Способ изготовления греющего элемента электрогрелки

 

Изобретение относится к электронагревательным элементам, а именно к способам изготовления нагревательных элементов (НЭ) электрогрелки. При изготовлении греющего элемента формируют катушку НЭ непосредственно на оправке. Наносят на катушку НЭ изоляционную оболочку при размещении ее на оправке. Перед прессованием со сплющением, ее снимают с оправки и на внутренней поверхности формируют клеящее покрытие. Возможны выполнение на оправке продольных пазов и покрытие ее перед намоткой катушки слоем материала оболочки. Способ обеспечивает снижение трудоемкости и упрощение изготовления. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к области электрического нагрева, а именно к технологии изготовления плоских греющих элементов электрогрелок, применяемых для локального нагрева до температуры не более 45^о и предназначенных для терапевтического лечения различных заболеваний.

Греющие элементы электрогрелок, предназначенные для терапевтического лечения, состоят из оболочки и резистивного нагревателя, размещенного внутри этой оболочки.

Известен способ изготовления нагревательных эластичных панелей, заключающийся в размещении проволочного нагревателя между по меньшей мере двух полотен тканей с последующей их склейкой [1] Этот способ может быть использован при изготовлении греющих элементов электрогрелки медицинского назначения, однако в этом случае он сравнительно трудоемок, особенно при малой величине диаметра, порядка 0,125 мм, и большой величине длины, порядка 10-15 м провода (нагревателя) греющего элемента.

Известен способ изготовления греющего элемента электрогрелки, по которому изготавливают оправку, изготавливают несущую конструкцию, размещают несущую конструкцию на оправке, наматывают проволочный нагревательный элемент на несущую конструкцию, снимают несущую конструкцию с намотанным проволочным элементом с оправки, наносят на полученную катушку изоляционную оболочку и соединяют все элементы горячим прессованием с плющением катушки (несущей конструкции с намотанным проволочным элементом) до плоской формы [2] Недостатком данного способа является высокая трудоемкость из-за необходимости применения дополнительной оснастки (несущей конструкции) и горячего прессования, требующего специального оборудования.

В основу изобретения положена задача снижения трудоемкости и стоимости изготовления греющего элемента электрогрелки медицинского применения путем уменьшения количества оснастки, применения доступных для реализации операций, в частности, холодного прессования, снижения материалоемкости и стоимости материалов при сохранении качества изготовления греющего элемента.

Поставленная задача достигается тем, что по способу изготовления греющего элемента электрогрелки, включающему изготовление оправки с криволинейным поперечным сечением, формирование катушки намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента, нанесение на внешнюю поверхность полученной катушки изоляционной оболочки и соединение всех частей греющего элемента прессованием с плющением катушки до плоской формы, формирование катушки осуществляют намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента непосредственно на оправку, нанесение на внешнюю поверхность полученной катушки изоляционной оболочки осуществляют, не снимая катушки с оправки, а перед прессованием снимают катушку с оправки и на внутренней ее поверхности формируют клеящее покрытие.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Изготавливают оправку с криволинейным поперечным сечением, в частности цилиндрическую или осесимметричную, или овальноцилиндрическую, формируют катушку намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента непосредственно на оправку, не снимая катушки с оправки, наносят на ее внешнюю поверхность изоляционную оболочку, затем снимают катушку с оправки и на ее внутренней поверхности формируют клеящее покрытие, затем соединяют все части греющего элемента прессованием с плющением катушки до плоской формы.

Оправка с криволинейным поперечным сечением может быть выполнена, в частности, цилиндрической или осесимметричной, или овальноцилиндрической. Возможны варианты изготовления оправки, например в форме многогранных или цилиндрических стержней, прутков. При выборе материала оправки следует исходить из требования: материал оболочки не должен адгезировать с материалом оправки.

Формирование катушки может проводиться намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента на неподвижную оправку либо при вращении оправки вокруг собственной оси.

Нанесение на внешнюю поверхность катушки материала оболочки можно осуществить различными способами, в частности литьем под давлением с применением известных литьевых машин.

Формирование клеящего покрытия на внутренней поверхности катушки может быть реализовано различными методами, например смазыванием внутренней поверхности катушки клеем либо пропусканием перед плющением по проволочному электроизолированному элементу тока ультравысокой частоты, тепло которого, воздействуя на материал оболочки на внешней поверхности катушки, подплавляет оболочку и часть нагретого материала оболочки, протекая через витки катушки, образует клеящее покрытие на внутренней поверхности катушки.

В некоторых случаях для лучшей фиксации витков катушки при намотке на оправку и нанесении оболочки на внешнюю поверхность катушки (в частности, при низкой адгезии электроизоляционного материала проволочного нагревательного элемента к материалу оболочки) целесообразно перед намоткой катушки провести покрытие оправки слоем из материала оболочки или другого материала, например пленки ПХВ, и/или применить оправку с продольными пазами.

П р и м е р 1. Изготавливался греющий элемент электрогрелки медицинского назначения. Форма греющего элемента прямоугольная пластина размерами 57,0 х 22,0 х 3 мм. В качестве проволочного электроизолированного нагревательного элемента применен провод ПЭВТЛ-2 (ТУ 16.505.446-77) диаметром 0,125 мм, длиной 8 м. Для формирования оболочки применен пластикат И45-12.

Изготовление греющего элемента осуществлялось следующим образом. Изготавливалась металлическая оправка цилиндрической формы: диаметр 34 мм, длина 27 мм, материал для оправки алюминиевый сплав Д16. На оправку вручную наматывался провод ПЭВТЛ-2. Длина намотки 20 мм. Затем оправка с намотанной на нее катушкой и сформированными ее выводами размещалась и фиксировалась внутри полости формы литьевой машины Kuasy-125& Полость имела форму цилиндра: длина 22 мм, диаметр 40 мм. При впрыскивании в форму машины пластиката И45-12 на внешней поверхности катушки образовывался слой (оболочка). После этого катушку снимали с оправки, ее внутреннюю поверхность смазывали клеем ПВА, а затем расплющивали в радиальном направлении с помощью ручного пресса и выдерживали в сплющенном состоянии до отвердевания клея ПВА.

П р и м е р 2. Изготавливался греющий элемент электрогрелки, имеющий такие же параметры, как и элемент в примере 1. Изготовление осуществлялось с использованием того же оборудования и клея, за исключением того, что перед намоткой катушки оправку покрывали одним слоем пленки ПХВ толщиной 0,2 мм, шириной, равной длине оправки. Предварительное покрытие оправки позволило в итоге улучшить качество нагревательного элемента, так как обеспечило более ровное размещение провода внутри оболочки.

П р и м е р 3. Изготавливался греющий элемент электрогрелки, имеющий такие же параметры, как и элемент в примере 1. Изготовление осуществлялось с использованием того же оборудования и клея, за исключением того, что в этом случае использовали оправку с нанесенными на ней продольными пазами глубиной 0,3 мм, шириной 0,7 м, размещенными группами по три паза в каждой, с шагом 1 мм внутри группы. Сами группы располагались с шагом 5 мм.

При применении такой оправки в процессе нанесения оболочки на катушку материал оболочки, заполняя полости пазов, подтекает на внутреннюю поверхность катушки. При этом после снятия катушки с оправки на ее внутренней поверхности образуются элементы из материала оболочки (например, цилиндрической формы), форма, размеры и количество которых соответствует форме, размерам и количеству выполненных на оправке пазов. Эти элементы из материала оболочки на внутренней поверхности катушки обеспечивают четкую фиксацию витков в оболочке, дополнительно скрепляют между собой витки катушки, что предотвращает смещение витков катушки при снятии ее с оправки. Это позволило снизить трудоемкость изготовления греющего элемента и обеспечить высокое качество нагревательного элемента из-за отсутствия выхода провода из слоя оболочки.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ изготовления греющего элемента электрогрелки менее трудоемок, имеет низкую материалоемкость, не требует применения сложной оснастки и оборудования, дефицитных материалов, что в итоге позволяет снизить стоимость изготовления греющего элемента и цену на приборы, в которых они применяются. При использовании оправки с продольными пазами обеспечивается четкая фиксация провода в слое оболочки при впрыскивании пластиката в форму машины в операции формирования оболочки греющего элемента. Это позволило повысить качество изготавливаемых греющих элементов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРЕЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ЭЛЕКТРОГРЕЛКИ, при котором изготавливают оправку с криволинейным поперечным сечением, формируют катушку намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента, наносят на внешнюю поверхность полученной катушки изоляционную оболочку и соединяют все части греющего элемента прессованием с плющением катушки до плоской формы, отличающийся тем, что формирование катушки осуществляют намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента непосредственно на оправку, нанесение на внешнюю поверхность полученной катушки изоляционной оболочки выполняют при размещении катушки на оправке, а перед прессованием снимают катушку с оправки и на внутренней ее поверхности формируют клеящее покрытие.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют оправку с продольными пазами, которую перед намоткой катушки покрывают слоем материала оболочки или материалом с аналогичными свойствами.