Способ изготовления плоского электронагревательного элемента

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к плоским электронагревательным элементам. В способе изготовления плоского электронагревательного элемента формируют зигзагообразный резистивный элемент (РЭ) высечкой на ленте фольги встречно-параллельных поперечных относительно ее продольной оси пазов. Затем заготовку РЭ накатывают одной стороной на изоляционную термостойкую ленту, обрезают вдоль выступающих краев высечек, а после присоединения к РЭ вводных проводов наклеивают другой стороной на термостойкую изоляционную ленту. Формирование РЭ выполняют на беззазорном штампе. Штамп содержит спаренные пуансоны с заданной шириной паза и матрицы, с поперечным смещением каждой пары пуансонов и матриц соответственно, равным шагу подачи ленты фольги. Режущие кромки пуансонов выполнены с наклоном вовнутрь относительно поверхности ленты фольги под углом 4-5^o. После высечки пазов РЭ прокатывают между валками. Изоляционную термостойкую ленту, наклеиваемую с другой стороны, выполняют шириной, превышающей ширину РЭ. После ее наклеивания на РЭ ее заворачивают на первую сторону РЭ. РЭ устанавливают в готовый корпус с крышкой. В корпусе предусмотрены углубления в местах присоединения вводных проводов. Способ обеспечивает упрощение изготовления и повышение надежности устройства. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления плоских электронагревательных элементов, которые могут быть использованы в бытовой технике.

Известен способ изготовления зигзагообразного нагревательного элемента [1] при котором нагревательный элемент получают из металлической ленты (фольги) путем образования чередующихся пазов, перпендикулярных оси ленты и не доходящих до краев ленты с одной стороны, причем формирование пазов осуществляется травлением.

Недостатком данного способа является сложность операции травления, необходимость применения дорогостоящего оборудования, использование для травления шести- или восьмивалентного хрома, требующего специальных очистных сооружений из-за сложности его осаждения (для соблюдения требований по охране окружающей среды), кроме того, формируемый таким образом паз имеет рваный край, что образует дополнительное статическое поле.

Известен также способ изготовления плоского электронагревательного элемента [2] при котором на опорной поверхности формируют канавки. Конфигурация опорной поверхности соответствует резистивному рисунку нагревательного элемента. Металлическую фольгу располагают на опорной поверхности, после чего пробивают пазы для образования резистивного контура с помощью матрицы и пуансона, затем на верхнюю поверхность горячим прессованием наносят листовую подложку из синтетической смолы.

Недостатком данного способа является образование кромок и заусенцев, что вызывает образование в нагревательном элементе вихревых токов и ведет к потере энергии у электронагревателя. Использование горячего прессования для нанесения листовой подложки (дополнительной технологической операции) усложняет процесс, требует дополнительных капитальных вложений.

Известен также способ изготовления электронагревательного элемента [3] при котором в резистивном ленточном элементе выполняют по ширине щелевидные отверстия, затем закрывают его изоляционными пленками и отрезают по продольным краям часть резистивного элемента, закрытого изоляцией, до вершины щелевидного отверстия с получением зигзагообразной (меандровой) формы нагревателя, щелевидные отверстия выполняют двумя чередующимися группами с разным смещением этих групп от краев ленты, а удаляемую часть срезают вдоль длинных сторон ленты.

Недостатком данного способа, как и описанного ранее в патенте Японии, является то, что в нагревательном элементе, изготовленном таким образом, образуются вихревые токи.

Техническая задача, которая решается в предлагаемом техническом решении, предотвращение потери мощности у электронагревателя. Это достигается тем, что в способе изготовления плоского электронагревательного элемента, при котором формируют зигзагообразный резистивный элемент, высекая на ленте фольги встречно-параллельные поперечные относительно продольной оси ленты фольги пазы, затем накатывают на изоляционную термостойкую ленту и обрезают вдоль по выступающим краям высечек, а после присоединения к полученному зигзагообразному ленточному резистивному элементу вводных проводов, наклеивают термостойкую изоляционную ленту с другой стороны. Для осуществления технической задачи на беззазорном штампе устанавливают спаренные пуансоны с режущими кромками с их наклоном вовнутрь относительно поверхности ленты фольги под углом от 4-х до 5^o и с заданной шириной высечки матрицы, с поперечным смещением каждой пары пуансонов и матриц соответственно, равным расстоянию между ними и шагу подачи ленты фольги, а после высечки пазов на ленте фольги прокатывают ее между валками. Изоляционную термостойкую ленту, которую наклеивают с другой стороны, берут с шириной, превышающей ширину спирали, а затем заворачивают ее на первую сторону с образованием конверта. Готовую спираль устанавливают в заранее изготовленный кожух, состоящий из корпуса и крышки, причем в корпусе заранее формируют углубления в местах присоединения вводных проводов.

На фиг.1 схематически изображена лента резистивной фольги после высечки; на фиг. 2 ленточный резистивный элемент (спираль), полученный после обрезки ленты по выступающим краям высечек с наклеенным с одной стороны слоем липкой ленты и присоединенными вводными проводами; на фиг.3 фрагмент сечения нагревательного элемента в сборе; на фиг.4 сечение корпуса нагревательного элемента в местах присоединения вводных проводов; на фиг.5. общий вид нагревательного элемента в сборе; на фиг.6. схематично изображен пуансон с режущей кромкой под углом α.

Предлагаемый способ изготовления плоского электронагревательного элемента реализуется следующим образом.

На резистивной ленте фольги 1 формируют зигзагообразный резистивный элемент, выполняя на ней встречно-параллельные высечки 2, для чего на беззазорном штампе устанавливают спаренные приспособления с заранее заданной шириной "a" высечки 2, длиной "b", рассеянием "c" между высечками 2 с поперечными по отношению к оси ленты фольги 1 смещением "d" между парными встречно-параллельными высечками 2, причем "c"="d". Затем устанавливают шаг подачи ленты фольги равным "e", причем "e"="c"="d" и производят высечку заданной длины ленты фольги 1 в режиме автоматической подачи. После этого прокатывают ленту фольги 1 между валками (для снятия заусенцев) и затем методом накатки наклеивают на нее с одной стороны изоляционную термостойкую ленту 3 с липким слоем. По выступающим краям высечек 2 с обеих сторон производят обрезку ленты фольги 1 на ширину "f" и получают спираль 4 (зигзагообразный ленточный резистивный элемент), причем длина спирали 4 подбирается в зависимости от мощности, напряжения в сети и необходимой температуры нагрева спирали 4 в рабочем состоянии (но не более 150^oC для увеличения срока службы нагревательного элемента и создания экологически чистого обогревателя, который не сжигает кислород).

По обоим концам полученной спирали 4 присоединяют посредством промежуточных пластин 5 вводные провода 6 для подключения к сети. После этого наклеивают термостойкую изоляционную ленту 7 с другой стороны шириной, превышающей ширину спирали 4 на величину не менее "d", затем заворачивают выступающую за ширину спирали 4 термостойкую изоляционную ленту 7 и приклеивают ее к поверхности другой стороны изоляционной термостойкой ленты 3 (получают "конверт"). Готовую спираль 4 устанавливают в заранее изготовленный кожух, состоящий из корпуса 8 и крышки 9, причем в корпусе 8 заранее формуют специальные углубления 10 в местах присоединения вводных проводов 6. Спаренные приспособления это спаренные пуансоны 11 и матрицы (на фиг. не показаны), причем пуансоны 11 изготавливают с режущими кромками с наклоном вовнутрь относительно поверхности ленты фольги 1 под углом a4-5^o.

Использование беззазорного штампа и пуансонов с режущей кромкой, а также прокатка ленты после высечки между валками позволяют получить спираль с ровными контурами, что исключает возникновение вихревых токов и сокращает потерю электроэнергии.

Использование спаренных пуансонов и матриц с поперечным смещением каждой пары и равным расстоянию между ними и шагу подачи ленты фольги, а также обрезка ее по выступающим краям высечек обеспечивает точность полученного геометрического рисунка ленточного резистивного элемента (спирали).

Использование термостойкой изоляционной ленты с заворачиванием ее "конвертом" обеспечивает большую надежность изоляционного покрытия, чем в прототипе.

Формула изобретения

Способ изготовления плоского электронагревательного элемента, при котором формируют зигзагообразный резистивный элемент высечкой на ленте фольги встречно-параллельных поперечных относительно продольной оси ленты фольги пазов, затем его накатывают одной из сторон на изоляционную термостойкую ленту, обрезают вдоль выступающих краев высечек, а после присоединения к полученному зигзагообразному резистивному элементу вводных проводов наклеивают термостойкую изоляционную ленту на другую его сторону, отличающийся тем, что формирование зигзагообразного резистивного элемента производят на беззазорном штампе, содержащем спаренные пуансоны с заданной шириной высекаемого паза и матрицы, с поперечным смещением каждой пары пуансонов и матриц соответственно, равным расстоянию между ними и шагу подачи ленты фольги, с режущими кромками, наклон которых вовнутрь устанавливают относительно поверхности ленты фольги под углом 4 5^o, после высечки пазов ленту фольги прокатывают между валками, причем изоляционную термостойкую ленту, наклеиваемую с другой стороны, берут шириной, превышающей ширину резистивного элемента, после чего устанавливают резистивный элемент в заранее изготовленный кожух, состоящий из крышки и корпуса, в котором сформированы углубления в местах присоединения вводных проводов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6