УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЙ УГЛЕРОДНОЙ НИТИ К ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении нагревателей резистивного типа.
Полезная модель предназначена для закрепления нитяного резистивного материала на электроизоляционное основание при изготовлении электронагревательных элементов.
Существует несколько способов крепления углеродной нити к поверхности различных материалов. Наиболее распространенным является способ механической скрутки, сжатия, а также приклеивания токопроводящими клеями. Однако применить эти способы к полимерному материалу электроизоляции затруднительно.
Известно «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ РЕЗИСТИВНОЙ ДОРОЖКИ, НАНЕСЕННОЙ НА ОСНОВАНИЕ СПОСОБОМ ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ, С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ» (патент №2220519 RU C2, МПК 7 Н05К 3/32, H01R 12, oп. 2000.07.20), содержащее зажим из электроизоляционного материала, упруго опирающийся на два контакта из проводящего материала, соприкасаясь с ними, причем каждый контакт имеет плоскую поверхность, опирающуюся на соответствующий конец резистивной дорожки и соприкасающуюся с этим концом, и соединен с проводящей лапкой, установленной свободно относительно зажима.
К недостаткам известного технического решения можно отнести сложную технологию изготовления.
Задача полезной настоящей модели заключается в разработке устройства, обеспечивающего упрощение технологии изготовления плоского резистивного нагревателя при повышении его теплонесущей способности.
Техническим результатом является упрощение технологии и оборудования и снижение трудоемкости изготовления при повышении функциональной эффективности изготавливаемого с их помощью нагревателя.
Предлагаемое устройство является исполнительным механизмом манипулятора обеспечивающего перемещение устройства в пространстве по заданной траектории.
Устройство для крепления углеродной нити к поверхности полимерного материала использует свойства полимера размягчаться при нагревании, а также свойство электропроводной углеродной нити нагреваться при прохождении через нее электрического тока.
Для достижения поставленной задачи и получения указанного технического результата устройство для крепления углеродной нити к поверхности полимерного материала содержит: полое водило; находящуюся на нем шпонку; планку, прикрепленную к полому водилу; втулки проходные, установленные на планке; пневмоцилиндры. На штоках пневмоцилиндров установлена планка контактов, на которой установлены гильзы - амортизаторы. В них вставлены контактные группы, состоящие из внутреннего контакта и внешнего контакта, припаянных с соответствующей стороны к плате печатной. Так же к планке контактов присоединены винтами ножницы отсекателя нити, состоящие из неподвижных ножей верхних и подвижных ножей нижних. Ножи соединены между собой шарнирно. Нож нижний соединен с поворотным рычагом. На рычаге установлен поводок. Упор закреплен неподвижно на каретке манипулятора. Сквозь контактную группу, втулку проходную и полое водило проходят углеродные нити.
Заявляемое техническое решение иллюстрируется рисунками.
На фиг.1 - устройство для крепления углеродной нити к поверхности полимерного материала, общий вид.
На фиг.2 - то же, фрагмент с контактной группой.
Устройство состоит из: полого водила 1, находящейся на нем шпонки 2, прикрепленной на водиле 1, планки 3, втулок проходных 4, установленных на планке 3, пневмоцилиндров 5. На штоках пневмоцилиндров 5 установлена планка контактов 6, на которой установлены гильзы - амортизаторы 7. В них вставлены контактные группы 8, состоящие из внутреннего контакта 9 и внешнего контакта 10, припаянных с соответствующей стороны к плате печатной 11. Так же к планке 6 контактов присоединены винтами 12 ножницы отсекателя нити, состоящие из неподвижных ножей верхних 13 и подвижных ножей нижних 14. Ножи 13 и 14 соединены между собой шарнирно. Ножи нижние 14 соединен с поворотным рычагом 15. На рычаге установлен поводок 18. Упор 19 закреплен неподвижно на каретке манипулятора. Сквозь контактную группу 8, втулку проходную 4 и полое водило 1 проходят углеродные нити 16. Количество контактных групп 8, втулок проходных 4, определяется количеством закрепляемых нитей.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии контактная группа 8 находится на небольшом расстоянии от поверхности полимерного материала 17. В заданной точке поверхности полимерного материала пневмоцилиндры 5 прижимают контактную группу 8 к поверхности материала, копируя его форму гильзами - амортизаторами 7. Соответственно фиксируется углеродная нить 16, обеспечивая тем самым прохождение электрического тока между внутренним контактом 9 и внешним контактом 10 контактной группы 8. Во время фиксации нити подается импульс электрического тока, нить 16 быстро разогревается, в результате термического воздействия поверхность полимера под нитью размягчается. По окончании электрического импульса место контакта нити и поверхности быстро остывает за счет малой теплоемкости разогретых масс нити и материала под ней. Нить остается закрепленной в этом месте. Контактная группа поднимается и перемещается в другую координату поверхности с целью крепления углеродной нити в другой координате. После завершения укладки нити происходит ее обрезка. В исходном состоянии ножи 13 и 14 сомкнуты. Водило 1, поворачивается вокруг своей оси, при этом поводок 18 упираясь в упор 19, раскрывает ножницы отсекателя нити. Затем манипулятор перемещается по такой траектории движения, чтобы нити попали между верхними 13 и нижними 14 ножами отсекателя нити. При перемещении планки контактов 6 пневмоцилиндрами 5 к поверхности полимера 17 нижние ножи 14 закрываются, упираясь в поверхность полимера, перерезая при этом углеродные нити. После этого устройство возвращается в исходное состояние и готово для начала следующего цикла.