Устройство для заполнения трубки с нагревательной спиралью изоляционным порошком

Устройство для заполнения трубки с нагревательной спиралью
изоляционным порошком.
Полезная модель относится к электротермии, а именно к устройствам для изготовления трубчатых электронагревательных элементов.
Известно устройство для заполнения трубчатых электронагревателей изоляционным порошком, содержащее вертикальную балку с кронштейнами-держателями трубки, узел крепления нижнего конца трубки и токоподвода нагревательной спирали, держатель верхнего токоподвода спирали и засыпную воронку, которое имеет центрирующую втулку с осевым отверстием для прохода спирали и отверстиями вдоль образующей для прохода изоляционного порошка, связанную гибкой тягой с подъемным механизмом, перемещающим эту втулку вверх по мере заполнения трубки. Устройство имеет также вибратор для уплотнения порошка, воздействующий на трубку в поперечном направлении (см., например, патент РФ №426332, Н05В 3/52, 1992).
Такой способ приложения вибрации может быть применен преимущественно для изготовления мощных нагревателей с трубками относительно небольшой длины и большого проходного сечения, в которых нагревательная спираль находится в трубке с зазором, обеспечивающим беспрепятственную засыпку и уплотнение изоляционного порошка.
При изготовлении трубчатых нагревателей длиной более метра с внутренним диаметром трубки соизмеримым с диаметром нагревательной спирали данный способ приложения вибрации не обеспечивает достаточное уплотнение изо.11яционного порошка.
МПК Н05ВЗ/52
А при двух опорном закреплении длинной тонкой трубки не исключается искривление ее оси, что приводит к смещению спирали и возможному электрическому контакту трубчатой оболочки и спирали, что не допустимо. Также зажимы деформируют тонкие стенки оболочки.
В этом отношении более эффективным является устройство для заполнения трубчатых нагревателей изоляционным порошком, содержащее вертикальную балку с держателем трубки, внутри которой с некоторым натяжением расположена нагревательная спираль, имеющая на концах стержневые токоподводы, из которых нижний закреплен в технологической втулке, а верхний подвешен на упоре вертикальной балки. РТмеется воронка для засьшки изоляционного порошка и электромагнитный вибратор, якорь которого присоединен к держателю и создает вибрацию вдоль оси трубки (см., например, патент РФ №2096929, Н05В 3/52, 1995год).
В данном случае трубка, спираль с токоподводами, держатель трубки, технологическая втулка, упор составляют единую колеблющуюся массу, которая нагружает якорь вибратора вдоль оси колебаний, что требует увеличения мощности вибратора, что в свою очередь увеличивает стоимость установки. Этот фактор становится особо важными при засыпке длинномерных трубок. Кроме того, в таком случае сама трубка с нагревательной спиралью и изоляционным порошком обладает значительной массой и требует увеличения усилий прижатия ее к держателю, что неизбежно приведет к деформации трубки в зоне прижима.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение - это исключение деформации трубки в узле крепления, а также снижение колеблющейся массы.
При этом техническим результатом является возможность изготовления нагревателей с длинномерными тонкостенными трубчатыми оболочками, а также снижение мощности вибратора.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в устройстве для заполнения трубки с нагревательной спиралью изоляционным порошком, содержащем вертикальную балку с кронштейнами и направляющими втулками для трубки, узел крепления нижнего конца трубки и токоподвода нагревательной спирали, присоединенной верхним токоподводом к держателю, засыпную воронку и центрирующий узел для нагревательной спирали, а также вибратор, упомянутый узел крепления нижнего конца трубки и токоподвода нагревательной спирали выполнен в виде чашки, связанной с якорем вибратора, и расположенной в ней ступенчатой втулки, в нижней расширенной части которой размещен зажим токоподвода, выполненный в виде разрезного цилиндра и стопорного винта , а в верхней части выполнен цанговый зажим с гайкой и расположена предохранительная втулка, диаметром равным внутреннему диаметру трубки.
На фиг. 1 изображена схема установки для заполнения трубки электронагревателя изоляционным порошком, а на фиг. 2 показан узел крепления нижнего конца трубки и токоподвода к якорю вибратора.
Электронагреватель состоит из трубки 1 (см. фиг.1), нагревательной спирали 2 с нижним и верхним токоподводом 3, 4, выполненными в виде стержней. Трубка 1 установлена во фторопластовых втулках 5 на кронштейнах - держателях 6, расположенных на вертикальной балке 7, и своим нижним концом закреплена в зажиме 8 на якоре вибратора 9. Верхний токоподвод 4 с помощью капроновой или металлической нити 10 присоединен к держателю 11 на верхнем кронштейне 12 вертикальной балки. Держатель 11 выполнен в виде ролика с фиксатором для намотки нити 10, что обеспечивает возможность некоторого предварительного натяжения спирали. Центрирующий узел, расположенный между спиралью 2 и трубкой 1 представляет собой вспомогательную трубку 13, по всей длине которой размещены втулки 14 с проходными отверстиями вдоль
образующей для просыпки изоляционного порошка, подаваемого из бункера 15 в засыпную воронку 16. Центрирующий узел своим верхним концом соединен гибкой тягой 17 с подъемным механизмом 18, обеспечивающим полное его извлечение из трубки 1.
Зажим 8 выполнен в виде чашки 19 (см. фиг. 2), связанной с якорем вибратора 9, с расположенной в ней ступенчатой втулкой 20, в нижней расширенной части которой размещен зажим токоподвода 3, выполненный в виде разрезного цилиндра с буртиком 21 и стопорного винта 22, а в верхней части выполнен цанговый зажим с гайкой 23 для трубки 1. В цанговом зажиме размещена предохранительная втулка 24, диаметром равным внутреннему диаметру трубки 1. Эта втулка размещается в основании трубки без зазоров и предохраняет трубку от деформации при удержании ее в цанговом зажиме.
Устройство работает следующим образом.
Вспомогательная трубка 12 центрирующего узла с вложенной в нее спиралью 2 с токоподводами 3 и 4 помещают в трубку 1, на поверхности которой одеты фторопластовые втулки 5 и засыпная воронка 15. Нижний конец трубки 1 и токоподвод 3 с установленной предохранительной втулкой 24 располагают в цанговом зажиме втулки 20 и затягивают предварительно одетой гайкой 23. Нижний токоподвод 3 нагревательной спирали 2 размещают между двух половин разрезного цилиндра 21, установленного в нижней расширенной части ступенчатой втулки 20, и зажимают стопорным винтом 22.
Собранные элементы устанавливают в кронштейны - держатели 6 на вертикальной балке 7 с помощью втулок 5 из фторопласта, а втулку 20 устанавливают в чашку 19 вибратора 9. Спираль 2 соединяют нитью 10с держателем 11 и задают небольшое предварительное натяжение для ее распрямления. Верхний конец вспомогательной трубки 12 соединяют гибкой тягой 17 с подъемным механизмом 18. После этого включают вибратор 9, подают изоляционный порошок из бункера 15 в воронку 16 и
включают подъемный механизм 18, При этом изоляционный норошок через проходные отверстия втулок 14 заполняют внутреннюю полость трубки 1, вспомогательная трубка по мере заполнения поднимается вверх, а вибратор обеспечивает проход изоляционного порошка через отверстия втулок 14 и уплотнение его с сохранением положения спирали 2 строго вдоль оси трубки 1,
При таком выполнении устройства нагрузкой для якоря вибратора является только сама трубка электронагревателя без массивного держателя. Это позволяет снизить мощность вибратора, а конструкция узла крепления нижнего конца трубки и токоподвода спирали позволяет осуществить, надежное крепление без деформации трубки и передачу колебаний по всей ее длине, поскольку фторопластовые втулки 5 обеспечивают беззазорное скользящее удержание трубки.
Все описанные конструктивные особенности позволили получить длинномерные трубчатые нагреватели с надежным заполнением и уплотнением изоляционного порошка.
При технологической отладке описанного устройства были получены нагреватели длиной 1540 мм с диаметром трубки 2,32 мм, имеющие диаметр спирали от 0,55 до 0,75 мм с толщиной провода от 0,15 до 0,35 мм.
Все нагреватели пропши электрический и рентгенографический контроль.
Уполномоченный заявите.11я начальник патентного сектора
И. М. Невский