Электронагреватель

Изобретение относится к электротермии, а именно к кольцевым резистивным электронагревателям, преимущественно для низкотемпературного(например корпусов микросхем) в роторных транспортно-технологическихустройствах,Целью изобретения является стабилизация формы электронагревателя привоздействии термических деформаций.На фиг, 1 изображен однофазныйэлектронагреватель, разрез; нафиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг,3 разрез А-А на фиг 1; на фиг. 4схема 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,размещенными диаметрально противоположно и закрепленными на основании 3.По контуру кольца 1 рассредоточеныи закреплены неподвижно относительнооснования 3 минимум два регулировочных узла, выполненных в виде контактирующих с кольцом 1 болтов 4 и 5,ввинченных в стойки 6 и 7. Эти стойкимогут располагаться с наружной и/иливнутренней стороны кольца 1, Болты 4и 5 могут быть выполнены со сферическими торцами, основание 3 выполненоиз электроизоляцио,. ого материала исоединено с башмаками 8 болтами 9, атокоподводы 2 цельновыполнены с башмаками 8, в которых выполнены контактные гнезда 10 с клеммовыми зажимами 11 и стяжными болтами 12, Центральное отверстие 13 предназначенодля прохода через электронагревательвала роторного устройства (не показано), осуществляющего перемещениепо кольцу 1 нагреваемых П-образныхизделий, 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 наружныелыски 19. Все наружные поверхностикольца 1 являются рабочими, поэтомуболты 4 и 5 воздействуют своими торцами на кольцо 1 не непосредственно,а через токоподводы 2 в местах ихстыковки с кольцом 1, Возможны вари 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 анти электр о нагрев ателя, ре гул иро вочные узлы которого образованы тольковнутренними болтами 5 на стойке 7или только наружными болтами 4 настойке 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 ккольцу 1, где разделяется на два полукольцевых электрически параллельных и равных потока, от одного токоподвода 2 к другому. При этом кольцо1 и токоподводы 2 нагреваются, Поскольку для тока путь по стенке 17 короче, чем по стенке 16, плотность тока и температура нагрева стенки 17выше, чем стенки 16, т.е. в поперечном сечении кольца 1 возникает температурный градиент. Этот градиент темменьше, чем больше отношение размеров наружного диаметра кольца 1 кширине полки 18. Для узких колецбольшего диаметра, применяемых в роторных транспортных устройствах, этотградиент мал и компенсируется теплопередачей от стенки 17 к стенке 16.Значительно больший градиент возникает по окружности кольца 1 из-заразличий плотностей тока в этомкольце и токоподводах 2, а также изза отвода тепла в башмаки 8 и основание 3. При этом зоны максимальных иминимальных температур располагаютсяна взаимоперпендикулярных осях 0-0и 0 -0 кольца 1. В зависимости отсоотношений размеров кольца 1, егопазов 15, токоподводов 2 и условийохлаждения электронагревателя и егочастей возможны два условных направления температурных градиентов: первое (наиболее вероятное) характеризуется повышением температуры нагревательного элемента 1 в направленииот места его пересечения с осью 0-0к местам его пересечения с осью 0 -О,второе - повышением температуры впротивоположном направлении. В результате круглая форма кольца 1 принагревании изменяется до приблизительно эллиптической (овальной) формь 1. При первом из указанных направлений температурного градиента длиннаяось эллипса совпадает с осью 0 -0а при втором - с осью 0-0. Величина5 152419эллипсности зависит от размеров кольца 1, температуры и температурныхградиентов, свойств материалов электронагревателя и может оказаться не5допустимой из-за недопустимой величины искажений круговой траектории перемещения иэделий 14 по кольцу 1.Восстановление круглой формы кольца 1 в установившемся режиме рабочейтемпературы производится его механическим деформированием вдоль оси О - Ос помощью упорных болтов 4 и 5. Приэтом токоподводы 2 изгибаются, Нагревательный элемент 1 после деформирования остается зафиксированным темиже болтами 4 и 5, сжимающими своимиторцами токоподводы 2 в местах, непосредственно примыкающих к кольцу 1,Процесс восстановления формы схематически изображен на фиг. 3, где штрих"пунктирной линией показаны контурыкольца 1 под действием температурныхдеформаций, а сплошной - кольцо 1после восстановления формы. После 25выключения и остывания электронагревателя форма кольца 1 отличается откруглой, При повторном включенииэлектронагревателя кольцо 1 по достижению рабочей температуры вновь восстанавливает круглую форму, Поскольку электронагреватель эксплуатируетсятолько нагретым до рабочей температуры, искажение формы кольца 1 приостывании не сказывается на его работоспособность. Стабильность восстановления формы кольца 1 обеспечивается жесткостью стоек 6 и 7 и незначительным влиянием болтов 4 и 5 на величину температурных градиентов кольца 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 1 до остаточной деформации, соответствующей ему требуемой круглой форме, после чего болты 4 или 5 выворачивают в исходное положение или удаляют совсем, а электронагреватель выдерживают 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.ФормулаизобретенияЭлектрон агрев атель, содержащий нагревательный элемент в форме кольца, цельновыполненного с размещенными диаметрально противоположно токо- подводами, закрепленными на основании, о т л и ч а ю щ и й с я 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, о т л и ч а ю щ и й 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 ставитель А,Кузьмимред М.Ходанич Корректор С. Черн Редак Головач оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Узтород гарина, 10 аказ 7055/57 Тираа 775 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5