CS249727B1 - Topné těleso se stejnoměrnou povrchovou teplotou, zejména pro tepelnou úpravu plošných termoplastických útvarů - Google Patents

Abstract

Topné těleso se stejnoměrnou povrchovou teplotou, sestávající z keramických zářičů parabolického tvaru a držáku, jehož podstatou je^ že obsahuje alespoň dva zářiče, jejichž osy svírají spolu takový úhel, že spojnice bodů alespoň pětiprocentní části aktivní plochy jednoho zářiče s příslušným ohniskem procházejí aktivní plochou druhého zářiče. Při větším množství keramických zářičů jsou tyto zářiče uspořádány šachovnicovitě.

Description

Vynález řeší topná těleso se stejnoměrnou povrchovou teplotou, zejména pro tepelnou úpravu plošných termoplastických útvarů.

Při tepelných úpravách plošných termoplastických útvarů, jako jo například povrchová úprava, fixace, natavování, gaufrování, vytlačování vzorů, kalandrování, lisování a pod., má největší vliv na kvalitu zpracování plošného útvaru stejnoměrnost působení tepelného zdroje. Pro jednotlivé tepelné úpravy jsou vyvíjena zařízení, jejichž snahou je docílit co nejrovnoměrnější rozložení teploty na jejich povrchu nebo v prostoru tepelného zpracování termoplastického útvaru. Ze známých zařízení jsou to například kalandrevaeí válce a nejrozmanitějším rozvodem topného média, zařízení s rovnoměrným rozložením tepla při působení ohřátého vzduchu nebo páry, top ná tělesa s rovnoměrným rozložením teploty vzhledem k ploše zpracovávaného materiálu, lisovací desky se stejnoměrnou teplotou po celé své ploěe apod.

Při konstrukci zařízení, používajících topných těles, je nutno přihlížet k technologickým, konstrukčním, energetickým a ekonomickým požadavkům, s cílem zvýšit technickou úroveň, produktivitu práee, kvalitu technologie, bezpečnost práce a zlepšit pracovní prostředí. Pro dodržení technologických parametrů je nejčastějším požadavkem řešit uvedená zařízení s použitím topných těles, která však budou mít rovnoměrně rozlo ženou teplotu s minimálními energetickými ztrátami a s dodržením veškerých podmínek bezpečnosti práce. Dosud známá konstrukční řešení používají několik druhů topných telese topná

249 727 tělesa v podobě odporových tyčí, volně uložených v keramice, β bezpečnostním napájecím napětím, keramické infrazářiče, tyčová topná tělesa a plynová hořáky. Uvedená druhy topných těles mají svá výhody, ale taká nedostatky, a proto jejich použiti je úzes vymezeno. Toto vymezení vyohází z požadavků technologického zpracováni plošného útvaru, požadavků na dodržení stejnoteploty nad oelou pracovní šířkou zpracovávaného plošného útvaru, ze zpracovávané Šířky plošného útvaru a je dále závislé na konstrukčních a technických možnostech řešeného zařízení.

Topná tělesa v podobě odporových tyčí, uložená volně v keramických tvárnicích a napájená bezpečnostním napětím/jsou vhodná pro stacionární zařízení. Volze je výhodně použít u zařízení, kde pracovní prostor mění výrazně svoji polohu, poněvadž silné přívodní kabely topných těles jsou těžko ovladatelné, pokud není transformátor Instalován přímo v blízkosti topného tělesa. Takové umístění transformátoru však nařáží na pevnostní a prostorové možnosti navrhovaného zařízení. Další nevýhodou topnýoh těles tohoto typu je to, že nemohou být použita u zařízení s větší praeevní šířkou nebo u zařízení, u kterých jo požadována proměnná vyhřívaoí délka topného tělesa.

U topných těles složených z keramických infrazářičů dochází k nestejnoměrnému zpracování plošného útvarujv důsledku různých povrchových teplot keramického infrazářiče. Tyto zářiče vykazují stejnou povrohovou teplotu pouze v okolí svého středu, ale v okrajové zóně infrazářiče klesá povrchová teplota až o 200® C, Při sestavení topného tělesa z těchto keramických infrazářičů, které jsou v topném tělese uspořádány vedle sebe, doohází sice ke snížení rozdílu teplot v krajích sousedících infrazářičů, ale toto opatření nepostačuje k odstranění nežádoucího pruhování na zpraoovávaném plošném útvaru.

Podobný problém zůstává nevyřešen i u tyčových elektrických topných těles. Tato topná tělesa dosahují sice mnohem větší stavební délky, ale jejich přívodní konoe nehřejí v délce asi 150 mm. Při sestavování topného tělesa z těchto elektrických

249 727 tyčí je potřebné vždy každou tyč v některém místě podepřít, tím dochází k zastínění tepelného vyzařování v místě podpěry, což vede k nežádoucímu pruhování na povrchu zpracovávaného plošného útvaru.

Použití topných těles v podobě plynových hořáků má své ekonomické opodstatnění, ale nelze je s výhodou použít tam, kde je vyžadován určitý efekt povrchového zpracování plošného útvaru U zařízení s plynovými hořáky dochází totiž k přímému styku plamenů se zpracovávaným plošným útvarem. V důsledku toho se stává, že volná vlákna ohoří a vlivem určitého tlaku plynu dojde k rozházení povrchu vpichované textilie a vytvoření nerovnoměrného povrchu. Na tomto zařízení je možno tepelně upravovat povrch vpichované textilie pouze za předpokladu, že neobsahuje viskozová vlákna a že na jeho vzhledu nezáleží.

Uvedené nevýhody odstraňuje topné těleso se stejnomšwrnou povrchovou teplotou, sestávající z keramických zářičů parabolického tvaru a držáku, jehož podstatou je, že obsahuje alespoň dva zářiče, jejichž osy svírají spolu takový úhel , že spojnice bodů alespoň pětiprocentní části aktivní plochy jednoho zářiče s příslušným ohniskem procházejí aktivní plochou druhého zářiče. Pokud topné těleso obsahuje větší počet keramických zářičů, pak jsou v držáku uspořádány šachovnicovitě.

Topné těleso podle vynálezu zvyšuje technickou úroveň celého zařízení. Dociluje rovnoměrnou teplotu po celé pracovní šíři zařízení, umožňuje zvýšení produktivity práee, kvality technologie, bezpečnosti práce a zlepšení pracovního prostředí. Zařízení pracuje s menšími energetickými ztrátami než zařízení doposud používaná.

Příklad provedení topného tělesa podle vynálezu je uveden na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno topné těleso v příčném řezu a na obr. 2 v podélném pohledu»

Topné těleso se stejnoměrnou povrchovou teplotou sestává z keramických zářičů £,2 parabolického tvaru, držáku 3 a odrazového reflektoru 4. Osy obou zářičů J.,2 spolu svírají

249 727 takový úhel «C , že spojnice hodů alespoň pětiprocentní části aktivní plochy jednoho zářiče 2 s příslušným ohniskem P,₁ procházejí aktivní plochou druhého zářiče 2. Pokud je topné těleso sestaveno z více než dvou keramických zářičů, jsou tyto zářiče v držáku J uspořádány šachovnicovitě. P_o celé své délce je topné těleso opatřeno odrazovou plochou &.»

Keramická tělesa t,2 jsou vytvořena v podobě parabolického reflektoru, aby bylo záření směrováno na zpracovávaný plošný útvar 2» Povrchová teplota těchto zářičů bývá 700 až 1 000 K. Vzájemná poloha keramických zářičů 2» 2 v příčném řezu je uspo^tak^^aby část vyzařovací plochy keramických zářičů 2 první řady působila svým vyzařováním na část vyzařovací plochy keramických zářičů 2 druhé řady a naopak. Při šachovnicovitém uspořádání keramických zářičů t,2 v podélném směru dochází u topného tělesa při vzájemném působení jedné řady keramických zářičů na druhou řadu ke zvýšení teploty v okrajové zóně dvou sousedních keramických zářičů i jedné řady, nebol tyto okraje jsou zahřívány středem protilehlého zářiče 2 druhé řady, kde je teplota největší. Minimální úhel sklonu tC obou protilehlých řad keramických zářičů 2» 2 musí být takový^ aby paprsek zářivého toku, vycházející z okrajové části keramického zářiče 2 první řady, prošel svým ohniskem a zasáhl minimálně okrajovou část keramického zářiče 2 druhé řady a naopak. Při takovémto vzájemném působení jedné i druhé řady keramických zářičů 2» 2 se část zářivého toku jedné řady keramiokýoh zářičů 2 odrazí na druhé řadě keramických zářičů 2, zbytek vnikne do tělesa, kde se pohltí a po průchodu zářičem zase vystoupí. Maximální úhel ©c * který spolu svírají osy sousedních keramických zářičů 2,2jmůže být volen podle tvaru keramických zářičů a podle způsobu použití topného tělesa až do 180° G.

Claims (3)

1. Topné těleso se stejnoměrnou povrchovou teplotou, zejména pro tepelnou úpravu plošných termoplastických útvarů, sestávající z keramických zářičů parabolického tvaru a držáku, vyznačené tím, že obsahuje alespoň dva zářiče (1,2), jejichž osy svírají spolu takový úhel ( oC ), že spojnice bodů alespoň pětiprocentní části aktivní plochy jednoho zářiče (1) s příslušným ohniskem (?p procházejí aktivní plochou druhého zářiče (2).

2. Topné tělese podle bodu 1,vyznačené tím, že obsahuje větší množství keramických zářičů uspořádaných šachovnioovitě v držáku (3).

3. Topné těleso podle bodů 1 a 2 ₍ vyznačené tím, že je opatřeno po celé délce odrazovou plochou (4).