IT8448457A1 - Riscaldatore elettrico a regolazione automatica munito di un dispositivo di fissaggio su una parte da scaldare o saldare - Google Patents

Description

DESCHIZIQNE_

a corr?dodi.una domanda di BrevettS per.invenzionej_ dal titolo: _

?Hiseaidatore elettrico ? regolazione automatica munito di un dispositivo di fissaggio su una parte da scaldare o saldare?

RIASSUNTO

L'inyenzipne fornisce un riscaldatore flessi?ile ad auto-regolazione con un meccanismo di fi saggio pe^r^formare la fascetta che pu? essere applicata attorno ad un pezzo che deve essere riscaldato, _la_fascetta^tenendo il pezzo durante il ciclo di riscaldemento ^d il_susseguente ciclo di raffreddamento. La fascetta pu? quindi essere rimossa o fatta_ rimanere in posizione per fornireina risultante forza.leg?te_attorno al prodotto finito. Un utensile _ per il fissaggio^della fascetta viene modificato in_ modo non soltanto da tirare stretta la fascejbta ma in modo da applicare corrente elettrica per attivare il riscaldatore.

INTRODUZIONE ALL*INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a riscaldatori elettrici a regolazione automatica ed a procedimenti di utilizzazione dei medesimi, e pi? particolarmente ad un piccolo riscaldatore elettri.?o ad auto-regolazione ferromagnetico, che pu? essere disposto temporaneamente attorno ad una parte che deve essere riscaldata o saldata? 11 riscaldatore pu? essere integrato come una parte permanente della struttura oppure rimosso per usi ripetitivi susseguenti dopo che ciascuna applicazione di riscaldamento viene completata?

Nel brevetto statunitense No. 4*256.945 di Carter e Krumme viene descritto un riscaldatore elettrico ad auto-regolazione avente una struttura laminata, di cui una lamina ha elevata permeabilit? magnetica ed elevata resistenza, ed un'altra lamina del quale ? non magnetica ed ha una bassa resistenza (come rame) in contatto elettrico, e perci? in contatto termico con la prima lamina. Questa struttura ? atta ad essere collegata attraverso una sorgente di corrente alternata costante, di modo che gli strati in un senso sono in parallelo attraverso la sorgente.

In seguito ad effetto pelle, la corrente inizialmente ? confinata allo strato di elevata permeabilit? magnetica e di alta resistenza, di modo che P = KH^ dove P ? potenza, K ? I2 che ? una costante, e E ? la resistenza effettiva del materiale permeabile ad elevate concentrazioni di corrente. La disgipazione di potenza riscalda lo strato fino a che esso si avvicina alla sua tender?tura Curie, La per... meabilit? della lamina diminuisce verso il livello del secondo strato, ad esempio rame., all*incir.ca...al.l..a.. sua temperatura Curie, La corrente non h pi? confinata alla prima lamina ad alta resistivit? dalle pr?-1 priet? magnetiche della prima lamina,_e si diffonde^ nello strato di rame; la resistenza alla corrente scende materialmente, la potenza consumata, P = KR^, dove ?_<< viene fortemente ridotta e l?effetto : di riscaldamento viene ridotto ad un livello che mantiene il dispositivo alla o vicino alla temperatura; Curie, Il dispositivo cos?, si regola automaticamente in modo teraico in uno stretto intervallo di temperatura attorno alla temperatura Curie,

La sorgente di corrente impiegata nell?an*? zidetto brevetto ? tipicamente una sorgente di alta, frequenza, ad esempio da 8 a 20 MHz per assicurare che la corrente sia confinata allo strato sottile magnetico di alta resistivit? fino a che viene ottenuta la temperatura Curie del materiale magnetico, ! Specificatamente, la regolazione massima viene otte--nuta quando lo spessore dello strato magnetico ? nell?ordine di una profondit? di pelle alla fre,quenza operativa. In queste circostanze, la variazione masaima nella resistenza effettiva della struttura viene otenuta alla o all*incirca alla temperatura Curie?

\ Questo fatto pu? essere dimostrato con riferimento all'equazione per profondit? di pelle in una struttura ! magnetica monolitica, cio? non laminare:

S. D. - 5030 cm

\

dove p ? la resistivit? del materiale in ohm-cm, Ji ? la relativa pemeabilit? magnetica e f ? frequenza della cruente? Il campo cade in conformit? ad^e_ do-

i ve x ? s?>essore/profondit? di pelle? Di conseguenza, in una struttura monolitica, per calcolo, il 63,2# della corrente ? confinato ad una profondit? di pelle nel materiale ad elevato mu? Nella regione della temperatura Curie, dove = 1, la corrente si diffonde in una regione S.D? = 5030 mu erigitenariamente era uguale a 2004 cm? Se

(2??-1??? essendo comune), la profondit? di pelle nella regione alla temperatura Curie aumenta per la radice quadrata di 200; cio? la profondit? di pelle nella struttura monolitica ? ora 14, 14 volte maggiore che con }i * 200?

Lo stesso tipo di ragionamento riguardo l'effetto pelle pu? essere applicato alla struttura laminare in due strati ne11'anzidetto brevetto? Al disotto della temperatura Curie, la maggioranza della corrente fluisce -nello strato magnetico quando lo apesacre di questo strato nominalmente ? di una profondit? di pelle? Nella regione della temperatura Curie, la maggioranza della corrente fluisce ora nel ramo e la resistenza scende nettamente? Se lo spessore di <|neeto materiale a levato fosse maggiore di due profondit? di pelle, la variazione in percentuale della corrente che fluisce nel rase ad alta conduttivit? sarebbe minore e la variazione di resistivit?non sarebbe cos? netta. Similmente, se ; lo apessore del materiale a mu elevato foaae^materialmenteminore diunaprofondi t? di pelle, la percen- i_ :tuale di corrente che fluisce nel materiale ad alta: resistivit? ad una temperatura minore della temper tura Curie sarebbe minore cosi la variazione di re- ; aistenza alla temperatura Curie non sarebbe nuovamente cosi netta? La regione da 1,0 a probabilmente 1,8 profondit? di pelle di materiale ad elevato mu, ? pre-

_ Una relazione esatta per il caso dei due strati ? del tutto conilessa? Le formule matemati- I che fondamentali per impedenza superficiale da cui ! si possono tenere espressioni per il rapporto della; resistenza massima, E ?al disotto della temperata-? max-? -

;r--a-C-u-rie,'-ris-petto?alla resi-st-enza minim--a-,--Emi.n,- al! disopra della temperatura Curie, vengono fornite nel paragrafo 5?19? pagine 298, 303 del riferimento^stan-'dard *Fields_and Waves in^Communioations Eieetrenics", terza edizione di S. Hamo, J. H? ?nneryt e T.VanDuzer, pubblicato dalla Jdn Wiley and Sons. New York,_ 1965._ Sebbene la teoria descritta nel riferimento di cui sopra sia esatta soltanto per il caso di strati piatti,., ? ancora sufficientemente precisa per tutte le ag?Licazioni pratiche in cui la profondit? di pelle ? so^-stanzialmente minore del raggio di curvatura? _

Difficolt? pu? sorgere in tali dispositivi quando la temperatura^Curie vienejottenuta in.seguito alla diffusione della corrente e/o di flusso magnetico_in regioni adiacenti esterne al dispositivo, _ particolarmente se il dispositivo ? posizionato vicino a conponenti elettrici sensibili. _ _

Nella^d.omanda di brevetto attualmente in J corso di Carter e Krumme, No. di serie 243.777, depositata il 16 Maggio 1981^ una domanda di continuazione in parte della domanda da cui ? maturato l*anzidetto brevetto, viene descritto un meccanismo per impedire che il campo di alta frequenza generato nel dispositivo riscaldato si irradi nelle regioni adiacenti al dispositivo. Questo effetto viene compiuto 'assicurando che il rame od altro materiale di alta conduttivit? sia sufficientemente spejjso, diverse profondit? di pelle alla frequenza della,sorgente, peri imp'edire t.ale..radiaz*ione e tale attivit? di campo "jt eiettrico? Quasta caratteristica^? im*portante in mol?!-te applicazioni del dispositivo come un ferro di saidatura dove campi elettromagnetici possono indurre . correnti relativamente grandi in componenti di cir^ cuito sensibili che possono distruggere tali coraponent?..

Cane sopra indicato, il campo magnetico in un semplice singolo strato, cio? in una struttura monolitica, cade come e~x , per cui a_tre profindit? di pelle, il campo ? il 4,9# del massimo, a cinque profondit? di pelle eseo ? 0,67# e a dieci profondit? di pelle il can^o ? allo 0,005# del massimo? Per alcuni usi, spessori di tre profondit? di pelle sono soddisfacenti sebbene almeno cinque siano preferiti nel maggior numero dei casi, e dieci o pi? possono essere richiesti con alcuni dispositivi altamente sensibili nella prossimit? di grandi correnti di riscaldamento?

I dispositivi del brevetto e della domanda anzidetta*sono operativi per i loro scopi voluti quando collegati ad una idonea alimentazione, ma uni inconveniente ? il costo dell'alimentatore di alta ! frequenza? Cove soltanto ad un campo molto basso pu$ essere consentito di irradiarsi dal dispositivo, la] frequenza della sorgente preferibilmente viene piantenuta molto alta, acL esemplo nella regione dei megahertz, per essere in grado di impiegare rame od altro materiale non magnetico avente spessori ragionevoli?

In conformit? all'invenzione della domanda attualmente in corso di John P. Krumme No? di serie ! 430.317 avente per titolo "Autoregulating Electrically Shielded Heater" depositata il 30 Settembre 1982, una sorgente di corrente costante a frequenza relativamente bassa pu? essere impiegata quale risultato di fabbricazione dello strato non magnetico normalmente, a bassa_ resistivit?, da un materiale a temperatura Curie elevata ad alta permeabilit?. Cosi il dispositivo comprende un primo strato ad alta resistivit? e ad alta perineabilit?, adiacente al percorso di ritorno della corrente ed^un secondo strato ad alta pemeabilit?, preferibilmente a bassa resistivit? lontano dal percorso dj ritorno; i1 secondo strato presentendo una temperatura Curie pi? elevata del primo strato menzionato? Cose qui usato,il termine "alta permeabilit? magnetica" si riferisce a materiali che hanno penne bilit? maggiori di materiali para-magnetici, cio? m?teriali ferromagnetici, sebbene permeabilit? di 100 -o pi? alano preferite per il maggior numero di -applicazioni

La teoria dell*operazione ohe sta alla base dell *invenzione dell?anzidetta domanda depositata il 30 Settembre 1982 ? che usando tur materiale ad alta1 temperatura^Curie, ad alta permeabilit?*_cqnie lo_stra=_ t? di bassa resistivit?, la profondit? di pelle della_ corrente in questo secondo strato ? tale da confine^ re la corrente ad uno strato del tutto sottile anche' a basse frequenze, isolando perci? essenzialmente le superfici esterne eiettriemente e magneticamente ma _ non termicamente con uno strato a bassa resistivit? di spessore trattabile? Il secondo strato preferibilmente ? formato di un materiale a bassaresistivi t?, ma ci? non ? essenziale.

Un esempio di un dispositivo che impiega due lamine a mu elevato, utilizza uno stato di Alloy _ 42 avente una resistivit? di circa 70-80 micro-homcm, una permeabilit? all'incirca di 200 ed una temperatura Curie approssimativamente a 300?C? Un secondo strato ? formato di acciaio al carbonio avente una resistivit? di circa 10 micro-ohm-cm, una permeabilit? di 100, ed una tesperatura Curie di circa 76??C. Le profondit? di pelle, usando una alimentazione a , 160 Hz, sono di 0,1 pollice (pari a mm 2,54) per Alloy ?42 e 0,025 pollici (pari a mm 0,635) per acciaio al > carbonio. Uh esempio di un riscaldatore pratico..da__L

60 Hz basato su quanto sopra, pu? impiegare un riscaldatore coassiale consistente di un conduttore di rame_ cilindrico o tubolare didiametro da 0,25 pollici,(pail a mm 6,35) (il conduttore di "ritorno")r_uno_ atrato sottile di isolamento_(probabilmente_pf002 pollici_ di spessore), seguito dalla lega magnetica sensibile alla temperatura avente una penneabilit? di 400 ed _ uno spessore di 0,1 pollice (pari a mm 2,54) ed infine ina camicia esterna di^acciaio avente una permeabilit? _ di 1000 ed uno spessore di 0,1 pollice. Il diametro totale del riscaldatore sarebbe di 0,65 pollici (pari Se il riscaldatore viene usato in

una situazione che richiede cinque watt per piede di lunghezza (cm 31 circa) del risealdatore, ad esempio, per protezione dj un liquido contro il congelamento, la lunghezza totale del riscaldatore b 1000 piedi

(pari a metri 304?8) la resistenza del riscaldatore

sar? di 1,96 ohm. La corrente sar? di 50 amper, e la tensione sull'estremit? del generatore sar? 140 volt a temperature alquanto al disotto della temperatura Curie della lega magnetica sensibile alla tempeatura all'interno del tubo esterno. Se vi fossero variazioni sostanziali nella resistenza elettrica dovute a va- i riazioni del carico termico, la tensione richiesta ! deve variare allo scopo di mantenere la corrente eostante. Una tale alimentazione fornisce corrente a costi considerevolmente minori di una alimentazimie di corrente costante da 8 a 20 MHz.

I rapporti di regolazione di potenza (AH)_ in un tale dispositivo, da 2:1 a 4:1, non sono tanto_ elevati come con il dispositivo del brevetto con una differenza di resistivit? di circa |0*1, ma la differenza AH pu? essere ridotta usando materiali di resistivit? pi? elevate e pi? basse rispettivamente per! i materiali a bassa temperatura Curie e ad alta temi per atura Curie? Inoltre, un materiale a mu elevato ed a resistivit? relativamente bassa come ferro od acciaio a basso tenore di carbonio, pu? essere impi?gato per aumentare ulteriormente il rapporto di regolazione di potenza?

In conformit? all'invenzione della domanda .di brevetto attualmente in corso No. di serie 445,862 di John F. Krumme depositata il 1 Dicembre 1982, rap^ porti di potenza di auto-regolazione da 6:1 a 7:1 vengono ottenuti, mantenendo nel contempo la capacit? di utilizzare alimentazioni di bassa frequenza senzaj produrre livelli inaccettabili di irradiazione di campo.

Gli scopi dell*invenzione vengono ottenuti^ fornendo una regione di alta conduttivit? sull' faccia dei due organi avanti alta permeabilit? jcome esposto nella domanda di Kzumme No. di serie 430.317 depositata il 30 Settembre 1982?

Il materiale nella regione di interfaccia pu? essere rame, ad esempio, od altro materiale alta? mente conduttivo? Il materiale pu? presentarsi come uno strato separato, uno composito di materiale ma?j ignetico, non magnetico e magnetico, oppure pu? essere unito agli strati ferromagnetici a temperatura Curie! alta e/o bassa sull'interfaccia per fornire ung?egione di interfaccia a bassa resistivit??

Spessori tipici della costruzione stratificata per 1 KHz sono 0,03 pollici (pari a mm 0,76) per materiali ferromagnetici a temperatura Curie bassa ed alta, rispettivamente, e 0,0i0 pollici (pari a mm 0,254) per lo strato di rame?

In operazione, quando la temperatura Curi? del primo strato viene avvicinata e la sua permeabilit? diminuisce rapidamente, la corrente ai diffonde nello strato di rame e nel secondo strato magnetico? la realstenza totale della struttura in seguito alla presenza del rame, scende nettamente fornendo un elevato rapdi auto-regolazione. Inoltre, la maggior parte della corrente ? confinata allo strato d? rame e soltanto una piccola percentuale penetra nel secondo strato magnetico? Di conseguenza, quest*ultimo strai? to ? necessario sia soltanto spesso da 3 a 5 pr?fon-!? dit? di pelle per effettuare lo schermaggio virtualmente completo del dispositivo. Cos?, viene ottenuto flo scopo di un grande rapporto di potenza di auto- j [regolazione in un dispositivo relativamente piccolo] !usando una sorgente di bassa frequenza? Per una bassa frequenza si intende una sorgente nell*intervallo Ida 50 Hz a 10.000 Hz, sebbene da 50 a 8000 Hz sia Idel tutto adeguato.

Con rapporti di auto-regolazione di 6:1 j e 7:1, le variazioni di riscaldamento al dieotto e al disopra della temperatura Curie sono molto grandi per cui l?apparecchio pu? risrpondere rapidamente!^ a variazioni di carico termico e mantenere cosi regolazione precisa della temperatura in un piccolo dispositivo che lavora a basa frequenza.

In tutti ic asi di cui sopra, le strutture di riscaldatore ad auto-regolazione sono rigide e o ;costituiscono tutto il o parte del dispositivo che .deve essere riscaldi), cio? il pezzo in lavorazione, e di necessit? diventa una parte della struttura finaie. La rigidit? dei dispositivi precedenti ed il ? fatto che i dispositivi, necessariamente, siano parte del pezzo in lavorazione, ne impedisce l'uso in alcuni ~campi apecializzati?

BREVE DESCRIZIONE DELLA PRESENTE INVENZIONE

In conformit? alla presente invenzione, viene illustrato un riecaldatore a regolazione automatica e procedimenti di utilizzazione dello stesso, impiegando le tecniche di riscaldamento di qualsiasi ! deile applicazioni citate o dei brevetti citati, risealdatore che ? flessibile e di necessit? non diven? ta una parte della struttura finita.

Pi? specificatamente, vi sono numerosi carsi in cui si desidera impiegare un riscaldatore flessibile ad auto-regolazione che possa sia riscaldarej senza surriscaldare, e sia allo Btesso tempo tenere strettamente il pezzo in lavorazione. Uh esempio classico di un tale uso ? nel caaqso dei cavi per comunicazione schermati? In molte applicazioni di tali carvi, & necessario saldare un filo d? terra allo schermo intrecciato del cavo. All'incirca il 15# dei cavi vengono danneggiati nel processo in seguito a surriscaldamento dell'isolamento tra lo schermo intrecciato ed il conduttore o conduttori interni. Uh riscaldatore, in conformit? alla presente invenzione, viene impiegato in una tale situazione per fissare il filo metallico di terra e lega saldante allo schermaggio! e quindi riscaldare la lega saldante e lo schermag? gio ad una temperatura specifica, beja regolata, al 1 disqara del punto di fusione della lega saldante impijegata e al disotto della temperatura di fusione o di distrazione dell'isolamento. In questa situazione, la fascetta del riscaldatore tiene strettamente la [lega saldante, lo schermaggio e la fascetta assieme durante l'intera operazione impedendo un giunto di lega saldante freddo ed assicurando che l'isolamento! del cavo non venga surriscaldato.

Altro caso in cui ? inestimabile un riseal[-datore flessibile, attaccabile, ? nella fusione di > materiali plastici. Altre situazioni dove la tenuta! ed il riseald?amento controllato sono importanti e/o r 1utili, sono nella giunzione di intrecci di cavo as- !, sieme dove cavi vengono uniti, il riscaldamento a piinto, come nell?ttacco di raccordi per tubazioni igienico sanitarie e simili; e disgelamento di tubi con? gelati, dove la fascetta viene fissata attorno al tu? bo, riscaldata e quindi rimossa.

Il riscaldatore della presente invenzione contempla, in una delle sue forme di realizzazione [preferite, una fascetta flessibile, che comprende u? pluralit? di sottili strati flessibili aventi, nell'ordine che segue, uno strato esterno di isolamento!, n primo strato di ramo, un secondo strato di isolar?; mento, uno strato di materiale ferromagnetico efr un i secondo strato di rame in contatto con lo strato ferromagnetico. lo stato di rane menzionato per primo viene unito all'altro strato di rame su di una eJ stremit? della fascetta e gli strati di rame sull'a -tra estremit? della fascetta sono atti ad essere collegati ad una idonea sorgente di corrente alternata costante.

L?'estremit? della fascetta lontana dalla connessione con la sorgente ? dotata d? un organo dii chiusura che, in una forma, pu? essere una sfera di plastica trattenuta in una cappa rastremata per cui ; l'altra estremit? della fascetta pu? essere facilmente inserita ma non pu? essere facilmente estratta.

.C_o.s?, la__st.ruttura pu?^essere fissata att_orn.o a qualsiasi organo che deve essere riscaldato.

Uno strato di lega saldante od altro tale materiale pu? essere unito allo strato interno di rame della fascetta oppure pu? essere predisposto sullo strato interno di rame della fascetta oppure pu? es sere previsto come un nastro separato ed avvolto attorno al pezzo. Nell'uno o nell'altro caso, il naratro d? lega saldante o la striscia con lega saldan-j te a corpo unico, viene posto in un'ubicazione appropriata attorno al pezzo e la fascetta applicata al di sopra di esso, con il secondo strato di rane adiacente alla fascetta.

Una varaione induttiva del riscaldatore a fascetta pu? anche essere impiegata. In una tale forma di realizzazione, un laminato a mu elevato viene ricoperto sulla sua superficie esterna da uno strato di isolamento. Il laminato viene dotato di un dispositivo di fissaggio modificato per fornire una spira cortocircuitata e pu? anche avere la sua superficie interna ricoperta di lega saldante.

_ Pu? essere previsto un utensile che consente_ che^una fascetta conduttiva flessibile venga tiratajstrettamente .attorno alla fascetta_del_riscalda-i tore. Una corrente costante a frequenza relativanente elevata viene applicata alla fascetta conduttiva_ e grandi correnti vengono indotte nel materiale a mu elevato. All*avvicinamento alla temperatura Curie, il mu del materiale ferromagnetico si avvicina ad 1 e le correnti nella fascetta del_risealdatore migrano nellinterno della fascetta del risealdatore_ riducendo la resistenza deIla fascetta. Si dovrebbe notare che se lo strato di materiale diisolamento i? molto sottile, viene ottenuto un accoppiamento viritualmente pari all'unit? fra le due fascette e la corrente nella fascetta del riscaldatore rimane virtuali mente costante con variazioni Ai ma della fascetta di riscaldatore ferromagnetico. Se lo stratodi isolamento ? relativamente spesso. Jaccoppiamento ad unit? | non viene ottenato e mano a mano che il mu viene di? minuito, la corrente indotta non rimane costante ma diminuir? alquanto migliorando il rapporto di autoregolazione<

_ Qualsiasi dei dispositivi descritti sopra:_ pup aspumere due forme. In una forma il riscaldatore^ considerato un articolo monousoe, dopo l'uso, viene^ semplicemente lasciato in posizione. In questa fonn? di realizzazione, la superficie esterna del seondo j_ strato di rame ha uno strato di lega saldante formato su di essa di modo che la fascetta viene saldata alj prodotto finale. In un'altra forma di realizzazione de 11'invenzione, la superficie interna del rame viene ricoperta con uno strato molto sottile di plastica a temperatura elevata di modo che non viene a contatto con la lega saldante e pu? essere facilmente rimossa.

Nell'uno o nell'altro dei casi di cui so-, pra, le fascette, durante il processo reale d? sai-! datura, funzionano nello stesso modo. Con ziferimen-? to di ritorno all'esempio del cavo intrecciato, una^ fascetta o filo metallico di terra inserito fra trefoli adiacenti dell'intreccio e una*lanina di lega ; saldante viene applicata al disotto dell'intreccio ;sul punto di inserzione. La fascetta viene ora applicata e tirata stretta ad esempio con un utensile :Panduit ? Corrente viene applicata alla fascetta e quando la lega saldante fonde, la fascetta, se desiderabile, pu? essere ulterioraente serrata dall'utensile Panduit per assicurare^che l'intreccio, la fascetta di terra^ la lega saldante siano tutti rigidamente tenuti durante la fase di accoppiamento dell'operazione? Dopo il raffreddamento, la fascetta pu? essere lasciata in posizione oppure rimossa, indipendenza dal tipo di fascetta impiegata.

... Senza riguardo alla forma della fascetta impiegata, un utensile Panduit, che_viene fabbilearto dalla Panduit Corporation di Finley.Park, Illinois (vedi brevetti.statunitensi HE. 2.6492 3.254,680_e_ 3?661. 187)_pu? essere modificato mediante l'uso,di_ L isolamento su ubicazioni appropriate per assicurare che la coriente venga applicata su.ubicazioni appropriate della fascetta. Quando l'utensile viene applicato alla fascetta e fatto funzionare per serrare la fascetta, esso fa si che elettrodi impegnino.la_fa-_> ;scetta su ubicazioni appropriate per applicare cordente ad esse, come e quando desiderato

Il vantaggio del aisterna sopra descritto ? che senza riguardo a variazioni nelle dimensioni del pezzo durante il ciclo di riscaldamento in seguito alla fusione della lega saldante, spostamento di organi eco?, la fascetta pu? essere mantenuta tesa, impedendo movimento degli organi che altrimenti poirebbe dare come risultato un giunto a lega saldante! a freddo, e non un giunto reale affatto? Inoltre, e ; di importanza notevole ? il fatto che la fascetta ? un riscaldatore ad auto-regolazione in modo che non risulta danno all'isolamento del cavo?

Vi ? un ulteriore vantaggio relativo al dispositivo e che ai riferisce all'adattamento di impedenza fra la sorgente di potenza e la fascetta? In dispositivi precedenti, la lunghezza del circuito di carico era molto corta, un pollice o due al massimo (pari a cm 2,54 e 5?08)? Nel presente dispositivo, il circuito ? relativamente abbastanza lungo, 3 o pi? pollici almeno (pari a cm 7,62 o pi?) di modo che anche se viene riscontrata una grande caduta di resistenza nella regione della temperatura Curie, viene mantenuta una impedenza ragionevole? Come un esempio, se un cavo da 1 pollice (cm 2,54) deve avere attacca-;ta una fascetta di terra, la lunghezza totale del riscaldEtere nel circuito in una forma di reELL?ZZazioni ? e in forme di realizzazione $he utilizzano strisce o tratti collegati di estremit? in parallelo, ? uguale al diametro dell'organo che deve essere ri4 scaldato per il numero di tratti paralleli per ? , o; X1VD, dove X ? il numero di tratti o strisce parali lele* Ita accoppiamento di tubo e riscaldatore combinati in conformit? ai dispositivi precedenti avrebbere una lunghezza probabilmente di 2 pollici, cio?! la lunghezza assiale dell'accoppiamento? Cos?, nel dispositivo della presente invenzione, il valore di resistenza subisce una notevole variazione come nei dispositivi precedenti ma non scende a valori tanto bassi e cos? l'adattamento di impedenza non ? un pr?!-blema cos? arduo?

La fascetta di riscaldatore della presente invenzione ha una funzione aggintiva in quanto se ad essa viene consentito di divenire parte della struttura finale, essa ai somma materialmente alla resistenza di tale stre ttura? Per esempio, se due cavi vengo? no uniti testa a testa e gli schermaggi sovrapposti* la fascetta mantiene una forza notevole diretta all'interno sull'area sovrapposta intrecciata e iinforza la struttura? Similmente, se una treccia viene attaccata all'involucro estereo di un connettore, la fascetta mantieneina notevole forza all'interno sulla! treccia per fissarla al connettore;:tale forza pssen-

_r\do indipendentedalla resistenza della connessione a~ |lega saldante.

La fascetta non viene necessariamente impiegata soltanto con lega saldante? l'uso con lega saldante essendo un esempio familiare di un campo di applicazione. La fascetta pu? essere impieg a per riscaldare adesivi, mastici? fondenti? plastiche ed altri materiali remmollibili o induribili a caldo peri unione? sagomatura, formatura ecc.

Il me_todo contemplato dell'invenzione ? quello di unire un pezzo in lavorazione che deve es4 sere riscaldato, oppure unire assieme pezzi in lavo4 razione che devono essere simultaneanente riscaldati me_di_an_t_e u_n___a_f_as_c_e_tt_a_ costitue_n_te un_ risca_lda_tore__ad{ auto-regolazione, eccitare il riscaldatore e mante-: nere tensione approssimativamente costante nella fascetta durante il riscaldamento, e, se desiderato, il susseguente processo di raffreddamento.

DESCRIZIONE DELLE FOB?E DI REALIZZAZIONE

PREFER?TE

Una ulteriore forma di realizzazione della ipresente invenzione contempla una struttura per aumentare la flessibilit? della fascetta, aumentare simultaneamente la sua resistenza minima per semplificare cosi l'adattamento di impedei^za della sorgente di corrente al riscaldatore e confinare anche il caf lore ad una regione specificata; la regione del pezzo in lavorazione in contatto con il riscaldatore?

Con riferimento inizialmente alla fleagibilit?, la fascetta definita da un'anima di_rame centrale_ci.r? condata daisolamentoe quindi in successiopemateri le a mu elevato, e quindi rame, ? alquanto rigida?

E* stato riscontrato che ae il materiale _a mu elevai_ to ? confinato ai una striscia piattaJLisposta oppol_ sta soltanto ad una superficie del conduttore di centro (ritorno di corrente) e la superficie del conduttore di rame esterna disposta sul lato opposto del i conduttore di centro dal materiale a mu elevato ? dotata di una pluralit? di fessure distanziate strettemente, perpendicolarmente alla lunghezza della fai scetta, la flessibilit? della fascetta viene ai ??-L sere fortemente aumentata?

_ Inoltre, le fessure confinano la corrente]_ ad^un?area minore (almeno del 50#) del riscaldatore! senza fessure ed aumentano anche la resistenza della fascetta per fornire maggiore facilit? di adattamene T;to..della sor.ge.nte di corrente costante alla fascet~-rj ta? Inoltre, confinando la corrente soltanto a quel-f la regione del conduttore eaterno che viene a contatto con il materiale a mu elevato? la generazione di calore viene confinata a quella regione.

_ Di nuovo, la foxma del riscaldatore pu? eaaere variata in confomit? alle varie domande e brevetti precedenti.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

_ Gli scopi, caratteristiche e vantaggi di cui sopra ed ancora altri della presente invenzione diverranno chiari da una considerazione della seguente descrizione dettagliata di forme di realizzazione specifiche della stessa, specialmente quando prese congiuntamente agli allegati disegni in cui:

_ _ la figura .1 ? una vista parzialmente in_ sezione e parzialmente in_proiezione _di_una_fpima di realizzazione di una fascetta di riscaldatore della presenteinvenzione. _ _ _ _ _ La figura_2_?_una vista schematica della faspetta della figura 1 e di un meccanismo di fi9-saggio idoneo per l'uso con essa.

_ .... _ La figura 3 illustra la saldatura assieme delle schermature sovrapposte di due cavi utilizzsndo il dispositivo della figura 2. _

_ _ La figura 4 illustra una modifica della fascetta della figura 1. _

La figura 5 illustra una forma di realizz?-;zione simmetrica della fascetta della figura 1.

La figura 6 illustra una modifica del di-;spositivo di fissaggio della figura 2.

La figura 7 illustra un utensile per l'ap?^ plicazione di fascetta modificato per l'uso nel sistema della presente invenzione.

La figura 8 illustra l'utensile della figura 7 nell'esplicazione dima forza di fissaggio di ; fascetta ad una fascetta di riscaldatore.

La figura 9 ? una vista di sommit? illustrativa e la figura 10 & una vista frontale che mostra fascette collegate testa a testa disposte in paralleL lo, eliminando la necessit? di un percorso di ritorno a terra. Le figure 9 e 10 illustrano una parte di una disposizione di fissaggio alternativa.

La figura 11 illustra un manicotto per il fissaggio della fascetta a denti di sega della figura ;1??

La figura 12 ? un diagramma schematico, sia elettrico e sia meccanico di una fascetta di riscaldai 'tore ad induzione.

L afigura 13 ? una vista in sezione trasversale dettagliata di un segmento della fascetta della figura 12.

_ La figura 14 ? una vista prospettica di1 un utensile per l^so con la fascetta di riacal&atore ad induzione,J?_

_ la figura 15 ? un dettaglio di sezione trasvereale di un1altra fomia di realizzazione di una _ fascetta di riscaldatore ad induzione._

_ _ La figura 16 ? una yista in pr?spettiva -. della forma di realizzazione^preferita^della pre sente invenzione.

_ _ La figura 17 ? una vista in sezione tra- _ sversale presa lungo la linea di sezione 17-17 della figura 16.

Con riferimento ora_spe_cificatanente alla figura 1 degli allegati disegni, viene illustrata, ; fortemente ingrandita, jina forma di fascetta <ti_ri-_ scaldatore 10 della presente invenzione. La fascetta include una sbarra collettrice 1 di ri_tor?o di corrente ad elevata conduttivit?, avviluppata su circa tre lati,e mezzo di uno strato sottile di isolamento ad alta temperatura come uno strato di nastro 2 di Kapton da 0,001 pollice (pari a mm 0,0254). Una superficie superiore esposta 3 della sbarra collettrice 1 ? prevista in questa forma di realizzazione.

Un composito di uno strato 4 di materiale) a bassa resistivit?, come rame, e uno strato 5 di materiale a mu elevato, come alloy 42, viene unito ? mezzo di uno strato 6 d? adesivo ad pna superficie dei nastro 2 di Kapton lontano dalla superf?cie 3 della sbarra collettrice 1? 11 composito degli strapti 4 e 5 costituisce una delle forme di struttura di riscaldatore sopra descritte?

La superficie inferiore, cerne illustrato nella figura dello strato 4f uno strato 8 di una certa foraa_di materiale applicatoad essa?1_ Se si desddera essere in grado di rimuovere la_fascetta dopo 1*pperazione di riscaldamento, allora lo strato 8 dovrebbe essere uno strato sottile d? mateliale isolante ad alta^temperatura,.come Kapton. Un tale strato^aument.er? il tem-po richiesto p.er-r-is-cal dare il pezzo in lavorazione alla temperatura desiderata? Se si desidera avere la fascetta che diventi | una parte pemanente della struttura in modo da impar*-tire resistenzajad essa, lo strato 8 pu? essere legai_ saldante, mastice, adesivo, noe. Lo strato 8 ? teimiU nato poco prima dell'estremit? del nastro se ? uno strato di materiale a bassa conduttivit?, di modo che si pu? effettuare una connessione elettrica con lo i strato 4 del riscaldatore Collegamento con lo strat-io-1 viene effettuato sulla superficie 3# Gli strati 1,! A e 5 sono tutti collegati assieme sulle loro estremit? lontane dalla estremit? alla quale viene applicata corrente? Ci? viene compiuto omettendo gli strati 2 e 3 e saldando a lega o saldando a punto assieme i materiali oppure unendoli con un mastice od adesivo conduttivo?

Lo strato 8 pu? essere ricoperto da una copertura di metallo sottile duro come indicato da linea tratteggiata 9 per proteggere gli^elementi di circuito elettrico dal dente di fermo 72 della figura 7.

Con riferimento ora specificatamente alla; figura 2 degli allegati disegni, la fascetta 10 ? dotata di un dispositivo di bloccaggio 12? Il dispositivo 12 viene fissato vicino ad una estremit? della; fascetta e comprende un alloggiamento rastremato 14 ed una sfera 16?

In operazione, la estremit? 18 della fasceta lontana dal dispositivo 12 viene inserita attraverso il dispositivo 12 sotto la sfera 16? La sfera 16, al movimento della fascetta da sinistra a destra nella figura 2, ai sposta a destra e consente il passaggio libero della fascetta? Al movimento; tentato della fascetta 10 da destra a sinistra, tuttavia, la sfera 16 viene mossa da destra a sinistra e viene forzata in basso e preme la fascetta tra l? sfera e la parete di fondo del dispositivo 12 L'aicione di inaneamento impedisce ulteriore movimento della fascetta verso sinistra?

T,A afara 16 h realizzata di un materiale non conduttivo allo scopo diImpedire un portocireni?_ to attraveraol fascetta sulla sua estremit? di en? trata. Specificatamente il dispositivo 12 ? realiz-* zato_.caratteristicaraen_t_e_di_metallo ed ? in contatt? con_lo strato.8 o_4_della_fascetta come illustrato nella-figura_l._Se_la sfera_l6 fosse_di,_metallo, pr?dorrebbe un.cortocircuito sul dispositivo,12_di modot_ che-non verrebbe,fornita corrente alla parte di ri?Ii .scaldamento de11a_faspetta lo._

Si dovrebbe notare che lo strato.5_a.mu i elevato pu? essere__terminato .adiacente al disposi*? tivo 12_di modo che avviene scarso,riscaldamento, nella regione,.fra_il__dispositivo 12 e l'ubicazione i dove .viene,applicata corrente.,

Il_dispositivo della figura 1 ? illustra-|! o come un riscaldatore,del tipo esposto nel bre-_ ! _T??to No. 4.256.945? Come precedentemente indicato,! esso pu? assumere la forma di qualsiasi,degli,altrii. _rtjsc_aldatpri sopra .discussi?_

Inoltre,,l1organo isolante,2 pu? ricoprici re compietemente la sommit? dello strato 1 come in-l ,dicato dalle linee tratteggiate 20, In questo casi lo strato 2 ? dotato di una finestra per contat?o a mezzo del connettore di alimentazione d?_corrente_ oppure viene teminato poco prima dell*estremit? del nastro gifeui viene fornita corrente._

Se lo strati 8 ? lega saldante od altro m teriale di unione attivato a caldo, la fascetta di-i :venta una parte permanente della struttura finale?j_ Ci? ? illustrato nella figura 3.dei disegni. Un pri-_. mo tratto di cavo schermato 20 deve essere collegato ad un secondo tratto di cavo schermato 22_?_Dopo la giunzione dei conduttori centrali 24 ed il riempi- : mento dello spazio fra,gli strati isolanti 26, lo schemaggi o 28 del cavo 22 viene tirato al disopra dellp achemaggio 30 del cavo 20. Una fascetta 10, come illustrato nella figura 1 degli allegati dise-__ gni, viene posizionata attorno alla regione dei cavi iove si sovrappongono le intrecciature 30 e 28. Una _ estremit? di coda 32^ ellajfascetta 10^? collegata attraverso una sorgente 31 di energia in corrente alternata costante fino_a_che lo strato di lega saldante 8 si fonde. La corrente viene fatta cessare, la lega saldante era fredda, unendo la fascetta all'intreo-! ci? 28 e 1intreccio 28 all*intreccio 30? L'estremit?, 32 della fascetta 10 pu? quindi essere tagliata via e l'operazione ? completata

Vi sono diverse earatteriafe che del diappi sitivo che dovrebbero essere messe in risalto. PiBicernente, la fascetta ? senza dimensione; cio? la fai scotta pu? essere venduta al pubblico in lunghi tratti avvolti a spirale, da 50 piedi,_ jOO piedi (metri.

15 e metri 30 circa rispettivamente)_ ecc. putente ' acquieta un certo numero di dispositivi di fissaggio ed un utensile per 1*applicazione del dispositivo di fissaggio di modo che calando ciascun tratto viene usa

.to ""e tag--l-i--a-to---un--d-i.sposit.iv.o. di. fissaggio pu?-esF'se're?. |attaccato per il tratto susseguente. Il dispositivo Idi fissaggio pu? essere fornito con un'egea di singoll denti per perforare la fascetta e mettere in ? ?!co"r.to gLi strati di rame l.?u.no rispetto all'altro.

Altri mezzi di cortocircuitasione dello strato possono essere impiegati come femagli, punti metalUcii ecc.

E1 anche importante che la fascetta sia L progettata appropriatamente per ottenere accoppiai mento efficiente di potenza alla fascetta dalla sor-> gente di potenza. Una circu?teria appropriata di a-i dattamento di invadenza tra la fascetta e la sorgente di potenza usualmente ? richiesta; la progettazione! esatta di questa circuitelia, dipendendo dalle dimensioni di sezione trasversale della fascetta, la lunghezza della fascetta, la frequenza e la realativit?_ e permeabilit? dei materiali magnetici impiegati, nonch? la resistivit? dei materiali non magnetici, j_

Ulteriore caratteristica dell'invenzione che la fascetta della figura 1 ? ano he riutilizzabile. La fascetta pu? essere distaccata via dal pezzo in lavorazione mentre la lega saldante ? ancora calda? La soluzione di cui sopra h particolarmente possibile dove la lega saldante penetra nel lavoro, a d esempio con la intrecciatura, poich? la rimozione dellajfascetta non influenza la lega saldante che e penetrata. Lo stesso vale dove la fascetta viene impiegata per fondere materiali come plastica o nastri sigil? labili a caldo usati nella'riparazione di cavi e simili.

Un'altra caratteristica importante della f ascetta ? inerente nella sua proguttazione fondamentale? La fascetta pu? essere applicata dal lato di__ un cavo, tubo o simile; essa non deve essere fatta scorrere al disopra dell'estremit? del cavo o tubo prima di unirli?

Una forma alternativa di struttura ? illustrata nella figura 4 degli allegati disegni. In questa configurazione, lo strato 8 ? isolamento, ed esso fe esteso su per jiati degli strati 4,5 e 6 in mo-i do da impedire che lega saldante ven?a a contatto con gli strati 4 e/o 5? In questa configurazione, la lega saldante viene applicata al pezzo in lavorazione, come gl-mi?intrecci sovrapposti 28 e 30, come un nastro prima che la fascetta 10 venga applicata. Iniquesta configurazione, la fascetta 10 pu? essere rimossa dal pezzo forzando la sfera 16 verso destra come visto nella figura 2? Un foro nella sommit? del dispositivo 12 pu? essere previsto per consentire che un utensile aguzzo venga inserito in modo da ritirare la sfera durante l'operazione di rimozione.

Ancora un'altra configurazione difascetta ?.illustrata nella figura i? degli allegati disegni. In questa forma di realizzazione di.una fascetta, indi_cata_daL riferimento,numerico 48, la sbarra-col-. lettricedi ritorno,dellacorrente ? posizionata nel.: centro della struttura..Specificatamente,_.la.sbarra. collettrice 34 di ritorno della ..corrente circondata da uno Btrato isolante 36. Uno strato di rame 18 ? rivestito internamente con un materiale ferromagnetico 40 della temperatura Curie desiderata e circonda_ tre lati dello strato 36 e pieoli,segmenti.42._deIlo stesso si estendono al disopra del nastro su lati opposti della sommit? della struttura. Uh ulteriore strato di rame 44 sovrasta la sommit? dello strato 36 e viene disposto al disotto dei segmenti 42 dello s trato 38-40.

In questa configurazione, l'intero esterno della struttura ? allo stesso potenziale e la sfera; 16 pu? essere di metallo poich? viene eliminato il ; problema di cortocircuito? Com enella struttura della figura 19 le estremit? degli strati. 34 e 38 lonteune dalla sorgente sono collegate assieme e sono dotate di un dispositivo di accoppiamento, come il dispositivo 12 della figura 2;. Nella presente configuri razione, l'estremit? della fascetta lontana dal punto di attacco del dispositivo 12, passa al disopra d?lia sommit? della sfera (vedi figura 6) e consente aoceseo pi?.facile dell'utensile alla sezione di ?strem?t? 50 della fascetta 48. Gli strati 36 e 42 possono avere in essi grandi finestre adiacenti all'estremit? della sezione 50 della fascetta 48 di modo che un e.lettrodo dell.a .so..r.gente pu?.venire a contatto co1n lo strato 34,

_ Con riferimento ora specificatamente alla, figura 7 degli__allegati disegni, viene illustrata una vista parziale,di_un utensile di installazione Panduit 52 modificatq per lavorare nel sisterna della presen- _ te invenzione^ L'utensile comprende una piastra,frontale immobile 54 che si estende in avanti da una peti rete posteriore 56 dellutensile 52>La piastra 54 ? fessurata su 58 per ricevere in essa la fascetta Un organo 60 avente una superficie inclinata 62 for mata sulla sua estremit? di destra come visto nella; figura 7? ? fissato al lato destro della piastra 54? _ Un elemento di scorrimento 64? che, nel_ funzionamento dell'utensile, viene fatto muovere a destra dalla posizione di riposo illustrata nella_ figura 7? viene guidato fra le pareti di guida 65 e 67 che si estendono in avanti dalla parete posteriore 56 dell'utensile? L'elemento di scorrimento viene fatto^funzionare dava dispositivo di azionamento, non illustrato

L'elemento di scorrimento 64? vicino alla sua estremit? di sinistra od anteriore, porta un dente di arresto 66 che si accoppia in una fessura nel l'elemento di scorrimento 64 ed ? imperniato attorno al perno di rotazione 68? La superficie di sinistra 70 del dente di arresto 68 ? inclinata e si secoppia con la superficie 62 dell'organo 60. L'estremit? di destra del dente 66 presenta una esten-'sione 'verso l'alto 72 con formazioni a dente di sega alla sua superficie superiore? Il dente di arresto; viene sollecitato a molla a girare in senso antiorario di modo che quando l'elemento di scorrimento 64 ti-: ra il dente di surresto 66 a destra, la sua superficie 70 ? disimpegnata dalla superficie 62 dell'organo 60 ed il dente di arresto gira in senso antiorario con: la formazione a dente di sega della:sua estremit? 72 che gira verso la piastra 74 che sd estende al diso? pra della sommit? dell'estremit? 72 del dente di ari resto e si muove con esso; essendo miche fissato all'elemento di scorrimento 64?

Con riferimento alla parte superiore della fjgzra 8, l'utensile viene illustrato nella sua posif zione operativa con una.fascetta intrappolata fra il dente di arresto 66 e la piastra 74? Nella,parte inferiore della figura 8, ? chiaro che il movimento i dell'elemento di scorrimento a destra tira con se J la fascetta, ed il dispositivo di fissaggio 12 della figura 1 o della figura 6 impedisce lo scorrimento della fascetta al rilascio della stessa quando l'elemento di scorrimento si sposta a sinistra? La superbiieie 62 dell'organo 60 spinge il dente di arresto in senso orario verso la posizione illustrata nella. figura 7 d? modo che l'utensile pu? essere facilmente mosso a sinistra lungo la fascetta per tirarla in posizione per una ulteriore sequenza di serraggio? L'utensile cos? come finora descritto ? disponibile sul mercato oggigiorno. Allo scopo di adattare l'utensile per l'uso nella presente invep^ zione, l'organo 74 sulla sua superficie opposta all'estremit? 72 del dente di arresto ? dotato di uno atrato relativamente pesante 76 di isolamento. Un contatto eiettrico 78 pu? essere disposto sullo strato 1 isolante 76 e, se previsto, ? collegato elettricameil?-te attraverso il conduttore 80 ad un terminale di una sorgente di corrente costante come la sorgente 31 del-La figura 3? La parte del dente di surresto 72 che porta la faccia con formazione a dente di sega ? isolai ta dall'elemento di scorrimento 64 e pu? essere collegata attraverso un conduttore 82 ad un secondo terminaie di una sorgente di corrente costante.

Nell'uso del sistema, la fascetta 10 viene applicata attorno all'organo od organi che debbono essere bloccati e riscaldati; la coda 18 della fascetta essendo inserita nell'utensile attraversala fessura 58 e fra la piastra 74 e l'estremit? 72 del dente: di arresto, l'utensile viene fatto funzionare in modo da tirare stretta la fascetta e la sorgente di corrente viene attivata. Se, in seguito a fusione o scorrimento del sigillante attivato o flusso di plastica .ecc?, la fascetta si allenta, l'utensile viene fattoi funzionare di nuovo per mantenere tesa la fascetta. \ Ovvi amente, viene mantenuta presalone Bufficiente sul meccaniamo operativo dell*utensile per far SL che l'estremit? 72 del dente di arresto la fascetta e la prema contro l'elettrodo 78?

L?*utensile non ? necessario appi!nhi la corrente alla fascetta affatto 0 sull'ubicazione di fissaggio. Pu? essere prevista una sorgente indipen-? dente oppure l'utensile pu? fornire una connessione elettrica in altro posto diverso dalle ganasce?

In un'altra forma di fascetta, come illustrato nelle figure 9 e 10 degli allegati dieegni la fascetta ? sagomata ad U elettricamente? Dna base isolante 90 ha disposto sulla sua superficie superiore, come visto nella figura 10, uno strato 92 a mu ; elevato che ? disposto al disopra dello strato isolante 90 e uno strato di rame o simile 94 ricopre lo j strato a mu elevato.

In quei casi dove la fascetta ? sufficientemente lunga per richiedere una eccitazione bilanciata sui punti di contatto, cio? le tensioni sui punti di contatto devonoessere uguali ed opposte rispetto a : terra, ? richiesto un trasformatore bilanciato-sbi- : lanciato o "balun" per collegare il riscaldatore ad; un cavo schennato sbilanciato, come un cavo coassia^ le? Tuttavia, se la fascetta ? molto corta in confr?nto ad una lunghezza d'onda, l'uno o 11altro punto di contatto pu? esser-e--collq^-t-o-a--tfrr-ra, d -o? e coli| legfco alla schermatura del cavo senza l'uso di un ! balun"?

La struttura ovviamente pu? assumere al-? : _ tre fonae come 2 U uniti sull'estremit? di due gambi adiacanti per fornire un dispositivo a quattro gambi? Uh tale dispositivo aumenta ulteriormente la lunghezza elettrica del dispositivo a due volte quella della figura l o della figura 9? Cos?, per un cavo da 1 pollice (crn 2,54)? la lindezza elettrica di una fa-> scotta con una configurazione a doppia U ? 4ufo circa 12,6 pollici (pari a 32 cm)?

La figura 9 illustra una di diverse forme alternative di fissaggio? 11 bordo esterno e dota- * to di intacche 96 che hanno pareti sia rastremate e sia ad angolo retto. Nella figura 11, viene ilio-? strato un dispositivo di fissaggio 98 per una tale fascetta? 11 dispositivo di fissaggio ? un manicotto rettangolare cavo 100 avente una ? pi? coppie di linguette resilienti dirette all'interno 10Z e 103 'disposte opposte l'una all'altra nelle pareti verticali strette 1?4 e 1?6, rispettivamente, del manicotto 100. Il riscaldatore della figura 9 pu? essere facilmente inserito nel manicotto 100 da destra a sinietra, ma al movimento tentato_da ainiatra a destra, le linguette 102 e 103 iip?gnano le pareti verticali come vieto nella ffeura 9 delle intacche marginali 96 nell'organo 90 ed impediscono il ritiro della fa- ! scetta a meno che le linguette non vengono mosse al l'esterno mediante un mezzo od un altro.

Le strutture di cui sopra richiedono una ' connessione diretta del riscaldatore a fascetta attraverso la alimentazione dj potenza. Con riferimento specificatamente alle figure 12 e 13 viene illustrata una versione di un riscaldatore a fascetta induttivo 108^in conformit? ad una forma di realizzazione della presente invenzione. Il riscaldatore comprende una fascia 110 di materiale a mu .relativamente elevato ricoperta sulla sua superficie esterna da uno strato sottile 112 di isolamento. Uh dispositivo di fissag-? gio 114 ? come illustrato nella e descritto rispetto alla figura 2, eccetto che la sfera di fissaggio 123 ? conduttiva per fornire una spira cortocircuitata i per permettere che vengano stabilite correnti circo-r lan'^.-" Se desiderato, uno strato 116 di lega saldante pu? estendersi sull'intera superficie interna dello strato 110 tra le estremit? del dispositivo di fi'ssaggio^ 14.

La fascetta viene bloccata come descrittoi pre cedentemente attorno ad un cavo o simile e viene quindi riscaldata da una fascetta flessibile Aiseon4 tinua 1l8 <H materiale_conduttivo attraverso colonnine 120 e 122 ad una sorgente ?4 dl corrente alternata costante di frequenza appropriata Le colonnine 120 e.J.2.2._sono portate sulle estremit? di._una coppia di pinze 0 ganasce 126 illustrate nella figura 14 degli allegati disegni,

Nell'uso, il riseaidatore a fascetta 108 viene serrato sul cavo con la lega saldante che viene a contatto? ad esempio, con 1*intreccio di un cavo i L'utensile della figura 14 viene quindi applieato aprendo le sue ganasce per aprire la fascetta 118. La fascetta viene applicata attorno alla fascetta 108, le ganasce chiuse fino a che la fascetta 118 viene bloccata attorno alla fascetta 108 e quindi viene applicata corrente. Per induzione, la fascetta 108 viene riscaldata alla sua temperatura curie momento in cui il mu del materiale dello strato n viene ridotto e la corrente si diffonde nell'interno' dello strato dando come risultato resistenza ridotta. Parametri come corrente, area superficiale, resistenza ecc., vengono scelti in modo che al disopra della temperatura Cuzie il calore dissipato nell'atraosfera circondante ziduce la temperatura della fascetta al disotto della temperatura Curie ed avviene la auto-regolazione ?

le varie dispoaizioni delle applicazioni precedenti possono anche essere impiegate? Per esem? pio, e d fa riferimento alla figura 15 negli alleg?ti disegni, uno strato di rame 130 pu? essere laminato con uno strato ferromagnetico 128? Di nuovo, uno : strato isolante 132 ? previsto ed uno strato di lega saldante 134 pu? essere previsto?

In operazione, quando viene avvicinata la temperatura Curie, la corrente ai diffonde dallo strato di alta resistenza 128 nello strato di bassa resistenza 130? Si ha come risultato auto-regolap> zione.

Le fascette descritte sono notevolmente j sottili e, ad esempio, una fascetta della figura 1 ! impiegata per saldare l'intreccio di un tubo di rame da 1 pollice e mezzo a 2 pollici (cm 3?81 e cm 5,08) ? circa spessa 0,018 pollici (pari ara 0,45) e larga circa 0,180 pollici (pari a mm 4,57)? Il rame e/? al..l..oy.42_ ._od.i...ma-terial.i__s.ce_lt_i..s_on_o_s__ufficientementei._ robusti per consentire fasciatura effettiva della struttura? Una tale fascetta azionata a 250 watt ha! saldato un accoppiamento di rame su di un tubo di rame da 1 pollice e mezzo in un minuto? All'aumento! dell?energia a 500 watt, il tempo ? sceso a 20 secondi? Si ? notato che a circa 300 watt, iybempi scendevan materialmente il carico divenendo un corto dissipa?? tore termico piattosto che un dissipatore termico infinito allincirca a quel livello di energia nella I_ struttura sopra definita. _

E? chiaro ?die la presente invenzione fornisce un dispositivo riscaldatore e di fissaggio a ; fascetta unico combinato per eseguire molte funzio- ; ni che richiedono che il lavoro venga strettamente tenuto e riscaldato ad una temperatura precisa? La figura 3 illustra un uso specifico del dispositivo; la connessione di intrecci sovrapponentesi o intraci ci che si sovrappongono a connettori, ma non vi ? differenza reale nel funz.iona "me "nto se~gli organi ch~er si sovrappongono sono tubi di plastica da unire, tui bi di rame e/o raccordi che debbono essere uniti, l? saldatura di una fascetta di terra ad un cavo, e ri4 scaldamento di una colla, mastice, o adesivo, fondente o simile. La fascetta pu? divenire parte della j struttura finale oppure pu? essere rimossi. Se incor-L porata nella struttura finale, essa diventa un orga^ no di rinforzo e si somma alla resistenza del prodotto completato.

La fascetta pu? anche essere impiegata ! ecane un risealdatore. In seguito_alla capacit? di entrata laterale, essa pu? essere applicata su di>unal_

-se--zion-e c-o-ngelata di un tubo op "pure f'ormata come un 'elica attorno ad un tubo per riscaldare il contenuto]_ del tubo per qualaiaai di una variet? di uai coma di-_sgelamento, promozione dj una reazione chimica, e simile? _

La struttura di fissaggio pu? assumere molte fora e sebbene quelle della figura 2 si racco-?_ mandino particPiamente per installazioni permanenti_ poich? esse sono notevolmente piccole, con una lar- _ ghezza di 1/4 di un pollice (pari a mm 6,35) una lunghezza da 3/3 di un pollice (pari a mm 9f52) ed un1altezza di circa 1/4 di un pollice (pari a mm 6,35)? _ Uh tale dispositivo di fissaggio lavora molto bene con l'utensile delle figure 9 e 10 e fornisce una forte presa sulla fascetta per lungo tempo dopo il completamento dell'applicazione?

Con riferimento specificatamente alle figure 16 e 17, viene illustrata una forma di realizzazione preferita della presente invenzione? Uh conduttore 136 di ritorno della corrente ? circondato da uno strato di isolamento 138? Uh materiale 140 a mu elevato ? disposto lungo la superficie inferiore soltanto, come visto nelle figure, dello strato isolante ; 138. La struttura ? circondata da uno strato di rane 142, che forma lo Btrato esterno de^dispositivo,_ Lo strato di rame 142 o strato di altro m&-teriale altamente o moderatamente conduttivo, ? fei aurato come indicato dal riferimento numerico 144. Le fessure 144, in dipendenza dall'impedenza della ' sorgente e dalla flessibilit? desiderata, possono estendersi soltanto attraverso la sommit? dei o attraverso la sommit? e gi? per i lati della fascetta^ quest'ultima condizione essendo illustrata nelle figure 16 e 17?

Le fessure 144 limitano il flusso della corrente alle regioni non fessurate, die, nella for-i. ma di realizzazione come illustrata, sono le regioni 146 e 148 che stanno adiacenti soltanto allo strato ! 140 a mu elevato. La limitazione della corrente al I sottile strato di reme 146?148 aumenta materialmente la resistenza del dispositivo totale rendendo di gran lunga pi? semplice l'adattamento di impedenza della! sorgente di corrente al riscaldatore. La flessibilit? impartita al riscaldatore, da un lato, a mezzo delle fessure 144, facilita materialmente la semplicit? con cui la &scetta pu? essere avvolta attorno ad un pezzo in lavorazione e tirata strettamente attorno a tutte le sue regioni ed in modo da conformars? a profili ! irregolari pi? facilmente di fascette pi? rigide non munite di fessure?

Lo strato 140 a mu elevato pu? essere uno strato che Bta da solo, come illustrato, oppure pu?; essere laminato ad una base di rame o base di altroi materiale ?

Una interessante caratteristica di questa progettazione ? che corrente viene limitata dallefessure 144 alle regioni 146 e 148 dello strato eonduttivo esterno? Di conseguenza, calore viene generato_ soltanto in quella regione che include particolarmente il materiale 140 a mu elevato. Cosi, il calore viene generato immediatamente vicino al pezzo in la, vorazione; il generatore di calore, il materiale a mu elevato, essendo separati dal pezzo in*lavorazio ne soltanto da un sottile strato di materiale conduttivo, rame, acciaio inossidabile ecc?, in dipendenza dalle desiderate caratteristiche elettriche e fisidie del riscaldatore?

Il riscaldatore viene cosi reso altamente flessibile, molto efficiente e pi? facilmente adattato alla alimentazione di potenza, particolamente a frequenze operative di 8-20 MHz, rispetto alle altre forme del dispositivo in seguito all'elevata fresistenza della fascetta delle figure 16 e 17.

La frequenza dell'alimentazione utilizzata! nella presente non ? limitata ad un Intervallo spe- ! cifico d? frequenze. 11 funzionamento al disopra det 1*intervallo da 1000 a 5000 Hz aumenta la prestazione molto poco a meno che non vengano impiegate frequenze sufficientemente elevate per aumentare significati- 1 vanente la resistenza del primo strato.

_ _ Il termine "corrente costante" come qui impiegato non significa una corrente che non pub aui mentore ma significa una corrente che obbedisce alla seguente formula:

AI _<- 1/2 AH _

1 R

Specificatamente, allo scopo di auto?regolar zione, la potenza erogata,al..carico orando il riscal? d'at "ore supera "l "a t-empe'rat'u?ra- C-ur??i-e?,* d--eve esse-re minore della potenza erogata al carico al disotto deli 1? "temperatura Curie. Se la corrente viene tenuta invariabile, j^Llora il rapporto migliore di auto-re4 gol.az.i.on.e vie-ne otte.nuto.poco prima 'del controllo dell'alimentazione di potenza, per ridurre correntei ^ ?tayia, purch??la corrente,venga ridotta sufficien -temente per ridurre il riscaldamento, viene ottenuta auto-regolazione. Cosi, quando non sono richiesti grandi rapport?.di auto-regolazione, i vincoli sul grado di controllo della corrente possono essere ri? ?la.ssa?ti?, riducendo il c?ost?o dell'alimentatore,

_ Liquazione di cui aopra ? derivata a?ali&-zando liquazione:_

O

= (I AI) _ (R AR dove P ?.:potenza, differenziando P_rispetto aR)

_ dP ? ?2 2RI (di )

dR dR

e per sodilisfare i requisiti per auto-regplazione ; dP /0, Cos?, I2 2RI (di ) < 0 che si riduce all'edH "? dR

quazione di cui sopra,_

Come precedentemente indicato, l'isolamento pu? essere applicato alla superficie intern a (la superficie della fascetta che viene a contatto con il P?_zz0 in lavorazione) per impedire aderenza della fa>-scetta alla lega saldante. Tale effetto pu? anche es-_ sere ottenuto impiegando un conduttore esterno_a cu?_ lega saldante non aderisce facilmente; come titanio,_ alluminio o simile. Gli isolatori, precedentemente menzionati, possono essere qualsiasi materiale orga^ nico od inorganico, relativamente flessibile e resistente al calore, anch'esso non bagnato dalla lega saldante, I materiali specifici vengono determinati_ dal calore che viene incontato e dal tipo di lega saidante impiegata. Gli esempi metallici fom iti sopra:_ sono per leghe saldanti stagno-piombo. Alluminio e titanio possono anche essere inpiegati con binatura;

Claims (23)

RIVENDICAZIONI

1.Riscaldatore ad auto-regolazione comprendente:

una fascetta di riscaldatore ad auto-regilezione allungata, relativamente piatta e flessibili avente almeno un primo organo allungato sottile di materiale ferromagnetico,

me zzi per fissare detta fascetta di riscaldatore in una fascia attorno ad un pezzo in lavora-i zione che deve essere riscaldato,, e

mezzi per sviluppare una corrente altemalta in detta fascetta sufficiente per far si che la sua tenqaeratura si avvicini alla temperatura Curie di detto materiale ferromagnetico.

2 Riscaldatore secondo la rivendicazione 1, in cui detta fascetta comprende inoltre:

una pluralit? di organi allungati paralleli elettricamente collegati testa a testa per aumentare la loro lunghezza elettrica attraverso la quale*7viene applicata corrente,

3 Riscaldatore secondo la rivendicazione: 1 o la rivendicazione 2 , in cui detto organo allungato ha una sottile copertura al disopra di una del-_ le sue superfici piatte allungate di un materiale conduttore.

4. Riscaldatore secondo la rivendicazione 3 in cui detta sottile copertura ha una pluralit? di fessure allungate generalmente parallele, ciascuna estendente si trasversalmente alla dimensione allungata di detta fascetta e disposte lungo almeno una del? le sue superfici.

5. Riscaldatore secondo la rivendicazione; 1 in cui detti mezzi di sviluppo comprendono:

mezzi per collegare una corrente alterna^ ta costante su estremit? elettriche opposte di detta fascetta

6. Riscaldatore secondo la rivendicazione1 1 o la rivendicazione 5 in cui detti mezzi per il fissaggio comprendono un meccanismo di fissaggio che consente che detta fascetta venga tirata strettamente attorno ad un pezzo in lavorazione che deve essere : riscaldato e che tiene detta fascetta nella condizione serrata?

7 Biscaldatore secondo la rivendicazione 6 icomprendente inoltre mezzi per serrale detta fascetta durante il riscaldamento in modo da mantenere la tenElione in detta fascetta durante il riscaldamen-;to del pezzo in lavorazione

8. Biscaldatore secondo la rivendicazione 7 in cui detti mezzi di serraggio comprendono detti mezzi per applicare corrente a detta fascetta?

9 Riscaldatore secondo la rivendicazione! 7 in cui detti mezzi di serraggio comprendono:

mezzi per afferrare una estremit? di detta ? fascetta che si estende all'esterno dal segmento .1 detta fascetta disposta attorno ad un pezzo in lavora-;ione ed impartire movimento relativo di detta estr?finit? did etta fascetta relativamente a detto segmento, detti mezzi di presa avendo ulteriori mezzi per applicare corrente a detta fascetta.

10 Biscaldatore secondo la rivendicazione 8 in cui ma superficie piatta allungata di detta fai scetta ha una copertura per proteggere fisicamente ; detta fascetta dall'abrasione?

11 Biscaldatore secondo la rivendicazione 1 in cui detto organo allungato ha una sottile coperI-(tura al disopra di una delle sue superfici piatte allungate di un materiale avente almeno una resistenza spi? bassa di detto materiale ferromagnetico menzironato per primo.

12. Riscaldatore secondo la rivendicazione Il o la rivendicazione 11 in cui detti mezzi di svilupp? includono mezzi per indurre induttivamente detta; corrente in detta fascetta.

13 Riscaldatore secondo la rivendicazione 4 comprendente inoltre:

uno strato di lega saldante formato su di una superficie di detta copertura sottile destinato a venire a contatto con detto pezzo in lavorazione.

14. Riscaldatore secondo la rivendicazione 11 comprendente inoltre:

uno strato di lega saldante formato su di una superficie di detta copertura sottile destinato a venire a contatto con detto pezzo in lavorazione.

15. La combinazione di un riscaldatore secondo la rivendicazione 6 e di un meccanismo di fissaggio di fascetta per serrare inizialmente detta fascetta attorno ad un pezzo in lavorazione e consentire l'ulteriore serraggio di detta fascetta durante il riscaldamento ?

16. Riscaldatore secondo la rivendicazione 15 in cui detto meccanismo di serraggio della fascetta include mezzi per sviluppare corrente elettrica in detta fascetta?

17 Procedimento di.riscaldamento di un pezzo in lavorazione comprendente le fasi di:

circondare strettamente un pezzo lavorasione con un riscaldatore ad auto-regolazione sotto fortna dl unafasce tta,_

__ applicare una corrente elettrica alla fa~ scetta, e

_ mantenere tensione in detta fascetta du.rai?y te i1 riscaldamento di un pezzo in lavorazione.

18. Procedimento secondo la rivendicazione 17 in ?li detta corrente elettrica ? una corrente costante

19 Procedimento di saldatura di un pezzoi ? da in lavorazione ad un altro pezzo in lavorazione, comprendente le fasi di:

sovrapporre il pezzo in lavorazione,_ fissare assieme i pezzi in lavorazione me? di ante una fascetta fissabile a riscaldatore elettrico direttamente attorno ai pezzi in lavorazione,

applicare corrente elettrica al riscaldatore per produrre riscaldamento, e

applicare lega saldante ad una regione so vrapposta dei pezzi in lavorazione.

20 Riscaldatore secondo la rivendicazione 19 in cui l'esterno dei pezzi in lavorazione sovrapiposti ? compressibile, le fasi includendo: comprimere il pezzo in lavorazione esterno contro il pezzo in lavorazione interno?

21. Procedimento secondo la rivendicazione) 20 in cui il pezzo in lavorazione esterno ? poroso 1 e lega saldante viene applicata alla superficie interna della fascetta, il metodo comprendendo inoltre ili far ai che la lega saldante fluisca attraverso l'or-) gano poroso mediante riscaldamento della lega saldante a mezzo di detto riscaldatore a fascetta?

22 Metodo secondo la rivendicazione ^ o la rivendicazione 2 in cui detto organo allungato hai una copertura al disopra di una delle sue superf?ci piatte, allungate, di un materiale che non aderisce alla lega saldante?

23 Metodo secondo la rivendicazione 22 ini cui detta copertura ? conduttiva.