Электронагреватель
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к электротермии, в частности к кольцевым резистивным электронагревателям, используемым в роторных транспортно-технологических устройствах. Цель изобретения - стабилизация формы электронагревателя при воздействии термических деформаций. Для достижения этой цели электронагреватель с нагревательным элементом в форме кольца 1, цельновыполненного с закрепленными на основании 3 токоподводами 2, размещенными диаметрально противоположно, снабжен по крайней мере двумя рассредоточенными по контуру кольца регулировочными узлами, закрепленными неподвижно относительно основания 3. Регулировочные узлы предпочтительно выполнены в виде контактирующих с кольцом 1 болтов 4 и 5, ввинченных в стойки 6 и 7, расположенные с наружной и/или внутренней стороны кольца 1. После включения и разогрева электронагревателя первоначальная форма кольца 1 под действием термических деформаций искажается. Для восстановления формы к кольцу 1 в зоне токоподводов 2 прикладывают усилия посредством ввинчивания или вывинчивания болтов 4 и 5. При выключении и охлаждении электронагревателя кольцо 1 деформируется, однако при повторном включении и нагреве до рабочей температуры восстанавливает круглую форму. 1 з.п. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5g 4 Н 05 В 3/42
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А STOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
1 (21) 4287258/24-07 (22) 20.07.87 (46) 23.11.89. Бюл. 8 43 (72) А.Г.Кузнецов (53) 621.365.48(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1110369, кл. H 05 В 6/36, 1982.
Вильке, Методы выращивания кристаллов. — Л.: Недра, 1968, рис.344.
1 (54) ЭЛЕКТРОНЛГРЕВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротермии, в частности к кольцевым реэистивным электронагревателям, используемым в роторных транспортнотехнологических устройствах. Цель изобретения — стабилизация формы электронагревателч при воздействии термических деформаций. Для достижения этой цели электронагреватель с нагревательным элементом в форме кольца 1, цельновыполненного с закрепленными на основании 3 токоподво„„SU„„1524196 А1
2 дами 2, размещенными диаметрально противоположно, снабжен по крайней мере двумя рассредоточенными по контуру кольца регулировочными узлами, закрепленными неподвижно относительно основания 3. Регулировочные узлы предпочтительно выполнены в виде контактирующих с кольцом 1 болтов 4 и 5, ввинченных в стойки 6 и 7, расположенные с наружной и/или внутренней стороны кольца 1. После включения и разогрева электронагревателя первоначальная форма кольца 1 под действием термических деформаций искажается, Для восстановления формы к кольцу 1 в зоне токоподводов 2 приклады- а вают усилия посредством ввинчивания
9 или вывинчивания болтов 4 и 5. При выключении и охлаждении электронагревателя кольцо 1 деформируется, однако при повторном включении и нагреве до рабочей температуры восстанавливает круглую форму. 1 з.п. ф-лы, 4ил.
1524196
Изобретение относится к электротермии, а именно к кольцевым резистивным электронагревателям, преимущественно для низкотемпературного (500 С) нагрева П-образных иэделий о (например корпусов микросхем) в роторных транспортно-технологических устройствах.
Целью изобретения является стабилизация формы электронагревателя при воздействии термических деформаций.
На фиг. 1 изображен однофазный электронагреватель, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг.3разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 схема термического искажения нагревательного элемента, Электронагреватель содержит нагревательный элемент в форме кольца 1, например, из стали с высоким электрическим сопротивлением, цельно выполненного с гибкими токоподводами 2, размененными диаметрально противоположно и закрепленными на основании 3.
По контуру кольца 1 рассредоточены и закреплены неподвижно относительно основания 3 минимум два регулировочных узла, выполненных в виде контактирующих с кольцом 1 болтов 4 и 5, ввинченных в стойки 6 и 7. Эти стойки могут располагаться с наружной и/или внутренней стороны кольца 1, Болты 4 и 5 могут быть выполнены со сферическими торцами, основание 3 выполнено из электроизоляцио,. ого материала и соединено с башмаками 8 болтами 9, а токоподводы 2 цельновыполнены с башмаками 8, в которых выполнены контактные гнезда 10 с клеммовыми зажимами 11 и стяжными болтами 12, Центральное отверстие 13 предназначено для прохода через электронагреватель вала роторного устройства (не показано), осуществляющего перемещение по кольцу 1 нагреваемых П-образных изделий, например, корпусов микросхем 14, Для увеличения электрического сопротивления кольца 1 в нем выполнены дугообразные пазы 15, в пределах которых это кольцо имеет П-образное сечение, образованное стенками 16 и 17 и полкой 18, и наружные лыски 19. Все наружные поверхности кольца 1 являются рабочими, поэтому болты 4 и 5 воздействуют своими торцами на кольцо 1 не непосредственно, а через токоподводы 2 в местах их стыковки с кольцом 1. Возможны вари5
55 анти электронагревателя, регулировочные узлы которого образованы только внутренними болтами 5 на стойке 7 или только наружными болтами 4 на стойке 6.
Работа электронагревателя и стабилизация формы нагревательного элемента при воздействии термических деформаций происходят следующим образом.
При подаче напряжения ток с башмаков 8 по токоподводам 2 поступает к кольцу 1, где разделяется на два по1 лукольцевых электрически параллельных и равных потока, от одного токоподвода 2 к другому. При этом кольцо
1 и токоподводы 2 нагреваются. Поскольку для тока путь по стенке 17 короче, чем по стенке 16, плотность тока и температура нагрева стенки 17 выше, чем стенки 16, т.е. в поперечном сечении кольца 1 возникает температурный градиент. Этот градиент тем меньше, чем больне отнонение размеров наружного диаметра кольца 1 к ширине полки 18. Для узких колец большего диаметра, применяемых в роторных транспортных устройствах, этот градиент мал и компенсируется теплопередачей от стенки 17 к стенке 16.
Значительно больний градиент возникает по окружности кольца 1 из-за различий плотностей тока в этом кольце и токоподводах 2, а также изза отвода тепла в башмаки 8 и основание 3. При этом зоны максимальных и минимальных температур располагаются на взаимоперпендикулярных осях 0-0
I I и 0 -0 кольца 1. В зависимости от соотношений размеров кольца 1, его пазов 15, токоподводов 2 и условий охлаждения электронагревателя и его частей возможны два условных направления температурных градиентов: первое (наиболее вероятное) характеризуется повышением температуры нагревательного элемента 1 в направлении от места его пересечения с осью 0-0 (I к местам его пересечения с осью 0 -О, второе — повынением температуры в противоположном направлении. В результате круглая форма кольца 1 при нагревании изменяется до приблизительно эллиптической (овальной) формь1. При первом из указанных направлений температурного градиента длинная
I ось эллипса совпадает с осью 0 -0 а при втором — с осью 0-0. Величина
5 152419 эллипсности зависит от размеров кольца 1, температуры и температурных градиентов, свойств материалов электронагревателя и может оказаться не
5 допустимой из-за недопустимой величины искажений круговой траектории перемещения иэделий 14 по кольцу 1.
Восстановление круглой формы кольца 1 в установившемся режиме рабочей температуры производится его механическим деформированием вдоль оси 0 — 0 с помощью упорных болтов 4 и 5. При этом токоподводы 2 изгибаются. Нагревательный элемент 1 после деформирования остается зафиксированным теми же болтами 4 и 5, сжимающими своими торцами токоподводы 2 в местах, непосредственно примыкающих к кольцу l.
Процесс восстановления формы схемати- 20 чески изображен на фиг. 3, где штрих" пунктирной линией показаны контуры кольца 1 под действием температурных деформаций, а сплошной — кольцо 1 после восстановления формы. После 25 выключения и остывания электронагревателя форма кольца 1 отличается от круглой, При повторном включении электронагревателя кольцо 1 по достижению рабочей температуры вновь вос- 30 станавливает круглую форму, Поскольку электронагреватель эксплуатируется только нагретым до рабочей температуры, искажение формы кольца 1 при остывании не сказывается íà его работоспособность. Стабильность восстановления формы кольца 1 обеспечивается жесткостью стоек 6 и 7 и незначительным влиянием болтов 4 и 5 на величину температурных градиентов коль- 40 ца 1, В вариантах электронагревателя, регулировочные узлы которых образованы только внутренними болтами 5 на стойках 7 или только наружными болтами 4 на стойках 6, восстановление круглой формы кольца 1 производится болтами 4 или 5. С помощью этих болтов при установившейся рабочей температуре электронагревателя пластически деформируют кольцо l до остаточной деформации, соответствующей ему требуемой круглой форме, после чего болты 4 или 5 выворачивают в исходное положение или удаляют cnsсем, а электронагреватель выдерживаl0T 1 2 ч при рабочей температуре для снятия излишних внутренних напряже- ний в материале и стабилизации формы кольца 1, Как и в предыдущем случае при выключении и остывании электронагревателя круглая форма кольца 1 искажается, а при включениях в тот же рабочий режим восстанавливается вновь.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
l. Электронагреватель, содержащий нагревательный элемент в форме кольца, цельновыполненного с размещенными диаметрально противоположно токоподводами, закрепленными на основании, отличающийся тем, что, с целью стабилизации формы при воздействии термических деформаций, он снабжен по крайней мере двумя рассредоточенными по контуру кольца и закрепленными неподвижно относительно основания регулировочными узлами, а,токоподводы выполнены гибкими.
2. Электронагреватель по и. 1, отличающий с я тем, что регулировочные узлы выполнены в виде контактирующих с кольцом болтов, ввинченных в стойки, расположенные с наружной и/или внутренней стороны кольца.
1524196
Ф и. 2 фиа Ф
Составитель А. Кузьмин
Техред М.Ходанич
Редактор О,Головач
Корректор С. Черни
Заказ 7055/57 Тираа 775 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ултород, ул. Гагарина, 101