СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ
MANUFACTURING METHOD OF TUBULAR ELECTRIC HEATING UNIT

Изобретение относится к области электротермии, в частности к способам производства трубчатых электронагревателей с односторонним расположением выводов, применяемых для нагрева различных сред.
Известен способ, описанный в патенте Российской Федерации №2274962 «Способ изготовления трубчатого электронагревателя» по классу Н05В 3/48, заявленном 31.01.2002 г. и опубликованном 20.04.2006 г.
Известный способ изготовления трубчатого электронагревателя включает установление в цилиндрической оболочке электронагревателя изолятора с резистивным элементом, размещение в ней эластичной камеры с веществом, сублимирующимся при нагреве, заполнение цилиндрической оболочки электроизоляционным наполнителем, затем приваривание донышка к цилиндрической оболочке и разогрев трубчатого электронагревателя до температуры выше, чем температура сублимации вещества, содержащегося внутри эластичной камеры. Образующийся при этом газ создает давление внутри камеры, которая увеличивается в объеме и создает усилие сжатия электроизоляционного наполнителя.
Недостатками описанного выше способа изготовления трубчатого электронагревателя являются сложность и нетехнологичность, необходимость в особом оборудовании для реализации способа, которое позволило бы исключить возможность смещения резистивного элемента и образования неоднородных полостей при заполнении цилиндрической оболочки электроизоляционным наполнителем, так как трудно проконтролировать давление газа, образующегося при разогреве трубчатого электронагревателя.
Наиболее близким к заявляемому способу изготовления трубчатого электронагревателя является способ, описанный в авторском свидетельстве СССР №830664 «Способ изготовления трубчатого электронагревателя с односторонним расположением выводов» по классу Н05В 3/48, заявленном 19.07.1979 г. и опубликованном 15.05.1981 г.
Указанный способ заключается в том, что в металлическую трубку помещают донышко и устанавливают технологическую пробку, вдоль оси металлической трубки размещают нагревательный элемент, затем заполняют металлическую трубку электроизоляционным наполнителем, например периклазом, и после спрессовывания металлической трубки подрезают ее на длину, равную длине технологической пробки, после чего приваривают к металлической трубке донышко путем оплавления трением места соединения кромок донышка и трубки.
Недостатком данного способа изготовления трубчатого электронагревателя является отсутствие операций, гарантирующих обеспечение равномерного натяжения спирали резистивного нагревательного элемента, сохранение внутреннего расстояния между ветвями нагревательного элемента и расстояния между ветвями и металлической трубкой в процессе заполнения металлической трубки электроизоляционным наполнителем, вследствие чего при реализации этого способа невозможно исключить смещение резистивного элемента и образование неоднородных полостей в массе электроизоляционного наполнителя. Все это приводит к появлению брака при изготовлении компактных трубчатых электронагревателей и их невысокой надежности в работе из-за возможных коротких замыканий внутри нагревателя, ухудшению теплопередачи от спирали к металлической трубке, которая является оболочкой электронагревателя.
Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности трубчатого электронагревателя, полученного с помощью заявляемого способа.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является исключение коротких замыканий в трубчатом электронагревателе и улучшение теплопередачи от спирали к металлической трубке.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе изготовления трубчатого электронагревателя, заключающемся в том, что вдоль оси металлической трубки размешают нагревательный элемент, заполняют трубку электроизоляционным наполнителем, затем металлическую трубку спрессовывают и прикрепляют к ней донышко, согласно изобретению вначале металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят.
Благодаря тому, что при изготовлении трубчатого электронагревателя вначале металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, гарантированно обеспечивают равномерное натяжение спирали с сохранением заданного расстояния между ветвями спирали и расстояния между ветвями и металлической трубкой.
Выполнение операций способа, заключающихся в том, что трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят, позволяет сохранить ранее заданное растяжение спирали и ее положение внутри металлической трубки в процессе заполнения металлической трубки электроизоляционным наполнителем и исключить возможность образования неоднородных полостей в массе наполнителя.
Все это позволяет улучшить электротехнические характеристики изготавливаемого трубчатого электронагревателя, исключая возможность коротких замыканий внутри электронагревателя при эксплуатации, повышая эффективность теплопередачи от спирали нагревательного элемента к металлической трубке - оболочке электронагревателя.
Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что вначале металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят.
Заявителю неизвестны способы изготовления трубчатых электронагревателей, обладающие вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя может найти широкое применение в области электротермии, в частности при производстве трубчатых электронагревателей с односторонним расположением выводов, применяемых для нагрева различных сред, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя представляет собой совокупность операций, позволяющих повысить надежность трубчатого электронагревателя, и заключается в том, что металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего выводы спирали нагревательного элемента отцепляют от струны, трубку с патроном и спиралью внутри трубки устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят, заполненную трубку спрессовывают и прикрепляют к ней донышко.
Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг.1. Конструкция трубчатого электронагревателя,
Фиг.2. Схема натяжения спирали нагревательного элемента,
Фиг.3. Схема подготовки трубчатого электронагревателя к заполнению электроизоляционным наполнителем.
Трубчатый электронагреватель, представленный на чертеже (см. Фиг.1), содержит металлическую трубку 1 с донышком 2, заполненную электроизоляционным наполнителем 3. Вдоль оси металлической трубки 1 расположены две ветви спирали нагревательного элемента 4 с выводами 5.
Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя реализуют с помощью известных и широко применяемых в данной отрасли устройств и приспособлений.
Реализацию заявляемого способа изготовления трубчатого электронагревателя осуществляют следующим образом.
Металлическую трубку 1 снизу надевают на металлическую струну (на чертежах не показана), к нижнему концу которой прицепляют выводы 5 спирали нагревательного элемента 4.
К середине спирали нагревательного элемента 4 подвешивают зацеп 6 с патроном 7 (см. Фиг.2), обеспечивая тем самым равномерное натяжение спирали и нужное расстояние между ее ветвями. Затем опускают трубку 1 на спираль нагревательного элемента 4 и закрепляют трубку 1 в патроне 7.
После этого выводы 5 спирали нагревательного элемента 4 отцепляют от струны, трубку 1 с патроном 7 и спиралью 4 внутри трубки 1 устанавливают в подпружиненную воронку 8 (см. Фиг.3) засыпной установки (на чертеже не показана) и прицепляют выводы 5 спирали нагревательного элемента 4 к имеющимся в установке направляющим 10, выполненным в виде струн.
На каждую из двух ветвей спирали нагревательного элемента 4, опуская по направляющим 10, надевают по гильзе 11, через которые затем засыпают электроизоляционный наполнитель 3. Заполнение трубчатого электронагревателя с помощью гильз 11, надетых на каждую ветвь спирали нагревательного элемента 4 и сохраняющих при заполнении трубки 1 разделение спирали на две равные и равноудаленные ветви, дает возможность осуществить равномерную засыпку под воздействием вибрации электроизоляционным наполнителем 3 всего внутреннего объема электронагревателя.
По мере заполнения электроизоляционным наполнителем 3 трубки 1 электронагревателя гильзы 11 из трубки 1 выводят, после чего заполненную трубку 1 спрессовывают в валковом стане до нужной степени сжатия наполнителя 3 и припаивают к трубке 1 донышко 2.
Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя по сравнению с прототипом позволяет производить более надежные в работе трубчатые электронагреватели и исключить появление брака в процессе их производства.