RU2058673C1

RU2058673C1 - Electrotherm heating element manufacturing process

Info

Publication number: RU2058673C1
Application number: RU93010291A
Authority: RU
Inventors: Д.А. Бирюков; Е.М. Генералов; Ю.И. Зеленюк; Е.С. Парамонов; Н.Е. Песков; Г.К. Пилецкий; А.Н. Червяков
Original assignee: Песков Николай Евгеньевич
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: electric heating appliances. SUBSTANCE: heating element coil is formed directly on mandrel. While coil is still on mandrel, it is covered with insulating sheath. Prior to molding and compressing, it is removed from mandrel and adhesive coat is formed on its inner surface. Mandrel may be provided with longitudinal slots and covered with sheath material prior to winding coil on it. EFFECT: reduced labour consumption, facilitated manufacture. 2 cl

Description

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.The invention relates to electric heating, namely to manufacturing technology of flat heating elements elektrogrelok used for local heating to a temperature of not more than ^about 45 and intended for the therapeutic treatment of various diseases.

Греющие элементы электрогрелок, предназначенные для терапевтического лечения, состоят из оболочки и резистивного нагревателя, размещенного внутри этой оболочки. Heating elements of heating pads intended for therapeutic treatment consist of a shell and a resistive heater located inside this shell.

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.A known method of manufacturing a heating elastic panels, which consists in placing a wire heater between at least two cloths of fabrics with their subsequent gluing [1]
This method can be used in the manufacture of heating elements for medical heating pads, however, in this case it is relatively laborious, especially with a small diameter, about 0.125 mm, and a large length, about 10-15 m, of the wire (heater) of the heating element.

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.A known method of manufacturing a heating element of a heating pad, according to which the mandrel is made, the supporting structure is made, the supporting structure is placed on the mandrel, the wire heating element is wound on the supporting structure, the supporting structure is removed with the wound wire element from the mandrel, the insulation sheath is applied to the resulting coil and all elements are connected by hot pressing with flattening coils (supporting structure with wound wire element) to a flat shape [2]
The disadvantage of this method is the high complexity due to the need for additional equipment (supporting structure) and hot pressing, requiring special equipment.

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. The basis of the invention is to reduce the complexity and cost of manufacturing a heating element of a heating pad of medical use by reducing the number of accessories, using operations available for implementation, in particular cold pressing, reducing material consumption and cost of materials while maintaining the quality of manufacturing of the heating element.

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. This object is achieved by the fact that by the method of manufacturing a heating element of an heating pad, including the manufacture of a mandrel with a curved cross section, forming a coil by winding an electrically insulated heating element, applying an insulating shell to the outer surface of the resulting coil and pressing all the parts of the heating element by pressing with flattening the coil to a flat shape , the formation of the coil is carried out by winding a wire electrical insulated heating element directly on the mandrel, applying an insulating shell to the outer surface of the obtained coil is carried out without removing the coil from the mandrel, and before pressing the coil is removed from the mandrel and an adhesive coating is formed on its inner surface.

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. The proposed method is as follows. A mandrel with a curved cross section, in particular a cylindrical or axisymmetric, or oval-cylindrical, is made, a coil is formed by winding an electrically insulated heating element directly on the mandrel, without removing the coil from the mandrel, an insulating shell is applied to its outer surface, and then the coil is removed from the mandrel and on its inner surfaces form an adhesive coating, then connect all parts of the heating element by pressing with flattening the coil to a flat shape.

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. The mandrel with a curved cross-section can be made, in particular, cylindrical or axisymmetric, or oval-cylindrical. Options for the manufacture of the mandrel, for example in the form of polyhedral or cylindrical rods, rods. When choosing the material of the mandrel should proceed from the requirement: the material of the shell should not adhere to the material of the mandrel.

Формирование катушки может проводиться намоткой проволочного электроизолированного нагревательного элемента на неподвижную оправку либо при вращении оправки вокруг собственной оси. The formation of the coil can be carried out by winding a wire electrically insulated heating element on a fixed mandrel or by rotating the mandrel around its own axis.

Нанесение на внешнюю поверхность катушки материала оболочки можно осуществить различными способами, в частности литьем под давлением с применением известных литьевых машин. Application of the sheath material to the outer surface of the coil can be carried out in various ways, in particular by injection molding using known injection machines.

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. The formation of an adhesive coating on the inner surface of the coil can be implemented by various methods, for example, lubricating the inner surface of the coil with glue or passing an ultra-high frequency current through the wire electrically insulated element, the heat of which, acting on the shell material on the outer surface of the coil, melts the shell and part of the heated shell material flowing through the coils of the coil forms an adhesive coating on the inner surface of the coil.

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. In some cases, in order to better fix the coil turns when winding on the mandrel and applying the sheath to the outer surface of the coil (in particular, when the electrical insulation material of the wire heating element adheres to the sheath material is low), it is advisable to coat the mandrel with a layer of sheath material or another material before winding the coil, for example PVC films, and / or use a mandrel with longitudinal grooves.

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. PRI me R 1. The heating element of a medical heating pad was manufactured. The shape of the heating element is a rectangular plate with dimensions of 57.0 x 22.0 x 3 mm. A PEVTL-2 wire (TU 16.505.446-77) with a diameter of 0.125 mm and a length of 8 m was used as an electrically insulated heating element. For the formation of the sheath, I45-12 plastic compound was used.

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. The manufacture of the heating element was carried out as follows. A cylindrical metal mandrel was made: diameter 34 mm, length 27 mm, mandrel material aluminum alloy D16. PEVTL-2 wire was manually wound on the mandrel. Winding length 20 mm. Then the mandrel with the coil wound on it and the formed leads was placed and fixed inside the cavity of the Kuasy-125 injection molding machine & The cavity had the shape of a cylinder: length 22 mm, diameter 40 mm. When plastic compound I45-12 was injected into the mold of the machine, a layer (shell) was formed on the outer surface of the coil. After that, the coil was removed from the mandrel, its inner surface was lubricated with PVA glue, and then flattened in the radial direction using a hand press and kept in a flattened state until the PVA glue hardened.

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. EXAMPLE 2. A heating element of a heating pad was manufactured having the same parameters as the element in Example 1. Production was carried out using the same equipment and glue, except that before the winding of the coil, the mandrel was coated with one layer of a PVC film thick 0.2 mm wide equal to the length of the mandrel. The preliminary coating of the mandrel allowed to ultimately improve the quality of the heating element, as it ensured a more even placement of the wire inside the sheath.

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. EXAMPLE 3. A heating element of a heating pad was manufactured having the same parameters as the element in Example 1. Production was carried out using the same equipment and glue, except that in this case a mandrel with longitudinal grooves 0.3 mm deep, 0.7 m wide, placed in groups of three grooves in each, with a step of 1 mm inside the group. The groups themselves were arranged in increments of 5 mm.

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. When using such a mandrel in the process of applying a shell to a coil, the shell material, filling the grooves of the grooves, leaks onto the inner surface of the coil. In this case, after removing the coil from the mandrel on its inner surface, elements are formed from the shell material (for example, a cylindrical shape), the shape, size and quantity of which corresponds to the shape, size and number of grooves made on the mandrel. These elements from the shell material on the inner surface of the coil provide a clear fixation of the turns in the shell, additionally fasten the turns of the coil together, which prevents the displacement of the turns of the coil when removing it from the mandrel. This allowed us to reduce the complexity of manufacturing the heating element and to ensure high quality of the heating element due to the lack of wire exit from the sheath layer.

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. Compared with the prototype, the proposed method for manufacturing a heating element of an heating pad is less laborious, has low material consumption, does not require the use of complex equipment and equipment, scarce materials, which ultimately reduces the cost of manufacturing a heating element and the price of devices in which they are used. When using a mandrel with longitudinal grooves, a clear fixation of the wire in the layer of the sheath is provided when plastic compound is injected into the shape of the machine in the operation of forming the sheath of the heating element. This allowed to improve the quality of manufactured heating elements.

Claims

1. METHOD FOR MANUFACTURING A HEATING ELEMENT OF A ELECTRIC HEATER, in which a mandrel with a curved cross-section is made, a coil is formed by winding an electrically insulated heating element, an insulating shell is applied to the outer surface of the resulting coil, and all parts of the heating element are pressed by pressing, flattening the coil to a flat shape that the formation of the coil is carried out by winding a wire electrically insulated heating element directly on the mandrel, n applying an insulating shell to the outer surface of the obtained coil is carried out when the coil is placed on the mandrel, and before pressing the coil is removed from the mandrel and an adhesive coating is formed on its inner surface.

2. The method according to claim 1, characterized in that they use a mandrel with longitudinal grooves, which before winding the coil is covered with a layer of sheath material or a material with similar properties.