью обеспечила выход годных нагревателей до 90%.