Спосіб виготовлення заізольованого струмопровідного дроту терморезисторного елемента для формування нерознімного з’єднання деталей і складальних одиниць різного призначення

Реферат: Спосіб виготовлення заізольованого струмопровідного дроту терморезисторного елемента для формування нерознімного з'єднання деталей і складальних одиниць різного призначення включає нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу на струмопровідний дріт, виготовлений з матеріалу з пам'яттю форми. На струмопровідний дріт наносять шар термостійкого електроізоляційного матеріалу, а нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу здійснюють на зазначений шар термостійкого електроізоляційного матеріалу. UA 76289 U (12) UA 76289 U UA 76289 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до матеріалів і пристроїв для формування нерознімного з'єднання між собою елементів різного призначення, наприклад труб, елементів трубопроводів, будівельних конструкцій тощо, і може бути використана в будівельній, хімічній, нафтопереробній, харчовій, теплоенергетичній та інших галузях промисловості. Одним з актуальних питань у промисловості й сільському господарстві є забезпечення можливості швидкого й надійного ремонту зруйнованих або дефектних ділянок різноманітних конструкцій і в першу чергу трубопроводів різного призначення, виготовлених як з полімерних, так і з металевих труб. Для утворення нерознімного з'єднання подовжених деталей і складальних одиниць часто застосовують терморезисторні елементи, які виготовляють заздалегідь або безпосередньо за місцем. Основною складовою кожного з таких терморезисторних елементів є струмопровідний дріт, який після його встановлення на дефектному місці, що підлягає ремонту, та пропусканні по ньому електричного струму нагрівається, що призводить до розм'якшення термопластичного полімерного матеріалу терморезисторного елемента і за подальшого його тверднення до формування нерознімного з'єднання. Так, відомий спосіб виготовлення заізольованого струмопровідного дроту терморезисторного елемента для формування нерознімного з'єднання деталей і складальних одиниць різного призначення, що включає випрямляння і термообробку струмопровідного дроту [Электрические кабели, провода и шнуры / Н.И. Белоруссов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - С. 130, рис. 7.10]. Застосування цього дроту як складової терморезисторного елемента забезпечує виконання ним його функції розм'якшення термопластичного полімерного матеріалу терморезисторного елемента. Проте він передбачає ретельне укладання витків струмопровідного дроту під час складання заготовки терморезисторного елемента для запобігання виникнення можливого контакту витків один з одним і, як наслідок, короткого замикання між витками. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є спосіб виготовлення заізольованого струмопровідного дроту терморезисторного елемента для формування нерознімного з'єднання деталей і складальних одиниць різного призначення, що включає нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу на струмопровідний дріт, виготовлений з матеріалу з пам'яттю форми [патент України № 70098 U, МПК Н05В 3/48, заявл. 22.11.2012, опубл. 25.05.2012, бюл. 10]. Зазначений спосіб, на відміну від аналога, що розглянуто, через наявність ізоляції на струмопровідному дроті підвищує надійність відповідного терморезисторного елемента. Проте в разі формування терморезисторного елемента у вигляді багатошарової конструкції, що складається із витків заізольованого дроту, які укладені один на одний із взаємним перехрещуванням, все одно залишається імовірність короткого замикання і формування внаслідок цього з'єднання низької якості (це відбувається внаслідок розм'якшення термопластичного полімерного матеріалу і скорочення витків дроту, виготовленого із матеріалу з пам'яттю форми). В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб виготовлення терморезисторного стрічкового елемента, у якому застосування нових компонентів зазначеного елемента забезпечує надійне ізолювання струмопровідного дроту навіть після розплавлення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу під час застосування заізольованого дроту для формування нерознімного з'єднання, а отже виключається можливість електричного контакту сусідніх витків струмопровідного дроту, погіршення температурного режиму роботи терморезисторного елемента і якості утворюваного нерознімного з'єднання. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення заізольованого струмопровідного дроту терморезисторного елемента для формування нерознімного з'єднання деталей і складальних одиниць різного призначення, що включає нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу на струмопровідний дріт, виготовлений з матеріалу з пам'яттю форми, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що на струмопровідний дріт наносять шар термостійкого електроізоляційного матеріалу, а нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу здійснюють на зазначений шар термостійкого електроізоляційного матеріалу. У найприйнятнішому прикладі виконання способу як термостійкий електроізоляційний матеріал використовують скляне волокно або скляну нитку, або скляний ровінг, або скляну стрічку, або базальтове волокно, або базальтову нитку, або базальтовий ровінг, або базальтову стрічку, які наносять на струмопровідний дріт намотуванням. Унаслідок пам'яті форми, що має матеріал струмопровідного дроту, під час пропускання по ньому електричного струму відбувається його нагрівання й часткове відновлення форми, 1 UA 76289 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 наприклад, у вигляді циліндричної спіралі. Оскільки часткове відновлення заізольованим дротом форми циліндричної спіралі приводить до його усадки в тангенціальному напрямі (відносно з'єднуваних елементів), то терморезисторний елемент починає щільно обтискати з'єднувані деталі, що сприяє утворенню міцнощільного нерознімного з'єднання. Реалізація пропонованого способу із зазначеними ознаками забезпечує надійне взаємне ізолювання витків струмопровідного дроту навіть після повного розплавлення термопластичного полімерного матеріалу у складі терморезисторного стрічкового елемента. Виготовлення термостійкого електроізоляційного матеріалу з гнучкого елемента (волокна, нитки, ровінгу, стрічки) зі скла або базальту забезпечує просту технологію нанесення електроізоляційного матеріалу на струмопровідний дріт намотуванням, а також його надійну фіксацію на дроті. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - поперечний розріз заізольованого дроту терморезисторного елемента; на Фіг. 2 - терморезисторний стрічковий елемент, схема конструкції; на Фіг. 3 - розріз за А-А на Фіг. 2. Терморезисторний стрічковий елемент, який виготовляють із використанням пропонованого способу, містить розміщені між двома полімерними стрічками 1 і 2 витки струмопровідного дроту 3, послідовно покритого шаром термостійкого електроізоляційного матеріалу 4 (гнучкого скляного або базальтового), а також шаром термопластичного полімерного матеріалу 5. Перед сплавленням зовнішнього шару ізоляції 5 заізольованого струмопровідного дроту з полімерними стрічками 1 і 2 його попередньо скручують у вигляді циліндричної спіралі, після чого випрямляють. При цьому сусідні відрізки 6 заізольованого струмопровідного дроту на кожному кінці стрічкового елемента попарно електрично з'єднують між собою для одержання єдиного електричного провідника (Фіг. 1-3). Спосіб реалізують таким чином. Приклад 1 (найближчий аналог). Здійснюють виготовлення нерознімного з'єднання двох труб з поліетилену високої густини (ПЕВГ) 400 × 28,5 мм за допомогою терморезисторного стрічкового елемента, в якому утворено електричний контакт сусідніх витків струмопровідного дроту зі сталі діаметром 0,2 мм та ізоляцією з ПЕВГ завтовшки 0,3 мм. Також використано полімерні стрічки з ПЕВГ завтовшки 0,3 мм. Після подачі електричного струму на електропровідний дріт відбулося плавлення ПЕВГ-ізоляції дроту і полімерних стрічок з ПЕВГ. Під час подальших досліджень отриманого з'єднання, виконаного з шести шарів терморезисторного стрічкового елемента, виявлені проплавлені ділянки ізоляції зі взаємним контактом сусідніх витків струмопровідного дроту один з одним. Це призвело до порушення температурного режиму утворення нерознімного з'єднання, утворенню дефектних ділянок з'єднання та розгерметизації відновленого стику двох труб. Приклад 2. Здійснюють виготовлення нерознімного з'єднання двох труб з поліетилену високої густини (ПЕВГ) 400 × 28,5 мм за допомогою терморезисторного стрічкового елемента, в якому утворено електричний контакт сусідніх витків струмопровідного дроту зі сталі діаметром 0,2 мм, а також ізоляцією зі скляного ровінгу завтовшки 0,15 мм і ПЕВГ завтовшки 0,25 мм. Також використано полімерні стрічки з ПЕВГ завтовшки 0,3 мм. Після дослідження отриманого з'єднання, виконаного з шести шарів терморезисторного стрічкового елемента, дефектних ділянок не виявлено. Випробування отриманого з'єднання під внутрішнім тиском нещільностей в утвореному з'єднанні також не виявило. Таким чином, пропонований спосіб істотно підвищує ефективність одержуваного за його допомогою терморезисторного стрічкового елемента, який може бути використаний для нерознімного з'єднання різноманітних елементів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Спосіб виготовлення заізольованого струмопровідного дроту терморезисторного елемента для формування нерознімного з'єднання деталей і складальних одиниць різного призначення, що включає нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу на струмопровідний дріт, виготовлений з матеріалу з пам'яттю форми, який відрізняється тим, що на струмопровідний дріт наносять шар термостійкого електроізоляційного матеріалу, а нанесення ізоляції з термопластичного полімерного матеріалу здійснюють на зазначений шар термостійкого електроізоляційного матеріалу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як термостійкий електроізоляційний матеріал використовують скляне волокно або скляну нитку, або скляний ровінг, або скляну стрічку, або базальтове волокно, або базальтову нитку, або базальтовий ровінг, або базальтову стрічку, які наносять на струмопровідний дріт намотуванням. 2 UA 76289 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3