УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к установкам для изготовления гибких пленочных электронагревателей для обогрева бытовых и производственных помещений.
Известна установка для изготовления электронагревателя из изолированного или неизолированного провода, описанная в заявке №98115303 на получение патента РФ на изобретение «Система и способ изготовления электроподогревателя» по классу Н05В 3/34, А47С 7/74, А47С 21/04, поданной 17.08.1998 года и опубликованной 20.06.2000 года.
Указанная установка содержит устройство для укладки проводника, включающее в себя транспортирующую ленту, расположенную вокруг выступающих элементов, снабженную обводящим средством и простирающуюся по траектории по существу, соответствующей конфигурации электронагревателя, при этом указанное обводящее средство выполнено с возможностью укладки указанного проводника по указанной траектории, устройство для укладки проводника содержит зажимное приспособление для прочного зажимания проводника, а выступающие элементы расположены таким образом, чтобы соседние проводника стыковались между собой. Установка также содержит соединительное устройство для соединения частей нагревателя в единое целое соединением его частей склеиванием, сшиванием или сваркой пластмасс.
Недостатками описанной выше установки являются невысокая производительность и трудоемкость, производство нагревателей на такой установке является дискретным и не позволяет получить мерный электронагреватель.
Наиболее близкой к заявляемой является установка для изготовления электронагревателя, описанная в патенте Российской Федерации №70607 на полезную модель «Установка для изготовления плоского резистивного электронагревателя» по классу Н05В 3/34, заявленном 27.08.2007 г. и опубликованном 27.01.2008 г.
Известная установка для изготовления пленочного электронагревателя содержит устройство для укладки резистивного элемента с несколькими выступающими элементами и зажимным приспособлением, приспособление в виде транспортирующей ленты, простирающейся по траектории, соответствующей конфигурации нагревателя, захватное приспособление, обводящее устройство для укладки резистивного элемента по указанной траектории, соединительное устройство для соединения частей нагревателя, при этом устройство для укладки с выступающими элементами расположено в начале транспортирующей ленты и представляет собой соответственно каретку из двух последовательно расположенных над транспортирующей лентой частей - неподвижной и подвижной кареток с расположенными на соседних краях каждой из них в ряд перпендикулярно оси транспортирующей ленты роликовыми штырями, зажимное приспособление расположено на одной из боковых сторон неподвижной каретки, на второй боковой стороне ее размещена катушка с резистивным ленточным элементом, захватное приспособление выполнено съемным, при этом подвижная каретка в совокупности с расположенной последовательно за ней тормозной кареткой и приводным узлом образуют в совокупности обводящее устройство для укладки резистивного элемента по длине нагревателя, соединительным устройством служит узел ламинирования, включающий в себя блок из расположенных последовательно по высоте друг под другом катушек с компонентами электронагревателя, в том числе первой пленки, второй пленки, алюминиевой фольги и третьей пленки, и ламинатор, содержащий попарно установленные две пары валиков с подогревом с зазором между ними для пропускания слоев нагревателя.
Недостатком известной установки для изготовления пленочного электронагревателя является нестабильное качество производимых на ней электронагревателей из-за невозможности воздействия в процессе производства на скорость вращения (разматывания) катушек с компонентами электронагревателя, что приводит к появлению складок на слоях готового электронагревателя, а также из-за того, что во время движения кареток и перемещений резистивного ленточного элемента при формировании резистивного поля возможно перекручивание и смещение резистивных полосок, ухудшающее эффективность электронагревателя. Другим недостатком этой установки является ограниченность длин изготавливаемых на ней электронагревателей габаритами самой установки.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества производимых пленочных электронагревателей и увеличение диапазона их длин.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является регулирование в процессе производства скорости разматывания катушек с компонентами электронагревателя, обеспечение качества формирования резистивного поля и расширение диапазона длин производимых электронагревателей.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В известной установке для изготовления пленочного электронагревателя, содержащей устройство для укладки резистивного элемента, расположенное в начале приспособления, простирающегося по траектории, соответствующей конфигурации электронагревателя, устройство для укладки резистивного элемента имеет катушку с резистивным ленточным элементом, а соединительное устройство содержит ламинатор и блок катушек с компонентами электронагревателя, в том числе с изолирующими пленками и алюминиевой фольгой, согласно полезной модели, установка снабжена приемной катушкой, укладчиком разделительных закладок и связанным с ним измерителем длины электронагревателя, установленным на ламинаторе, все узлы установки смонтированы на приспособлении, выполненном в виде сборочного стола, устройство для укладки резистивного элемента выполнено в виде набора катушек с резистивным ленточным элементом и направляющих кондукторов, катушки с резистивным ленточным элементом и другими компонентами электронагревателя имеют регулируемые тормозные устройства, а в конце установки расположено устройство для сварки.
2. В установке по п.1, согласно полезной модели, направляющие кондукторы выполнены в виде гребенок.
Снабжение установки приемной катушкой, укладчиком разделительных закладок и связанным с ним измерителем длины электронагревателя, установленным на ламинаторе, монтаж всех узлов установки на приспособлении, выполненном в виде сборочного стола, выполнение устройства для укладки резистивного элемента в виде набора катушек с резистивным ленточным элементом и направляющих кондукторов, снабжение катушек с резистивным ленточным элементом и другими компонентами электронагревателя регулируемыми тормозными устройствами, и расположение в конце установки устройства для сварки позволяет направлять ленты резистивного элемента в ламинатор в одной плоскости и с одинаковым расстоянием между ними, формируя тем самым качественное резистивное поле, с помощью регулируемых тормозных устройств гармонизировать поступление всех компонентов электронагревателя в ламинатор, исключая складки и неоднородности в готовом изделии, а также варьировать в широких пределах длину изготавливаемых с помощью такой установки электронагревателей.
Все это дает возможность повысить качество производимых на установке пленочных электронагревателей и увеличить диапазон их длин.
При этом направляющие кондукторы могут быть выполнены в виде гребенок.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемая установка для изготовления пленочного электронагревателя обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
1. установка снабжена приемной катушкой, укладчиком разделительных закладок и связанным с ним измерителем длины электронагревателя, установленным на ламинаторе, все узлы установки смонтированы на приспособлении, выполненном в виде сборочного стола, устройство для укладки резистивного элемента выполнено в виде набора катушек с резистивным ленточным элементом и направляющих кондукторов, катушки с резистивным ленточным элементом и другими компонентами электронагревателя имеют регулируемые тормозные устройства, а в конце установки расположено устройство для сварки,
2. направляющие кондукторы выполнены в виде гребенок.
Заявляемая установка для изготовления пленочного электронагревателя может найти широкое применение в электротехнике, в частности, в установках для изготовления резистивных гибких пленочных электронагревателей для обогрева бытовых и производственных помещений, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая установка для изготовления пленочного электронагревателя иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг.1. Схема установки для изготовления пленочного электронагревателя.
Фиг.2. Общий вид сверху установки для изготовления пленочного электронагревателя.
Фиг.3. Вид готового пленочного электронагревателя в разрезе.
Установка для изготовления пленочного электронагревателя, представленная на чертежах (см. фиг.1 и 2), содержит устройство 1 для укладки резистивного элемента 2, выполненное в виде набора катушек 3 с резистивным ленточным элементом 2, размещенных на одном валу, и двух направляющих кондукторов 4. Катушки 3 и кондукторы 4 расположены в начале сборочного стола 5, простирающегося по траектории, соответствующей конфигурации изготавливаемого электронагревателя.
Далее вдоль сборочного стола 5 расположено соединительное устройство, содержащее ламинатор 6 и блок катушек с компонентами электронагревателя, в частности, катушки 7, 8 и 9 с изолирующими пленками 10, 11, 12 и катушка 13 с алюминиевой фольгой 14.
Катушки 3 с резистивным ленточным элементом 2 и катушки 7, 8, 9 и 13 имеют регулируемые пружинные тормозные устройства 15 для регулирования скорости разматывания катушек, а, следовательно, и скорости подачи компонентов электронагревателя в ламинатор 6.
На валу ламинатора 6 установлен измеритель длины электронагревателя (на чертеже не показан), связанный с укладчиком разделительных закладок 16, размещенным перед ламинатором 6.
Измеритель длины электронагревателя выполнен в виде оптического датчика, считывающего метки при вращении вала ламинатора 6, и связанного с датчиком счетчика импульсов (на чертеже не показано), выход которого соединен с укладчиком разделительных закладок 16, содержащим кассету для разделительных закладок и контактирующий с ними ролик с приводом (на чертеже не показаны). Разделительные закладки представляют собой полосы из неламинируемого материала, длина которых равна ширине изготавливаемого электронагревателя.
Установка снабжена расположенной за ламинатором 6 приемной катушкой 17, после которой расположено устройство для сварки (на чертеже не показано).
Пленочный электронагреватель, изготавливаемый на заявляемой установке и представленный на чертеже (см. фиг.3), содержит две электроизоляционные пленки 10 и 11, между которыми размещен плоский меандровой формы резистивный элемент 2 из фольги в виде непрерывной ленты и отражающий элемент из алюминиевой фольги 14.
Отражающий элемент из алюминиевой фольги 14 отделен электроизоляционной пленкой 12 от резистивного элемента 2, который снабжен выводами для подключения к электрической сети (на чертеже не показаны).
Изготовление пленочного электронагревателя с помощью заявляемой установки осуществляют следующим образом.
На подготовительном этапе берут резистивный материал с удельным сопротивлением 0,8±0,05 мкОм/м виде полосы и разрезают на отдельные ленты, исходя из необходимого сопротивления изготавливаемого электронагревателя. Полученные ленты резистивного элемента 2 наматывают на катушки 3 и размещают их на одном валу.
Наматывают на катушки 7, 8 и 9 изолирующие пленки 10, 11, 12 из полиэтилентерефтолата, а на катушку 13 - алюминиевую фольгу 14, и устанавливают все катушки на их места на сборочном столе 5. Ленты резистивного элемента 2 укладывают вдоль сборочного стола 5 на гребенки двух последовательно расположенных кондукторов 4, размер гребенок которых выбирают, исходя из необходимого расстояния между лентами резистивного элемента 2 при формировании резистивного поля. Гребенки кондукторов 4 обеспечивают параллельное расположение лент резистивного элемента 2 и тем самым качество формируемого резистивного поля.
Задают на счетчике импульсов измерителя длины электронагревателя число импульсов, соответствующее требуемой длине изготавливаемого электронагревателя.
Затем формируют пакет из компонентов электронагревателя, располагая его слои в следующей последовательности снизу вверх: изолирующая пленка 11 с катушки 8, алюминиевая фольга 14 с катушки 13, изолирующая пленка 12 с катушки 9, резистивное поле из параллельно расположенных лент резистивного элемента 2, изолирующая пленка 10 с катушки 7 и заправляют сформированный пакет в валки ламинатора 6, регулируя равномерность подачи в него отдельных компонентов электронагревателя с помощью пружинных тормозных устройств 15, установленных на катушках 3, 7, 8, 9, 13.
Валки ламинатора 6 затягивают сформированный пакет, расплавляют слои изолирующих пленок 10, 11, 12 и плотно сжимают все слои так, чтобы на выходе ламинатора 6 пленочный электронагреватель представлял собой единое целое. При движении сформированного пакета через валки ламинатора 6 оптический датчик считывает метки с закрепленного на его валке диска и посылает импульсы на счетчик импульсов. Счетчик считает эти импульсы, и при достижении их количества заранее заданному числу, соответствующему нужной длине электронагревателя, он посылает сигнал на укладчик разделительных закладок 16 и обнуляется, чтобы начать счет снова.
По сигналу со счетчика импульсов привод ролика укладчика разделительных закладок 16 на короткое время включается и ролик, поворачиваясь, сбрасывает из кассеты разделительную закладку поперек пакета на ленты резистивного элемента 2. При дальнейшем движении пакета эта закладка оказывается под верхним слоем изолирующей пленки 10.
Аналогичные действия происходят при следующих обнулениях счетчика, в результате чего ламинат-полуфабрикат электронагревателя выходит из ламинатора 6 с разделительными закладками, расположенными внутри него на расстоянии, равном требуемой длине готового изделия, и наматывается на приемную катушку 17.
Далее разматывают катушку 17 с ламинатом-полуфабрикатом, разрезают верхний слой изолирующей пленки по разделительным закладками удаляют закладки. Затем отгибают концы лент, приваривают их к соседним лентам с помощью устройства для сварки для образования единого протяженного резистивного элемента 2 меандровой формы и припаивают к его концам выводы для подключения к электрической сети.
В завершение процесса ламинируют концы готового электронагревателя в электроизолирующую пленку.
Заявляемая установка для изготовления пленочного электронагревателя по сравнению с прототипом позволяет производить более качественные пленочные электронагреватели с большим диапазоном их длин.