SE463287B - Industriell upphettningsanordning - Google Patents
Industriell upphettningsanordningInfo
- Publication number
- SE463287B SE463287B SE8900549A SE8900549A SE463287B SE 463287 B SE463287 B SE 463287B SE 8900549 A SE8900549 A SE 8900549A SE 8900549 A SE8900549 A SE 8900549A SE 463287 B SE463287 B SE 463287B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- contact
- compression
- connection
- heating element
- guide
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 93
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 54
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 54
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 44
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 26
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 17
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000316887 Saissetia oleae Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/06—Riveted connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
- H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
465 287 2 Figur 2 visar i perspektiv en upphettningselementmatris 50, i enlighet med teknikens ståndpunkt, motsvarande det elektriska kopplings- schemat i figur l. I arrangemanget enligt figur 2 är elektriska anslutningar etablerade mellan fasanslutningsklämmorna 60a-60c och upphettningselemen- ten 56 (varvid upphettningselementen inte kan ses på grund av höljet 65 som visas i figur 2). En grupp eller galler av parallella bandledare (strip conductor) 70 ansluter fasklämmorna 60a-60c och den neutrala skenan 58 till respektive upphettningselementklämmor 57.
Figur 2A visar en ugn 20, enligt teknikens ståndpunkt, som är av en typ anpassad för användning av upphettningselementsmatriser 50. Ugnen 20 innefattar en huv 22 som definierar en kammare. Ett transportband för uppbärande av ting, som skall upphettas, är placerat inom kammaren. I den visade utföringsformen, finns fyra grupper eller "zoner" 24(l)-24(4) med sex upphettningselementmatriser 50 installerade i huven 22 för att upphetta luften inom kammaren till mycket höga temperaturer. Elektriska anslutnings- boxar 26(l)-26(4) var och en försedda med inkommande starkströms"faser" (powerline phases) från ett huvudreglerdon (inte visat) av konventionellt ut- förande via rören 28(l)-28(4). Ytterligare rör 30(l)-30(4) innesluter isolerade kablar vilka förbinder anslutningsboxarna 26(l)-26(4) med panelförgrenings- dosor 32(l)-32(4). Panelförgreningsdosorna 32(l)-32(4) tillför i sin tur trefas- ström till var och en av matriserna 50 i grupperna 24(l)-24(4). Boxarna 26 och 32, rören 28 och 30 och matrishöljena 65 är företrädesvis utförda av ledande material (till exempel stål eller aluminium) och är sinsemellan anslutna och till en gemensam jord -- allt vilket är välkänt för fackmannen. Höljena 65 innefattar ett lock 34 som skyddar operatören för elektriska stötar och för exponering för de elektriska anslutningarna i denna.
Figur ZB utgör en perspektivvy av en upphettningselementmatris 50. I den visade utföringsformen, utgör upphettningselementen 56 lång- sträckta rörformade strukturer med en slingformad del 56a formade som bok- staven "U" och som avslutas med två änddelar 56b, 56c. Dessa konventionella upphettningselement 56 innefattar ett yttre rörformat skal inneslutande en dragen högresistensledare, vilken isolerande material förhindrar att göra kontakt med skalet. När växelström ansluts över elementet 56, avger ele- mentets ledare med hög inre resistans värme vilken därefter utstrålas av elementets rörformiga skal. Elementänddelarna 56b, 56c slutar i klämmorna 57 som visas i figur 2. , 465 287 Figur 3 visar en mer detaljerad bild av en enstaka handledare 70 och det sätt på vilket handledaren är ansluten till fem upphettningselements- klämmor 57a-57e.
I det arrangemanget, enligt teknikens ståndpunkt, som visas i figur 3 innefattar varje upphettningselementsklämma 57 ett isolerande mellanstycke 74 försett med en längsgående axiellt utformad cylindrisk passage därigenom, och en gängad cylindrisk stav 76, som passerar genom mellanstyckespassagen. Den del av den gängade staven 76, som sticker ut från toppen på mellanstycket 74, används som en anslutningsterminal 72 (connection terminal post) för att ansluta motsvarande upphettningselement 56 till handledaren 70. En konventionell metallmutter 78 har gängor vilka är i ingrepp med gängorna på staven 72. Mellanstycket 74 är företrädesvis mon- terat på en platt uppbärande isolerande yta (inte visad), och den nedre änden av staven 76 (som visas i figur 3) gör kontakt med (och mekaniskt stöder) upp- hettningselementet 56.
Bandledaren 70 utgörs av en ledande (till exempel nickel koppar), relativt tunn långsträckt plan skena, genom vilken har borrats fem hål 80 på regelbundna avstånd längs ledarens längd. Anslutningsklämmor 72 skjuts in genom respektive hål 80, och muttrar 82 skruvas på stavarna. Muttrarna 82 dras åt tills dess att handledaren 70 hålls på plats mellan muttrarna 78, 82 -- därigenom etablerande en elektrisk anslutning mellan handledaren och de motsatta muttrarna. En del ström kan flyta mellan handledaren 70 och an- slutningsstavarna 72 via de gängor hos stavarna vilka råkar vara i kontakt med handledaren, men den största delen av strömmen flyter genom muttrarna vilka gör kontakt både med handledaren och staven. En konventionellt gängad låsmutter 84 gör ingrepp med anslutningens stav 72 ovanför muttern 82 och dras åt för att förhindra att muttern 82 lossnar.
Anslutningsmatrisen 50 i figur 3 har den nackdelen att större delen av strömmen flyter till/från upphettningselementen 56 genom muttrar- nas 78, 82, 84 gängor vilka gör ingrepp med gängorna på anslutningsstavarna 72. Detta arrangemang är lämpligt bara om strömmen som krävs av upphett- ningselementen och de spänningar som påförs fasklämmorna 60 är relativt små. Emellertid, har en modern industriugn en stor upphettningskammare vilken behöver en väsentlig mängd upphettningseffekt för att snabbt höjas till driftstemperatur och för att hålla på nära konstanta, höga temperaturnivåer oberoende av variationer i kammarens värmehelastning. Följaktligen har arrangemang sådana som de som visas i figur 2 och 3 (felaktigt) använts 463 287 4 tidigare för att tillföra 10 000 watt energi fran var och en av de tillförda växelspänningsfaserna. Vid dessa arrangemang enligt teknikens ståndpunkt uppträder relativt hög grad av felfunktion da de används kontinuerligt i produktionsomgivningar. Vissa av dessa typer av felfunktion (failure modes) som dessa arrangemang uppvisar är potentiellt farliga för den mänskliga operatören och alla typer av fel ökar produktionsanläggningens stillestandstid och ökar anläggningsunderhall och reparationskostnader.
Jag har upptäckt att de flesta typer av fel vid anordningarna i enlighet med figur 2 och 3 orsakas av de gängade strukturerna hos upphett- ningselementsanslutningsklämmornas stavar 72. Figur 4A visar en detaljerad tvärsnittsvy sett uppifrån av en ihopsatt figur 3-kontaktstruktur. När las- muttern 84 dras at, förflyttas den nedre lasmutterns yta 90 mot tätare kon- takt med mutterns 82 övre yta 92. Emellertid, pa grund av att stavgängorna 94 har formen av en spiral längs stavarna 72 (pa samma sätt som i stort sett alla konventionella gängor är formade), tenderar lasmutterns nedre yta 90 att vara nagot sned (slightly skewed) eller lutad fran en position exakt vinkelrätt mot stavens axel 96.
Beroende pa denna lasmutterns 84 nagot lutande riktningen (och den resulterande ojämna kraftfördelningen inom lasmuttern och muttern 82), gör inte lasmuttergängorna 98 exakt ingrepp med eller passar in i motsva- rande stavgängor 94 runt stavens 72 totala omkrets. Ganska manga av las- muttergängorna 98 rör sig (float) i själva verket mellan motsvarande stav- gängor 98, och minskar därigenom den totala ytarean hos lasmuttern 84 som star i kontakt med staven 72. Lasmuttergängorna 98 i det sa kallade "crimp"- området 95 är i nära kontakt med gängorna 94 beroende pa de uppatriktade krafterna vilka är ett resultat av tät kontakt mellan lasmutterns nedre yta 90 med mutterns 82 övre yta 92. Emellertid, kan den totala ytan av lasmutter- gängorna 98 i detta "crimp"-omrade 95 vara (och är vanligen) otillräckliga för att leda den höga strömmen som dras av upphettningselementet 56.
Muttrarnas 82 gängor 100 rör sig vanligen mellan de motsvarande stavgängorna 94 och har endast minimal kontakt med stavgängorna beroende pa att muttern 82 halls av de motsatta krafter som utövas pa den av las- muttern 84 och ledaren 70.
Bandledaren 70, som inte i sig själv är försedd med gängor gör vanligen inte nagon direkt kontakt med staven 72. Den nedre mutterns 78 gängor 102 gör kontakt med stavgängorna 94 pa vissa av de gängade ytor, men pa grund av de nedatriktade krafterna som utövas pa denna nedersta 5 465 287 mutter av låsmuttern 84 (genom den övre muttern 82 och ledaren 70), är det sällan full kontakt mellan alla ytor hos den nedre mutterns gängor 102 och stavgängorna 94.
Figur 4B visar schematiskt hur elektrisk ström flyter genom den elektriska anslutningen i figur 4A. Beroende på att ledaren 70 inte generellt gör direkt kontakt med staven 72 kan ström inte flyta direkt mellan ledaren och staven utan måste i stället flyta genom muttrarna 78, 82 och/eller 84.
Under förutsättning att ingen oxidation har uppträtt och att muttrarna 78, 82 och 84 alla är åtdragna, kan ström flyta från ledaren 70 in i muttern 82 längs vägen El, och därefter flyta från muttern 82 in i staven 72 genom mutterns 82 gängor 100 längs vägen C. Ström kan också flyta från ledaren 70 in i muttern 82 längs vägen El, därifrån flyta mellan de kontaktgörande ytorna 90, 92 in i låsmuttern 84, och slutligen, flyta från låsmuttern in i staven 72 längs vägen A (genom låsmuttergängorna 98 i "crimp"-området 95) och/eller längs vägen B (genom andra gängor än låsmuttergängorna i "crimp"-området).
Ström kan också flyta längs vägen EZ mellan ledaren 70 och nedre mutterns 78 yta 93, och från den nedre muttern in i staven 72 genom nedre mutter- gängorna 102 längs vägen D.
Tyvärr är den totala tvärsnittskontaktytan mellan muttrarna 78, 82, 84 och staven 72 relativt liten. Endast en del av den totala ytan hos muttergängorna 98, 100 och 102 är i direkt kontakt med stavgängorna 94 -- därigenom väsentligen minskande tvärsnittsytan genom vilken ström kan flyta in i (ut från) staven 72.
Beroende pà denna relativt begränsade tvärsnittsyta som är till- gänglig för strömflöde, fungerar vanligen inte de elektriska anslutningarna som visas i figur 4A och 4B när de används i matugnar och stekanordningar avsedda för industriella ändamål.
Till exempel blir de flesta eller alla mutterytorna 84, 82 och 78 i figur 4A anslutningen, vilka inte är i direkt kontakt med staven 72 svårt oxiderade. Vanligen, blir de totala ytorna av mutterns 82 gängor 100 svårt oxiderade (indikerande att strömmen inte kan flyta genom dessa gängor och stavgängorna 94 och dessutom förhindrar ett dylikt strömflöde), och den övre mutterytan 92 på samma sätt blir helt oxiderad. Låsmuttergängorna 98 blir också åtminstone delvis oxiderade beroende på inadekvat tät kontakt orsakad av mutterns lutning. Stavgängorna 94 blir vanligen också oxiderade beroende på frånvaro av god elektrisk kontakt med muttergängorna 98, 100 och 102. 463 287 6 På grund av dessa fenomen, är den i figur 4 visade anslutningen inadekvat för överförande av den ström som behövs av upphettningselemen- ten 56. Medan inte alla figur 4A-anslutningar inte fungerar, så misslyckas en väsentlig andel av dem på olika allvarliga sätt. Till exempel i en representa- tiv figur 3-anordning som jag analyserade på grund av felfunktion, upptäcktes följande funktionsstörningsförhållanden.
Hos upphettningselement 56a, blev gängorna 100 och tillhörande kontaktytor hos muttern 82a helt oxiderande beroende på att dessa mutter- gängor flöt mellan stavgängorna 94, därigenom förhindrande ström från att flyta från staven 72a in i ledaren 70 genom muttern 82a längs vägen C som visas i figur 4B. Muttrarna 84a, 82a var fortfarande åtdragna, men muttern 78a hade lossnat -- därigenom orsakande total oxidation på den övre ytan 93 hos denna lossade mutter 78a och motsvarande nedre yta hos ledaren 70. De förhållanden som existerade vid upphettningselementets anslutningsklämma 56a medförde strömöverföring till staven 76 endast längs figur 4B vägen A genom låsmutterns 84 gängor i "crimp"-området 95. Ström från kopplings- bryggans fasanslutningsklämma 87 (phase terminal connection bridge) passe- rade in i den övre muttern 82a men kunde inte överföras till staven 72a genom den övre mutterns gängor 100 (väg C) beroende på mutterns rörlighet (nut float). Strömmen fortsatte att flyta in i låsmuttern 84a, med den kunde endast överföras till staven 72 genom gängorna 94 i det täta "crimp"-området 95 (se figur 4A) -- eftersom alla de andra gängorna hos låsmuttern (till exem- pel de längs väg B i figur 4B) var starkt oxiderade och/eller brända. På grund av att den nedre muttern 78a hade lossnat och resulterat i oxidation av mutterns ytor och av motsvarande nedre bandledaryta, existerade inte någon elektrisk kontakt mellan handledaren och den nedre muttern längs väg D i figur 4B.
Med avseende på ledning till upphettaren 56b, var båda sidorna av handledaren 70 försedd med ljusa ringar (bright ringed) (vilket visade att ström fortfarande kunde flyta genom båda muttrarna 78b, 82b). Låsmuttern 78b visade sig ha lossnat och dess gängor 102 var oxiderade men kunde uppen- barligen fortfarande föra ström längs vägen D i figur 4B. Mutterns 82c övre yta 92 var starkt oxiderad och bränd, likaväl som många av gängorna 98 hos muttern 84c -- så att strömmen endast kunde flyta genom vägen A i figur 4B och inte längs vägen B.
Vad avser upphettningselement 56c, visar sig båda sidorna av handledaren 70 vara försedd med blanka ringar, men överföring av ström 7 463 287 mellan muttern 82c och lâsmuttern 84c var inte möjlig beroende pà att mutterns 82c övre yta 92 blev totalt oxiderad. Ström kunde endast flyta längs vägarna C och D i figur 4B och inte längs vägarna A och B. Stolpens gängor 94 var nagot oxiderade men kunde fortfarande leda ström.
Upphettningselementen 56d och 56e hade heller inte fungerat (failed) eller nästan inte fungerat, och uppvisade förhållanden vilka var näst intill lika allvarliga som hos upphettningselementen 56b och 56c.
I korthet visade det sig att den elektriska anslutningen, som visas i figur 4A och 4B generellt gav ringa elektrisk ledning vid gängornas kontakt- punkter. Beroende på att làsmuttern 84 är snett ihoptryckt (a crimp) mot den övre muttern 82, pressar lâsmuttern mot den övre muttern och utövar en nedatriktad kraft pà den nedre muttern 78. De flytande (avlastade) övre mutterns 82 gängor 100 får en ringa, om någon, elektrisk ledande kontakt med stavgängorna 94. Om làsmuttern 84 är ihoptryckt endast mot den övre muttern 82 (som det synes vara i vissa fall), mäste den nedersta muttern 78 förbli flytande, vilket resulterar i att de övre och nedre ytorna på handleda- ren 70 bränns.
Dessa felfunktioner som i stort sett alltid uppträder hos upphett- ningsanslutningsmatris 50 i enlighet med figur 2 vid normal användning är allvarliga nog för att kräva ett utbyte av hela upphettningsenheten. Band- ledarna 70 i närheten av upphettníngsstavarna 72 bränns, och i vissa fall förstoftade på grund av ljusbâgebildning (arc sputtered). Bandledarna 70 blir också värmeoxiderade och skeva på grund av överhettning av muttrarna 84, 82 och 78 beroende på dålig elektrisk anslutning mellan muttrarna och upp- hettningsanslutningsstavarna 72. Bandledarna 70 blir också blà- och brun- färgade (black scale conditions) på grund av överhettning beroende på ljus- bågebildning mellan stavarna 72 och handledaren 70 och/eller muttrarna 78, 82 och 84. Alla avslutningar (terminations) uppvisar stark oxidering med komplett oxidation av gängor förutom i mutterns 84 "orimp"-omräden 95. Allt eftersom brända koner uppträder, förflyttas strömöverföringen från mutt- rarna 78 och 82 till enbart lâsmutterns gängor 98 i "crimp"-omràdet. Lås- muttern 84 smälter därefter i "crimp"-omràdet 95 beroende pa att en otill- räcklig tvärsnittskontaktyta används för att överföra en alltför stor ström- mängd. Överslag börjar uppträda mellan de oxiderade anslutningsklämmorna till höljet 65 beroende på de relativt höga spänningarna som ligger över an- slutningsklämmorna och otillräckligt utrymme mellan anslutningsklämmorna och höljet (fas-till-nollan ledande mellanrum (conductive clearances) i 463 287 8 arrangemanget enligt teknikens ståndpunkt i figur 2 visade sig i vissa fall vara mindre än 0,25 inch) -- och orsakade därmed ytterligare nedsmältning av anslutningsklämmor och ytterligare överhettning och även farlig ljusbågs- bildning gentemot nollan där 480 V växelströmsledningarna kan ljusbåge- anslutas till ugnens huvudstommar. Även fasanslutningsklämmorna 60 enligt teknikens ståndpunkt, figur 2 matris 50, visade sig bli förstörda. Till exempel visade sig de nickel- pläterade skruvarna 120 vanligen brännas helt på grund av oxidation av skruv- gängorna, vilket orsakade de nickelpläterade ledningarna 122 att på grund av ljusbågebildning smälta loss från anslutningsklämmorna. Naturligtvis kan lösa ledningar 122 inom höljet 65 utgöra en livshotande fara i de fall där jordningen av ugnshöljet är otillräcklig eller inte fungerar (och kan åtmin- stone orsaka att kretsbrytare eller andra skyddande anordningar öppnar upp- hettningskretsen och helt stänger av ugnen).
Anslutningsfelen enligt teknikens ståndpunkt, figur 2, leder till för höga nivåer på lastobalansen på ugnens matningsledningar anslutna till fas- terminalerna; 6D (över 20% eller mer) beroende på många fall av defekta anslutningsar. Vart efter att driftstiden för den i figur 2 visade matrisen förlängs, kommer fler och fler upphettningselement 56 att komma ur funktion till dess att hela matrisen är ur funktion och måste ersättas.
Denna matris 5D, enligt teknikens ståndpunkt, når heller inte upp till många andra tillförlitlighets- och säkerhetskriteria som är förenade med elektrisk ísolerings- och anslutningsdesign. Till exempel är den använda elektriska isoleringen extremt otillräcklig speciellt vid betänkande av drifts- temperaturen i industriella ugnar och den effekt temperatur har på luft- jonisation och reduktion av lufts isolerande egenskaper. Frekventa överslag mellan fasledarna och jordledarna är påtagliga och livsfara föreligger om inte de yttre höljena är väl jordade -- och inte minst, slösar överslag med energi, orsakar att för stora strömmar dras, medför brandfara. Dessa händelser tvingar fram för tidig ersättning eller modfikation av utrustningen, och tvingar ofta fram en avstängning av elektriska system på grund av skyddande anordningar som avkänner ev. jordfel. överhettning av anslutningar, beroende på användning av gängade anslutningar, kan ge upphov till brand i utrust- ningen eller att huvudledarna smälter ned, och eventuellt orsakar att de flesta upphettningselementen 56 blir oanvändbara eller ineffektiva som har beskrivits. 9 465 2s7 Föreliggande uppfinning tillhandahåller en förbättrad elektrisk anslutning för att ersätta upphettningselementmatrisen av den typ som visas i figur l, som pålitligt leder höga strömstyrkor och kan utstå applicering av relativt höga spänningsnivåer, vilka används i industriella ugnar och stek- anordningar. Uppfinningen använder elektriska anslutningar av kompressions- typ i stället för skruv-typen av anslutningar, vilka används enligt teknikens ståndpunkt, för att säkerställa att alla elektriska anslutningar har tillförlit- liga, relativt stora strömbärande tvärsnittskontaktytor. Beroende på den ökade tillförlitligheten och ökade strömbärande kapaciteten hos anslutning- arna, vilken tillhandahålles av föreliggande uppfinning, blir anslutningarna inte överhettade eller lossnar ens vid förlängd användning i högeffektsindu- striugnar och stekanordningar för industriellt bruk.
Dessa och andra kännetecken och fördelar hos föreliggande upp- finning kommer att förstås bättre och tydligare genom referens till följande detaljerade beskrivning av föreliggande föredragna exemplifierande ut- föringsformer i samband med bifogade ritningar, där Figur 1 visar ett elektriskt kretsschema över en upphettnings- elementsanslutningsmatris enligt teknikens ståndpunkt; Figur 2 visar en partiell perspektivvy av matrisen enligt teknikens ståndpunkt som den visas i figur 1; Figur 2A visar en perspektivvy över en industriell ugn av vilken den i figur l visade elementanslutníngsmatrisen utgör en del; Figur 2B visar en perspektivvy av upphettningselementmatrisen enligt teknikens ståndpunkt som den visas i figur 2; Figur 3 visar en exploderad vy av ett enkelt bandledaraggregat i matrisen enligt figur 2; Figur 4A och 4B utgör detaljerade bilder av en av de i figur 2 förekommande elektriska anslutningarna; F igurerna 5-9B utgör tvärsektionsvyer av möjliga alternativa elektriska anslutningar för användning i upphettningselementmatrisen; Figurerna 10 och 10A utgör perspektivvyer av ett för närvarande föredraget utföringsformsexempel av en elektrisk kompressionsanslutning i enlighet med föreliggande uppfinning använd för att ansluta ledarelement framställda av material som liknar varandra; Figur ll visar en bussbandledarupphettningselementanslutnings- matris (bus strip heater element connection matrix) i vilken den elektriska anslutningen som visas i figur 10 används; 46 (ßl P-Q CO 'l lÛ Figur 12 utgör en perspektivvy över ytterligare en föredragen impressionsanslutningsexempel i enlighet med föreliggande uppfinning för användning vid anslutning av ledande element framställda av icke-liknande material; Figur 13 visar en perspektivvy av en alternativ nuvarande före- dragen exemplifierande utföringsform av en som enhet utformad elektrisk upphettningselementbandledaranslutningsmatris (strip electrical heater ele- ment connection matrix) med användning av den i figur 12 visade elektriska anslutningen; och Figurerna 14-15 visar exploderade perspektivvyer av den som enhet utformade fastspänningsstrukturen för bandanslutningsklämman i figur 13.
Alternativa anslutningsstrukturer av skruvtyp, vilka kan tänkas användas i anslutningsmatrisen enligt figur 2 visas i figurerna 5 och 6. Efter undersökning har anslutningarna som visats i figur 5 och 6 bedömts lida av många eller alla de nackdelar, som vidlàder anslutningen som visas i figur 4A.
F igurerna 5 och 5A visar en gängad anslutningsstav 72 ansluten till ett anslutningsband 70 med hjälp av en övre mutter 82 och en nedre mutter 78. Som i uppställningen i figur 4, ger tvärsnittskontaktytan mellan de gängor som hör till muttern 78 och 82 och stavgängorna endast en begränsad ledande väg med partiell kontakt här och där -- vilket ger upphov till ryckvis (spasmodic) ljusbàgesmältning (arc burning). Cyklisk upphettning och kylninq av upphettningsanordningen leder till relaxation och lossnande hos muttern 82 och/eller muttern 78 med därpå följande bränning av gängor och kontakt- ringar. Konduktiviteten hos strömöverföringsvägarna (visade med streckade linjer i figur 5 och 5A) beror principiellt pà kompressionen mellan muttrarna 78, 82 och handledaren 7D, och den mekaniska styrkan hos staven 72 och gängorna på muttrarna 78, 82 är vanligen otillräckliga att tillhandahålla denna höga grad av kompression.
Figur 6 visar ytterligare en annan konfiguration vilken använder en nedre, plan mutter 78 och en övre läsmutter 84. Denna anordning enligt figur 6 är överlägsen den som visas i figur 4 beroende pä att den inte använ- der en mellanliggande övre "flytande" mutter placerad mellan låsmuttern och handledaren 70. Emellertid tillhandahåller lasmuttern 84 en ännu mer begrän- sad tvärsnittsströmbärande kontaktyta eftersom endast làsmuttergängor inom "crimp"-ytan 95 är i nära kontakt med stavens 72 gängor. Graden av tillskruv- H 465 287 ning av muttern 78c är fortfarande utsatt för värmecykelsrelaxation, vilket tillåter muttern 78c att "vandra" bort från det fasta läget hos lâsmuttern 84c och handledaren 70 (varför anordningen i figur 6 inte är bättre i detta avse- ende än den i figur 5).
Figur 7 visar en anslutningsbusskonstruktion 174, 176 vilken bygger på att kompressionsmellanläggen 164, 168 skapar ringformade ledande kompressionskontaktringar mellan intilliggande kontaktytor. En bult 152 en halv inch lång, framställt av stål med hög tänjbarhet (high tensile steel) används för att tillförsäkra hög mekanisk kompression. En första bussledare 154 och en andra bussledare 156 vilka var och en definierar (avgränsar) cirku- lära häl (158, 160), genom vilka bultens gängade del 162 införes. Ett kompres- sionsmellanlägg 164 med hög styrka (som har en dimension av en och en kvarts inch gånger en åttondels inch Lex.) är placerad mellan en stålbult 166 och en nedre samlingsskena 156 (bus barJ; och ett ytterligare kompressions- mellanlägg 168 är placerat mellan bultens huvud 170 och den övre samlings- skenan 154. Bult 152, bult 166, samlingsskenorna 154, 156 och kompressions- mellanläggen 164, 168 är företrädesvis alla framställda av samma typ av metall för att förhindra att oönskade elektrolys eller andra kemiska reak- tioner uppträder.
När mutterns 166 gängor gör ingrepp med bultens 152 gängor och muttern àtdrages på bulten, skapas en cirkelformad kompressionskontaktyta 172 (som visas med streckade linjer i figur 7) skapas mellan nedre samlings- skenans övre kontaktyta 174 och övre samlingsskenans nedre kontaktyta 176, denna ringformade ledande ring alstrar en 500 A konduktivitetsväg beroende på dess extremt höga och jämna kontakttryck. Anslutningen i enlighet med figur 7 är eventuellt inte helt lämplig för att ansluta upphettningselementen 56 till bandledarna 70, men den är idealisk för att ansluta två ledande bussar till varandra. Anslutningskonstruktionen 150 i figur 7 är tillförlitlig, har mer än tillräcklig strömbärande kapacitet, och kommer inte att uppvisa tendenser till att lossna mekaniskt när den utsätts för àterupprepade ugnstemperatur- cykler.
Figur 8 illustrerar principen att använda en exotermisk svetsfog för att sammanfoga bussledare framställda av icke-liknande metaller. Bero- ende på elektrolytisk reaktion mellan icke-liknande metaller, är det inte önskvärt att ansluta ledande bussar framställda av olika metaller med an- vändning av till exempel det arrangemang som visas i figur 7. Snarare, som det visa i figur 8, bör en ledande bus 190 av aluminium anslutas till en 87 (ml HD 4 6 12 ledande buss 192 av koppar med en exotermisk svetsfog 194 med användning av kompressionskontakten 196 mellan de icke-liknande ledande bussarna för att bilda en molekylärt bunden fog. Arrangemanget i figur 8 är eventuellt inte lämpat för att ansluta upphettningselementen 56 till bandledarna 70, men visas för att illustrera nödvändigheten av att svetsa ihop (weld bonding) icke-liknande metaller.
F igurerna 9A och 9B visar principen för en "crimp"-anslutning 200 vilken även kan användas för att ansluta icke gängade upphettningselement- anslutningsstavar 202 till en cylindrisk ledare. "Crimp"-anslutningen 200 inne- fattar en cylindrisk anslutning 204 med ihåliga cylindriska delar 206, 208. De cylindriska delarna 206, 208 kan tryckas ihop (be crimped) runt cylindriska ledare med något mindre yttre diameter än de cylindriska delarnas inre dia- meter 207, 209. En nackdel med "crirnp"-anslutningen 200 är att oxider kan bildas i utrymmet 210 mellan upphettningselementsstaven 202 och "crimp"- anslutningens nedre dels inre yta 212, varvid denna oxid minskar den ström- bärande tvärsnittskontaktytan mellan "crimp"-anslutningen 204 och upphett- ningselementstaven. "Crimp"-anslutningarna 200 bör troligen endast användas i industriella ugnsapplikatíoner där det är praktiskt att silverlöda ytan mellan staven 202 och "crimp"-anslutningens inre yta 212, varvid silverlödningen till- försäkrar att en oxidationsfri elektrisk anslutning upprätthâlles.
Figur 10 visar ett för tillfället föredraget exempel pà en kompres- sionsanslutning 250 användbar för att ansluta upphettningselementen 56 till bandledarna 70. Anslutningen 250 innefattar ett plant skivformat upphett- ningselementsöra (lug) 252 och ett plant skivformat anslutningsbandledaröra 254 (connection strip lug). Örat 252 innefattar en skivdel 256 med ett cen- tralt hål 258, varvid denna skivdel är formad som en enhet med och avslutar den icke gängade upphettningsstaven 72. Bandledaren 70 avslutas med en som enhet utformad skivdel 262 med ett cirkulärt häl 264. Skivdelen 256 och skivdelen 262 är framställda av samma material så att när örats 252 övre yta 266 är placerad i kontakt med örats 254 nedre yta 268, uppträder inga elektrolytiska eller andra kemiska reaktioner vartefter tiden gar för att för- störa den elektriska anslutningen mellan dessa två ytor.
I en utföringsform etablerar en kallformad nit 270 en kompres- sionsanslutning mellan öronen 252, 254. En eller flera kompressionsmellanlägg 272 används för att säkerställa att kompressionskrafterna, som utövas av nit- huvudet 274 på skivörondelarna 256, 262, fördelas jämnt för att etablera en cirkelformad kompressionskontaktyta 276 (se ytan som visas med streckade D 46: as? linjer i figur 10A). Ett ytterligare kompressionsmellanlägg 272 kan placeras mellan örondelen 262 och nithuvudet 274 om så önskas för att ytterligare säkerställa en jämn kraftfördelning. Om så önskas, kan nithuvudet 270 er- sättas med en rostfri stålbult med hög tänjbarhet och kvarhålla mutteranord- ningen.
Figur ll visar en partiell perspektivvy över en exemplifierande upphettningselementsbussbandanslutningsmatris 300 försedd med föreliggande uppfinning. Figur ll visar en anslutningssubmatris 302a som sammanbinder tio upphettningselement 56 med en av tre anslutningsklämmor 306a för ingå- ende faser, de andra två submatriserna är identiska med den visade submatri- sen (och är anslutna till fasanslutningsklämmorna 306b, 3060).
Submatrisen 302a innefattar fyra parallella plana bandledare 304a-304d, där banden är alternativt anslutna till fasanslutningsklämma 306a och nollan 308 (i den utföringsform som visas är banden 304a och 3040 an- slutna till nollan (den neutrala bussen) och banden 304b och 304d är anslutna till fasklämman). Ett keramiskt fasbarriärsisolerande band 310 installeras mellan submatris 302a och intilliggande submatriser för att säkerställa att ingen ljusbågebildning eller direkt elektrisk kontakt mellan olika fasklämmor kan uppstå.
Kompressionsanslutningen som visas i figur 10 används i submatri- sen 302a för anslutning av nickel-kopparbanden 304 till nickel-koppar upp- hettningselementsstavar 72. I den föredragna utföringsformen har upphett- ningselementsstavarna utförts plana i stället för cylindriska och avslutas med plana skivliknande delar 256 genom vilka centrumhål 258 har borrats. Nitarna 270 och kompressionsmellanläggen 272 används för att etablera en kompres- sionsanslutning mellan bandledarna 304 och upphettningselementsöronen 252 (se figur 10A, vilken utgör en detaljerad tvärsnittsvy av en av de elektriska anslutningar i utföringsformen enligt figur ll). Anslutningarna 250 används också för att ansluta banden 304 till nollan och till fasklämman 306a.
Den neutrala skenan 308 uppbärs företrädesvis på icke jordade, isolerade keramiska uppbärande delar 310 för att motstå den totala topp- spänningen som kan uppträda på matrisen 302a (det vill säga 2,25 x 480 V växelspänning + 1000 V växelspänning som säkerhetsfaktor). Den neutrala skenan 308 kan monteras sidledes på de keramiska stöden 310 om så önskas, eller alternativt kan de vara orienterade 900 från den visade orienteringen om detta är bekvämare. Höljet 312 är ledande (till exempel utförd av rost- fritt stål), och är företrädesvis direkt anslutet till jord via ett jordat järn 314 463 287 M (grounding strap). Fasanslutningsklämmorna 306 matas via platta ledande band (till exempel "conductive tape") 316 till ledningsavslutningar pä utsidan av höljet 312.
Kompressionsanslutningarna 250, som används för var och en av de elektriska anslutningarna i den i figur ll visade submatrisen 302a, ger mer än tillräcklig tvärsnittskontaktyta för att leda den ström som erfordras av upphettningselementen 56. Dessutom tillförsäkrar den stora kraft som utövas av var och en av banden 304 och upphettningsanslutningsskivorna 256 pà varandra i området för kompressionskontaktringen 276 inte enbart mekanisk styrka och förhindrar relativ rörelse av de tva kontaktförande delarna, men garanterar också att ingen oxidation eller ljusbägesmältning kan uppträda mellan dessa två delar (eftersom de kontaktgörande ytorna förenade i denna kompressionsring ger en superb strömbärande väg). Kontaktsmältning, ljus- bågebildning och oxidering har eliminerats, vilket som resultat ger en mycket pälitligare totalkonstruktíon.
Anslutningskonstruktionen 250 i figur 10 används företrädesvis för att sammanfoga delar utformade av liknande metaller, eftersom elektrolys i kontaktomrädet mellan upphettningsklämmestaven 252 och banden 70 ut- formade av icke-liknande metaller skulle komma, att efter en tid, reducera anslutningens konduktivitet. Figur 12 visar ett annat anslutningskonstruk- tionsexempel 350 som är användbart för att sammanfoga icke-liknande metaller. Konstruktionen 350 innefattar en pressformad anslutningsplatta 352 utformad som en enhet med den cylindriska upphettningselementstaven 72, och en ytterligare pressformad anslutningsplatta 354 utformad som en enhet med ett ledande band 356. En ledande hylsa 358 (till exempel glasfiberrör) omhöljer det ledande bandet 356 för att förhindra bandet frân att göra kon- takt med intilliggande ledare.
Det är relativt lätt och inte dyrt att forma anslutningsplattorna 354, 352 på bandets 356 och ledarstavens 72 ändar. För att etablera en till- förlitlig anslutning med hög strömbärande kapacitet mellan bandet 356 och staven 72, fastspännes plattorna 354, 352 tätt för att sammantrycka plattor- nas ytor 360, 362 och därefter punktsvetsas eller hardlödes dessa mot varandra vid motsatta plana ledande ytor 360, 362. Beroende på att var och en av plattorna 354, 352 har relativt stora ytor, kan stora strömmängder flyta från den ena plattan till den andra. Användningen av en exotermisk svets av den typ som visas i figur 8 för att sammansvetsa plattorna 352, 354 tillåter 15 användning av olika typer av metaller (till exempel nickel-koppar för de ledande banden 356 och rostfritt stål för upphettningselementsstavarna 72).
Figur 13 utgör en partiell perspektivvy visande en som enhet ut- formad bandupphettningselementsanslutningssubmatris 402a i vilken den elektriska anslutningskonstruktionen 350 används vilken visas i figur 12. Figur 13 visar anslutningssubmatrisen 402a för en av de tre inkommande fasanslut- ningsklämmorna 4l8a, varvid skall förstås att två ytterligare, identiska sub- matriser används för de två andra fasanslutningsklämmorna. Den som enhet utformade bandanslutningsarrangemanget som visas i figur 13 tillhandahåller ett reducerat antal anslutningsfogar och underlättar ersättningen av individu- ella defekta upphettningselement.
Varje upphettningselementanslutningsklämma 72 innefattar en huvuddel 402 utformad som en stigare ovanför ett rör 406. Röret 406 inkaps- lar elementanslutningsklämman 72 för att minimera möjligheten att anslut- ningen 350 skulle kunna förflyttas. Huvudet 404 innefattar en trekvarts inch lång keramíkstigare (avståndsbricka) 408 utformad av glasemalj som har belagts för att förhindra vattenabsorbtion. Upphettningselementanslutnings- staven 72 sticker ut från den keramiska avståndsbrickan 408 och är utformad som en enhet med den pressformade anslutningsplattan 352.
Individuella ledande band 356 (benämnda enhetsbandledare (unit strip connectors» är anordnade för varje upphettningselementklämma 72 i den föredragna utföringsformen, varvid var och ett av banden slutar med en pressformad anslutningsplatta 354 i ena änden och slutar i dess andra ände med en plan "cleanly-cut" kantyta 410. Individuella glasfiberrör (företrädesvis impregnerade med kisel) installerades över var och en av banden 356.
En "stack" 4l2a bestående av ledande band 356 ansluter fem upp- hettningselementanslutningsplattor 352 till en nollskena 414 -- varvid vart och ett av banden i denna stack är exakt tillskuren i längd så att alla de avslutande kantytorna 410 hos alla fem banden ligger i samma plan när band- "stacken" fastspänns genom kompression till nollskenan 414 med användning av hopklämningsanordningen 416. På samma sätt ansluter band-"stacken" 4l2d fem upphettningselementanslutningsplattor 352 till fasanslutnings- klämmekompressionshopklämningsanordningen 4l8a, vilken också fungerar som en kompressionsklämma för de till "stacken" 4l2b hörande ledande banden 356 anslutna till fasklämman.
Figur 14 utgör en detaljerad perspektivvy av en fasterminalband- stackkompressionsklämmeaggregat 418 visat i figur 13. Klämaggregatet 418 ¿ lö 287 Cr! 16 innefattar en övre platta 420, en nedre platta 422, en isolerande separator 424 av glimmer och en kompressionsfjäder 426. Övre och nedre plattorna 420, 422 är rektangulära i formen i den föredragna utföringsformen och definierar låsarmsansatser 428, 430. Två band-"stackar" 412 skjuter fram genom en springa 432 i en isolerande platta (hölje) 434, varvid en öppning definieras mellan de två "stackarna". Ansatserna 428, 430 är dimensionerade för att låsas på plats i öppningen 432 mellan två ledande band-"stackar" och vilar i kontakt med springans kanter 436, 438.
I den visade utföringsformen, är de ledande banden 356 utförda av nickel-koppar, och plattorna 420, 422 är framställda av samma material.
Plattorna 420, 422 uppvisar båda eliptiska springor 440. Springorna 440 är av den storlek och form vilket tillåter dem att mottaga och kvarhålla de böjda längst bort belägna änddelarna 452 på beryllium-koppar-kompressionsfjäd- rarna 426.
Med referens mera speciellt till figur 14A, där fjädern 426 inne- fattar en relativt plan, långsträckt centrumdel 444 ansluten medelst hårnåls- formade delar 446 till de längst bort belägna änddelarna 442. Korta platta delar 448 ansluter hårnålsdelarna 446 till de längst bort belägna änddelarna 450. De distala änddelarna 450 innefattar inåt böjda hårnålsdelar 452 anslutna till den platta delen 448, varvid den andra delen av hårnålsdelen slutar i en utåt böjd längst bort belägen del 454. Fjädern 426 är symmetrisk i den före- dragna utföringsformen med de plana delarna 448 väsentligen parallella med varandra, så att vardera av de böjda delarna 452 kan passa in i springorna 440 som finns i någon av plattorna 420, 422.
För att sätta samman kompressionsklämkonstruktionen 414, är "stackarna" 412 anordnade att skjuta ut ur springan 432, och glimmersepara- torn 424 är placerad ovanpå "stackarna". Den övre kompressionsplattans ansats 428 skjuts in i springan 432 mellan "stackarna" 412, och den övre plattan roteras nedåt mot "stackarna" tills plattan är parallell med och i kontakt med separatorn 424. På samma sätt, skjuts den nedre plattansatsen 430 in i springan 432, och den nedre plattan roteras uppåt tills den är i direkt kontakt med den plana delen av det nedersta ledande bandet 356 i var och en av "stackarna" 412. Kompressionsfjädrarnas inåt böjda delar 452a, 452b gör därvid ingrepp med den övre och nedre plattans springor 440a, 440b.
Kompressionsfjädrarna 426 utövar stort tryck på plattorna 420, 422 -- trycker ihop "stackarna" 412 och bildar en kompressionsanslutning mellan kontaktbanden 356 i "stackarna" och mellan "stackarna" och nedre U 463 2s7 plattans plana övre ledande yta 454. Ett cirkulärt hål 456 som är borrat genom en kant i den nedre plattan 422 används för anslutning till ett plant öra tillhörande en inkommande fas (phase power line) (till exempel med an- vändning av nitkompressionsanslutningen som visas i figur 10 med en silver- lodsförsegling mellan örat 458 och fasledaren 459).
Figur 15 visar en exploderad perspektivvy av den i figur 12 visade matrisen 400 och ett anslutningsaggregat 500 (terminal assembly). Fasanslut- ningsaggregatet 500 innefattar tre anslutningskompressionsaggregat 418 in- rymda i ett gemensamt förvaringsboxhölje 502. Nollanslutningarna kan också avslutas på samma sätt. Kiselfiberbeläggning (silicon fiber sheeting) 504 används för att förhindra höljet 502 från att göra kontakt med aggregaten 418. En förseglande fläns 506 anordnad på höljet 502 förhindrar fukt från att komma in i höljet. Höljet 502 och isolatorn 504 i aggregatet trycker på an- slutningsfjädrarna 426 och fungerar som en kvarhållande klämma pá fjäd- rarna.
Föreliggande uppfinning tillhandahåller förbättrade anslutninga- matriser för elektriska upphettare vilka använder elektriska kompressions- anslutningar. Dessa kompressionsanslutningar tillhandahåller mekaniskt starka och tillförlitliga elektriska kontaktkonstruktioner vilka tvingar väsent- ligen kontaktgörande, strömbärande ledares stora plana ytor i direkt kontakt med varandra -- därvid tillhandahållande stor strömöverförande kapacitet och reducerande eller eliminerande nedsmältning av ledare, överhettning och ljusbågebildning. Inbyggande av dylika kompressionsanslutningar i en elektrisk ugns upphettningselementanslutningsmatris garanterar tillförlitlig upphett- ningselementtjänst över långa perioder oavsett temperaturcykling och stora kontinuerliga eller intermittenta strömuttag.
Uppfinningen har beskrivits i samband med vad som för närva- rande anses vara den mest praktiska och föredragna utföringsformen, men det skall förstås att uppfinningen inte skall vara begränsad till den visade ut- föringsformen, utan i motsats är avsedd att täcka olika modifikationer och ekvivalenta arrangemang innefattade inom föreliggande kravs omfång.
Claims (9)
1. l. Industriell upphettningsanordning innefattande: en upphettningskammare; åtminstone en handledare (70) anpassad för anslutning till en strömmatningsklämma; åtminstone ett elektriskt upphettningselement (56), varvid nämnda elektriska upphettningselement uppvisar åtminstone en elektrisk anslutnings-klämma(252) i direkt kontakt med handledaren; och medel mekaniskt förbundna med handledaren och upphettnings- elementets anslutningsklämma eller alternativt med en ytterligare handledare, för att bilda en elektrisk kompressionsanslutning (250) mellan handledaren och upphettningselementsanslutningsklämman (252) eller alternativt med den andra handledaren, k ä n n e t e c k n a d av att upphettningselementslut- ningsklämman innefattar en plan ledande skiva (252), vilken avgränsar ett hål igenom sig och varvid handledaren avgränsar ett hål igenom sig; och att de anslutningen bildande medlen innefattar medel anordnade genom nämnda handhàl och skivhàl alternativt genom ett handhàl i den ytterligar handledare för att pressa handledaren (70) och skivan (252), respektive den ytterligare handledaren mot varandra.
2. Industriell upphettningsanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda sammanpressande medel innefattar en nit (270) eller cn bult (170) med: (a) en lângsträckt cylindrisk mittdel placerad i nämnda skivhâl (258) och handhâl (264), eller ytterligare handhàl tillhörande den ytterligare handledaren, (b) ett första förstorat delmedel (274,l52) placerat på ena änden av nämnda cylindriskamittdel i kontakt med handledare för pâförande av en första kraft på nämnda handledare, och (c) ett andra förstorat delmedel (274,l66) placerat pà en ände av nämnda mittdel i kontakt med nämnda andra upphettningselementklämma för pàförande av en andra kraft på nämnda skiva motsatt den första kraften.
3. Industriell upphettningsanordning enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda sammanpressande medel även innefattar väsentligen ringformade, kompressionskrafter överförande medel (272, 164 resp. 168, 272a resp h). ß 463 287
4. Industriell upphettningsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda sammanpressande medel även innefattar väsentligen ringformade, icke-plana, kompressionskrafter överförande medel (164 resp. 168).
5. Industriell upphettningsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda handledare har en första yta och en andra yta motsatt nämnda första yta; i nämnda elektriska anslutningsklämma har en första yta och en andra yta motsatt nämnda första yta; nämnda första ringformade mellanläggsmedel är placerade i kon- takt med den elektriska anslutningsklämmans första yta; nämnda andra cirkulära mellanläggsmedel är placerat i kontakt med nämnda bandledares första yta; varvid nämnda bandledares andra yta är placerad direkt i kontakt med nämnda anslutningsklämmas andra yta; och nämnda cirkulära kompressionskontaktyta (l72,276) bildad av nämnda sammanpressande medel är jämnt fördelad i en ring mellan nämnda första och andra cirkulära mellanlägg på de i kontakt stående bandledarens och anslutningsklämmans andra ytor.
6. Industriell upphettningsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda upphettningselementklämma innefattar en pressformad kontaktdel utgörande en väsentligen plan första kontaktyta; nämnda bandledare avslutas i en ytterligare pressformad kontakt- del utgörande en väsentligen plan ytterligare kontaktyta i direkt kontakt med nämnda första kontaktyta; och varvid nämnda kompressionskontaktformande medel innefattar ett exo- termiski svetsfogmedel för kompression av nämnda första och ytterligare kontaktytor härigenom bildande en kompressionskontakt däremellan.
7. Industriell upphettningsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av en matris av upphettningselement operativt anslut- na därtill för upphettning av nämnda kammare, kännetecknad av att denna matris innefattar: en strömmatningsklämma ansluten till åtminstone en fas hos en flerfasig extern strömkälla; en noll-klämma, även den ansluten till nämnda strömkälla en första bandledare ansluten till nämnda strömmatningsklämma; en andra bandledare ansluten till nämnda noll-klämma; ÅÛ ett flertal elektriska upphettningselement anslutna mellan nämnda första och andra handledare, varvid varje upphettningselement åtminstone delvis är placerat inom nämnda kammare, vart och ett av upphettningselementen innefattande en elektrisk klämma utformad som en enhet med nämnda upphettningselement, varvid klämman står i direkt kontakt med den första handledaren och en ytterligare elektrisk klämma står i direkt kontakt med den andra handledaren, varvid kompressionsanslutningen bildas mellan nämnda handledare och upphettningselementens elektriska klämma.
8. Industriell upphettningsanordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d av att de elektriska anslutningshildande/kontakthållande medlen inne- fattar: ett första icke-plant kompressionsmellanlägg placerat i kontakt med nämnda upphettningselements elektriska klämplatta, varvid det finns ett hål i det första mellanlägget och detta hål är i linje med hålet i nämnda elektriska klämplatta, ett andra icke-plant kompressionsmellanlägg placerat på band- ledaren, varvid det finns ett hål i det andra mellanlägget, varvid hålet i det andra mellanlägget är i linje med hålet i handledaren, och en fästdetalj med första och andra huvuden förenade av en mitt- kroppsdel, varvid nämnda del är placerad genom nämnda i linje med varandra anordnade första mellanläggshål, hålet i plattan tillhörande nämnda elekt- riska anslutningsklämma, hålet i handledaren och nämnda andra mellanläggs- hål, varvid fästdetaljen i kombination med nämnda första och andra icke- plana mellanlägg utövar en jämnt fördelad kompressionskraft som förskjuter plattan utgörande nämnda upphettningselements elektriska anslutnings- klämma mot handledaren, varvid kompressionskraften bildar ett cirkulär elektrisk kontaktkompressionsområde vid kontakten mellan upphettnings- elementets elektriska anslutningsplatta och handledaren, varvid nämnda första och andra icke-plana mellanlägg fördelar kompressionskraften som utövas av nämnda första och andra fästdetaljs huvuden jämnt för att etablera nämnda cirkulära elektriska kontaktområde som omger fästdetaljen men på avstånd från och koncentriskt med fästdetaljens kropp.
9. Industriell upphettningsanordning enligt krav 7 eller 8 k ä n n e - t e c k n a d av ett flertal handledare (356), som ansluter upphettningselementens elektriska klämmor till strömmatningsklämman, varvid varje bandledarmedel å! 465 287 ansluter en enstaka tillhörande upphettningselementsklämma till strömmat- ningsklämman, varvid detta flertal bandledarmedel är anordnade i en "stack" (lil2a,b,c,d), och sammanklämmande (clamping) medel (418) för att bilda kom- pressionsanslutningar mellan intilliggande bandledarmedel i nämnda "stack" och för att bilda en kompressionsanslutnlng mellan strömmatningsklämman (458) och åtminstone ett av bandledarmedlen (4l2d).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/105,676 US4831240A (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Electrical high current industrial oven or fryer compression connection |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8900549D0 SE8900549D0 (sv) | 1989-02-17 |
SE8900549L SE8900549L (sv) | 1990-08-18 |
SE463287B true SE463287B (sv) | 1990-10-29 |
Family
ID=22307156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8900549A SE463287B (sv) | 1987-10-08 | 1989-02-17 | Industriell upphettningsanordning |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4831240A (sv) |
SE (1) | SE463287B (sv) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5238006A (en) * | 1991-06-24 | 1993-08-24 | Medtronic, Inc. | Apnea stimulation lead |
US5796075A (en) * | 1992-03-09 | 1998-08-18 | E.G.O. Elektro-Gerate Blanc Und Fisher Gmbh & Co. Kg | Heater, particularly for kitchen appliances |
DE4229375C2 (de) * | 1992-09-03 | 2000-05-04 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Strahlungs-Heizkörper |
US5370573A (en) * | 1993-05-26 | 1994-12-06 | B. C. Rogers Poultry, Inc. | Chicken breast slicing method and apparatus |
CN101728657A (zh) * | 2008-10-28 | 2010-06-09 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 电传导装置 |
US8844537B1 (en) | 2010-10-13 | 2014-09-30 | Michael T. Abramson | System and method for alleviating sleep apnea |
JP2013004247A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | セラミックスヒーター |
US10854865B2 (en) * | 2018-12-06 | 2020-12-01 | Ford Global Technologies, Llc | Electrified vehicle busbar secured using a deformed area of an attachment structure |
JP7175376B2 (ja) * | 2019-03-06 | 2022-11-18 | 三菱電機株式会社 | 脱着装置、加工機および加工ヘッド |
KR102579400B1 (ko) * | 2021-05-12 | 2023-09-18 | 주식회사 한국제이텍트써모시스템 | 열처리 오븐의 히터 전원 연결장치 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1616067A (en) * | 1924-04-07 | 1927-02-01 | Howard E Somes | Elongated electrically-heated oven |
GB250099A (en) * | 1925-09-02 | 1926-04-08 | William Dubilier | Improvements in electrical condensers |
US2724039A (en) * | 1952-05-03 | 1955-11-15 | Toastwell Company Inc | Electric heater structure |
US2961522A (en) * | 1957-07-30 | 1960-11-22 | Mayflower Electronics Corp | Heating panel |
US3001173A (en) * | 1958-10-02 | 1961-09-19 | Alfrod H Swengel | Adjustable clamp |
GB1157052A (en) * | 1967-02-24 | 1969-07-02 | British Domestic Appliances | Improvements in or relating to Electrical Connections |
GB1333741A (en) * | 1971-04-19 | 1973-10-17 | Davey V S | Electrical connections |
GB1417547A (en) * | 1971-12-23 | 1975-12-10 | Bonnella Switches Ltd | Securing electrical conductors together |
US4015328A (en) * | 1975-06-02 | 1977-04-05 | Mcdonough Cletus G | Multilayered circuit assembly including an eyelet for making weldable connections and a method of making said assembly |
-
1987
- 1987-10-08 US US07/105,676 patent/US4831240A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-17 SE SE8900549A patent/SE463287B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8900549L (sv) | 1990-08-18 |
US4831240A (en) | 1989-05-16 |
SE8900549D0 (sv) | 1989-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2416834C2 (ru) | Устройства защиты от перенапряжений, содержащие пластину из варисторного материала | |
US8816812B2 (en) | Varistor fuse element | |
CN105103393B (zh) | 用于过电压保护器的过载保护的布置 | |
US9437985B2 (en) | Connector with integral fuse holder | |
SE463287B (sv) | Industriell upphettningsanordning | |
EP3245845B1 (en) | Electrical energy transfer system for a wire mesh heater | |
EP2837039B1 (en) | Tapered trunking system with distributed combiner | |
US7965485B2 (en) | Circuit protection device for photovoltaic systems | |
CN109792097A (zh) | 用于连接电池单格的板以及电池 | |
US9396888B1 (en) | Copper-aluminum electrical joint | |
EP0122071B1 (en) | Electric heating tape or the like with diagonal electricity feed | |
US8901463B2 (en) | Thermal management device | |
CA2298696A1 (en) | Electrical ptc heating device | |
CN213026581U (zh) | 一种连接器、热断路器及ptc加热器 | |
US4272750A (en) | Power breaker apparatus | |
CN110418576B (zh) | 用于丝网加热器的改进的电能传递系统 | |
KR101902787B1 (ko) | Ntc 소자 어셈블리 및 이를 포함하는 자율제어 히팅장치 | |
US20230230724A1 (en) | Self-Regulating Heater Cable | |
SU1327201A1 (ru) | Тепловой элемент автоматического выключател | |
KR200302767Y1 (ko) | 스팟 네트웍 시스템의 병렬배선용 케이블 리미터 홀더 | |
WO2021110925A1 (en) | Electrical conductor | |
GB2433847A (en) | Heat operated electrical isolator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 8900549-0 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8900549-0 Format of ref document f/p: F |