PL210406B1

PL210406B1 - Method for making electric anticondensation heater band and the band made according to this method

Info

Publication number: PL210406B1
Application number: PL381078A
Authority: PL
Inventors: Ludomir Olkuśnik; Wojciech Olkuśnik
Original assignee: Ludomir Olkuśnik; Wojciech Olkuśnik
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2012-01-31
Also published as: PL381078A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania elektryczne grzejnej opaski antykondensacyjnej zapobiegającej wykraplaniu się wilgoci z otaczającego powietrza na częściach nie pracujących maszyn i urządzeń elektrycznych tzn. eliminującej szkodliwe nawilgocenie izolacji lub zapobiegającej gęstnieniu czy zamarzaniu cieczy w rurociągach albo zbiornikach przy obniżeniu się temperatury otoczenia itp. Przedmiotem wynalazku jest również elektryczna opaska grzejna, której elementem grzejącym jest elastyczny, niemetalowy (rdzeń stanowi przewodzące prąd elektryczny włókno np. węglowe, osłonięte warstwą izolacji) lub metalowy (drut rezystancyjny owinięty spiralnie na rdzeniu z włókna izolacyjnego np. szklanego osłonięty warstwą izolacyjną) rezystancyjny przewód grzejny wykonana tym sposobem.The subject of the invention is a method of making an electric anti-condensation heating band preventing the condensation of moisture from the surrounding air on parts of non-operating electrical machines and devices, i.e. eliminating harmful dampening of the insulation or preventing thickening or freezing of liquids in pipelines or tanks when the ambient temperature drops, etc. The subject of the invention is also an electric heating band, the heating element of which is a flexible, non-metallic (the core is an electrically conductive fiber, e.g. carbon, covered with an insulation layer) or metal (resistance wire spirally wrapped around an insulation fiber core, e.g. glass, covered with an insulation layer). this way.

Jednym ze znanych sposobów wykonywania opasek z metalowymi elementami grzejnymi realizowany jest podobnie jak taśmy konfekcyjne (włókiennicze) przy czym drut rezystancyjny stanowi co najmniej jeden z wątków, oplatających spiralnie z poskokiem coś w rodzaju płaskiej osnowy z włókna odpornego na temperaturę w całym zakresie stosowania opaski. Do tak wykonanego elementu grzejnego przyłącza się przewody zasilające i tak powstały zespół grzejny pokrywa warstwą izolacyjną np. tkaniną odporną na temperaturę w zakresie stosowania opaski. Ta metoda daje wprawdzie możliwości wykonania opasek o stosunkowo dużych szerokościach, wydzielających ciepło równomiernie na całej powierzchni, co najczęściej nie ma znaczenia, ale wymaga stosowania skomplikowanego i drogiego oprzyrządowania, jest kłopotliwą w dostosowaniu opasek do wymaganych parametrów technicznych (wymiary, moc, napięcie zasilania, wytrzymałość elektryczną na przebicie itp.), a ponadto opaski są znacznie trudniejsze w użytkowaniu (trudniejsze układanie na powierzchniach ogrzewanych.One of the known methods of making bands with metal heating elements is implemented similarly to confection (textile) tapes, where the resistance wire is at least one of the wefts, spirally twisting with a jump, something like a flat warp made of temperature-resistant fiber in the entire scope of the band's use. Power cables are connected to the heating element made in this way, and the resulting heating unit is covered with an insulating layer, e.g. with a fabric resistant to temperature in the scope of application of the band. Although this method allows for the production of bands with relatively large widths, which emit heat evenly over the entire surface, which usually does not matter, it requires the use of complicated and expensive equipment, it is troublesome in adapting the bands to the required technical parameters (dimensions, power, supply voltage, puncture resistance, etc.), and in addition, the bands are much more difficult to use (more difficult to lay on heated surfaces.

W innym, znanym z opisu zgłoszenia Krakowskiej Fabryki Aparatów Pomiarowych P 342583 rozwiązaniu wykonuje się opaski, których elementem grzejącym jest przewód grzejny osłonięty izolacją. Najpierw wykonuje się zespół grzejny składający się z co najmniej jednego przewodu grzejnego umieszczonego w koszulce z włókna odpornego na temperaturę w całym zakresie stosowania opaski, stanowiącej jej osłonę. Następnie, za pomocą odpowiednio przystosowanej maszyny krawieckiej, mocuje się przewody grzejne do tej koszulki, ściegiem zygzakowatym w sposób zapewniający stałą odległość między przewodami grzejnymi na całej długości tego zespołu. Na obydwu końcach zespołu koszulkę przykleja się do przewodów grzejących specjalną silikonową masą klejącą, a w strefie dystansującej skleja z sobą. Ostatnią czynnością sprawiającą, że zespól grzejny staje się opaską jest przyłączenie doń przewodów zasilających z izolowanej linki, po jednym na każdym końcu opaski lub dwóch na jednym końcu. Operacja ta polega na odizolowaniu końców przewodu grzejącego, przebiciu sklejonej osłony w strefie dystansującej, w pobliżu każdego odizolowanego końca przewodu grzejnego i przeciągnięciu przez zrobione otwory niewielkich odcinków przewodów zasilających. Po zdjęciu izolacji z wciągniętych końców przewodów zasilających łączy się je z odizolowanymi końcami uzwojenia grzejnego przez nasunięcie nieizolowanych końcówek tulejkowych na ułożone obok siebie końce łączonych przewodów i zaciśnięcie tych końcówek za pomocą zaciskacza (połączenie współbieżne). Otrzymane połączenie jest pewnym połączeniem elektrycznym, a jednocześnie połączeniem mechanicznym przejmującym wszelkie naprężenia mechaniczne przewodów zasilających, występujące podczas instalowania opasek.In another solution, known from the description of the application of the Krakow Measurement Apparatus Factory P 342583, bands are made, the heating element of which is a heating cable covered with insulation. First, a heating unit is made consisting of at least one heating conductor embedded in a sheath of heat-resistant fiber throughout the entire range of use of the band, which is its cover. Then, by means of a suitably adapted tailoring machine, the heating wires are fastened to the T-shirt with a zig-zag stitch in a manner ensuring a constant distance between the heating wires along the entire length of this unit. At both ends of the assembly, the T-shirt is glued to the heating cables with a special silicone adhesive, and in the distance zone it is glued together. The final step in making the heater a wristband is attaching insulated cord power leads to it, one at each end of the tie or two at one end. This operation consists in isolating the ends of the heating cable, piercing the glued sheath in the distance zone, near each isolated end of the heating cable, and threading small sections of the power cables through the holes made. After removing the insulation from the pulled-in ends of the power cables, they are connected to the insulated ends of the heating winding by sliding the non-insulated sleeve ends over the ends of the connected conductors next to each other and crimping the ends with a clamp (common connection). The obtained connection is a certain electrical connection, and at the same time a mechanical connection that takes up any mechanical stresses in the power cables that occur during the installation of the bands.

Opisane rozwiązanie ma jednak również wady, z których najważniejsza to powstawanie przerw drutu rezystancyjnego przewodu grzejnego, w czasie odizolowywania go i przyłączania przewodów zasilających, co następuje szczególnie przy produkcji opasek jednostronnie zasilanych, przy których zagęszczenie przewodów na jednym końcu opaski i konieczność używania zaciskacza sprzyja przerywaniu drutu rezystancyjnego, czyli powstaniu praktycznie nienaprawialnego braku już w prawie gotowym wyrobie. Wadą tego rozwiązania jest również fakt, że opaska w miejscu przyłączenia przewodów zasilających jest ponad dwukrotnie grubsza niż na pozostałej części, co utrudnia jej instalowanie.The described solution, however, also has disadvantages, the most important of which is the formation of breaks in the resistance wire of the heating cable, during its stripping and connecting the power cables, which occurs especially in the production of single-sided clamps, where the thickening of the wires at one end of the clamp and the necessity to use a clamp favors breakage. resistance wire, i.e. the formation of a virtually irreparable shortage in an almost ready product. Another disadvantage of this solution is the fact that the band at the connection point of the power cables is more than twice as thick as on the rest of the part, which makes it difficult to install.

Celem wynalazku jest, korzystając w pewnym zakresie ze sposobu przedstawionego w drugim ze znanych sposobów i rozwijając go, wyeliminowanie wyż. wym. niedogodności. Cel osiągnięto przez zmianę kolejności wykonania poszczególnych faz produkcyjnych na taką, która umożliwia wykonywanie ich w warunkach optymalnych oraz zmianę sposobu przyłączania przewodów zasilających do przewodu grzejnego z dotychczasowego, współbieżnego zaciskania odizolowanych końców tych przewodów na przeciwbieżne, co praktycznie likwiduje powstawanie braków, a w przypadku ich powstania umożliwia łatwą ich naprawę. Przyjęto zatem, że wykonanie opaski rozpoczyna się od wykonania kompletnego zespołu grzejnego, składającego się z przewodu grzejnego i przyłączonych doThe object of the invention is, to some extent, using the method presented in the second known method and developing it, to eliminate the high. dim. inconvenience. The goal was achieved by changing the order of execution of individual production phases to one that allows them to be performed under optimal conditions and changing the method of connecting the power cables to the heating cable from the current, concurrent crimping of the insulated ends of these cables to counter-rotating ones, which practically eliminates the occurrence of defects, and in the event of their occurrence makes them easy to repair. Therefore, it has been assumed that the execution of the clamp begins with the execution of the complete heating unit, consisting of a heating cable and connected to

PL 210 406 B1 niego przewodów zasilających przeciwbieżnie (odizolowane końce łączonych elementów wprowadza się do dobranej rozmiarowo końcówki tulejkowej z przeciwnych jej stron i zaciska). Następnie zaizolowuje się miejsca połączenia przez obkurczenie termokurczliwej rurki izolacyjnej węższej, a na odizolowanych przeciwnych końcach przewodów zasilających można zacisnąć nominalne końcówki zaciskowe. Po sprawdzeniu jakości gotowego zespołu grzejnego (ewentualnie usunięciu powstałych wad), przy użyciu specjalnego przyrządu wciąga się go do dostosowanej długości odcinka koszulki np. z włókna szklanego stanowiącej, po przyszyciu go ściegiem zygzakowatym w sposób jak w znanych opaskach, osłonę opaski. Po ostatecznym usytuowaniu osłony na zespole grzejącym i przyklejeniu jej na obydwu końcach odpowiednią masą klejącą jak w znanych opaskach i wyprostowaniu oraz pozostawieniu w temperaturze otoczenia na okres niezbędny dla spolimeryzowania (zwulkanizowanie się) masy klejącej opaska jest gotowa. Pozostają jeszcze końcowe zabiegi kosmetyczne (obcięcie nieestetycznych, zbędnych fragmentów osłony) i techniczne (przyklejenie tabliczek znamionowych) itp. czynności.(The isolated ends of the elements to be joined are inserted into a selected sleeve terminal from opposite sides and clamped). Then, the connection points are insulated by shrinking the narrower heat-shrinkable insulating tube, and the nominal crimp terminals can be crimped on the isolated opposite ends of the power cables. After checking the quality of the finished heating unit (possibly removing the defects), it is pulled using a special device to an adapted length of a section of a T-shirt, e.g. made of glass fiber, which, after sewing it with a zigzag stitch in a manner like in known bands, covers the band. After the sheath is finally positioned on the heating unit and glued at both ends with a suitable adhesive as in known bands, and straightened and left at ambient temperature for the period necessary for the adhesive to polymerize (cure) the adhesive, the band is ready. There are also final cosmetic procedures (cutting off unsightly, unnecessary parts of the cover) and technical procedures (affixing rating plates), etc. activities.

Opisana opaska grzejna antykondensacyjna z elastycznymi przewodami grzejnymi 2, umieszczonymi w koszulce z włókna szklanego stanowiącej osłonę 7 i połączonymi z nią szwem zygzakowatym, ma praktycznie stałą grubość na całej długości i wykazuje elastyczność we wszystkich kierunkach, dzięki czemu łatwo dopasowuje się do każdej powierzchni, co stanowi ważną zaletę użytkowąThe described anti-condensation heating band with flexible heating cables 2, placed in a glass fiber jacket 7 and a zigzag seam connected to it, has a practically constant thickness along its entire length and is flexible in all directions, thanks to which it easily adapts to any surface, which is an important utility advantage

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut pionowy części zespołu grzejnego o dwu przewodach grzejnych połączonych równolegle, w przekroju przez połączenie zaciskowe przewodów grzejnych z przewodem zasilającym; fig. 2 rzut pionowy zespołu grzejnego o jednym przewodzie grzejnym, z przekrojem przez węższą koszulkę izolacyjną na jednym połączeniu zaciskowym; fig. 3 - fragment opaski grzejnej antykondensacyjnej z dwoma przewodami grzejnymi i przewodami zasilającymi znajdującymi się na obu końcach opaski, ze ściegiem zygzakowatym, wstępnie mocującym zespół grzejny, usytuowanym w osi opaski, w strefie dystansowej osłony; fig. 4 - opaskę z jednym przewodem grzejnym, zagiętym w połowie długości, przewodami zasilającymi znajdującymi się na jednym końcu opaski i ściegiem zygzakowatym usytuowanym między dwoma połowami zagiętego przewodu grzejnego; fig. 5 - opaskę z jednym przewodem grzejnym trzykrotnie zagiętym na swej długości i ściegiem zygzakowatym usytuowanym jak na fig. 4, w osi opaski; fig. 6 - przekrój poprzeczny opaski przedstawionej na fig. 3 lub 4; fig. 7 - przekrój poprzeczny opaski jak na fig. 4 lecz o długości przewodu grzejnego równej czynnej długości opaski Lo; fig. 8 - przekrój poprzeczny opaski z jednym przewodem grzejnym, zagiętym dwukrotnie i przewodami zasilającymi znajdującymi się na obu jej końcach, ze szwem zygzakowym obejmującym środkową część przewodu grzejnego; fig. 9 - przekrój poprzeczny opaski z trzykrotnie zagiętym przewodem grzejnym, ze szwem zygzakowatym usytuowanym w osi opaski.The subject of the invention has been illustrated in the drawings in which Fig. 1 shows an elevational view of a part of a heating unit with two heating conductors connected in parallel, cross-section through the clamping connection of the heating conductors to the power supply; 2 shows an elevational view of a heating unit with one heating conductor, with a cross-section through a narrower insulating jacket on one clamping connection; Fig. 3 shows a fragment of an anti-condensation heating band with two heating wires and power wires at both ends of the band, with a zigzag stitch pre-fixing the heating unit, located in the band axis, in the distance zone of the shield; Fig. 4 shows a clamp with one heating cable folded halfway, power leads at one end of the clamp and a zigzag stitch between the two halves of the folded heating cable; Fig. 5 shows a band with one heating wire folded three times along its length and a zigzag stitch positioned as in Fig. 4, along the band axis; Fig. 6 is a cross-sectional view of the band shown in Figs. 3 or 4; Fig. 7 is a cross-sectional view of the band as in Fig. 4, but with a heating cable length equal to the active length of the band Lo; Fig. 8 is a cross-sectional view of the clamp with one heating cable folded twice and power leads at both ends, with a zigzag seam covering the middle part of the heating cable; Fig. 9 is a cross-sectional view of the clamp with a heating wire bent three times, with a zigzag seam positioned along the band axis.

Jak pokazano na fig. 1 i 2 kompletny zespół grzejny 1 ma jeden lub więcej przewodów grzejnych 2, połączonych z przewodami zasilającymi 3 w ten sposób, że na umieszczone obok siebie przeciwbieżnie odizolowane końce tych przewodów zostały nasunięte metalowe końcówki tulejkowe 4, odpowiednio, wymiarowo dobrane do liczby łączonych przewodów, a następnie zaciśnięte, specjalnym przyrządem (zaciskaczem). W ten sposób powstałe trwałe ich połączenie elektryczne i mechaniczne, są zaizolowane obkurczonym odcinkiem wąskiej, termokurczliwej rurki izolacyjnej 5. Na wolnych, odizolowanych końcach przewodów zasilających 3 są zaciśnięte metalowe końcówki tulejkowe o wymiarach nominalnych dobranych do przekroju linki 6 tych przewodów. Tak wykonany zespół grzejny 1, jak pokazano na fig. 3, 4 i 5, po odpowiednim ukształtowaniu przewodów grzejnych 2, zależnym od parametrów technicznych (elektrycznych i gabarytowych) opaski, jest umieszczony, przy użyciu specjalnych narzędzi (wciągadeł) wewnątrz osłony 7, którą stanowi odcinek koszulki izolacyjnej o długości dostosowanej do parametrów opaski, wykonanej z włókna odpornego na temperaturę w całym zakresie stosowania opaski korzystnie z włókna szklanego. Osłona 7 jest zeszyta ściegiem maszynowym zygzakowatym 8 w sposób zapewniający stałą odległość między elementami grzejnymi 2 lub ich częściami na całej długości opaski, a skrajne części osłony zewnętrznej 7 są przyklejone do zespołu grzejnego 1 za pomocą masy klejącej 9, szczególnie solidnie w miejscach przyłączenia przewodów zasilających 3. Dla poprawienia właściwości izolacyjnych opasek ich końce gdzie znajdują się przyłączenia przewodów zasilających mogą być osłonięte obkurczonymi odcinkami szerszej, termokurczliwej rurki izolacyjnej 10.As shown in Figs. 1 and 2, the complete heating unit 1 has one or more heating conductors 2 connected to the supply conductors 3 in such a way that metal end-sleeves 4 are slipped over the oppositely separated ends of these conductors next to each other, with correspondingly dimensioned dimensions. to the number of wires to be connected, and then clamped with a special tool (clamp). The resulting permanent electrical and mechanical connection thereof is insulated with a shrunken section of a narrow, heat-shrinkable insulating tube 5. The free, insulated ends of the power cables 3 are crimped with metal ferrules with nominal dimensions matched to the cross-section of the cable 6 of these conductors. The heating unit 1 made in this way, as shown in Figs. 3, 4 and 5, after the appropriate shaping of the heating cables 2, depending on the technical parameters (electrical and overall dimensions) of the band, is placed inside the cover 7 with the use of special tools (winches). it is a section of an insulating sleeve with a length adapted to the parameters of the band, made of a temperature-resistant fiber in the entire scope of the band's use, preferably of glass fiber. The cover 7 is sewn with a zigzag stitch 8 in a way that ensures a constant distance between the heating elements 2 or their parts along the entire length of the band, and the outermost parts of the outer cover 7 are glued to the heating unit 1 with adhesive 9, especially solid at the points of connection of the power cables 3. In order to improve the insulation properties of the bands, their ends, where the connection of the power cables are located, may be covered with shrunken sections of a wider, heat-shrinkable insulation tube 10.

Claims

1. The method of making an electric anti-condensation heating band, the resistive heating element of which is a suitably shaped section of a resistive non-metal or metal heating cable, placed in an insulating jacket made of temperature-resistant fiber in the entire scope of use, and connected with cables made of a cable. by clamping the insulated ends of the connected elements in a sleeve end, characterized in that first a complete heating unit (1) is made, consisting of a heating cable (2) with power cables (3) connected to its ends, made of a cable, through crimping the insulated ends of the connected elements in the sleeve ending (4), after inserting the ends in opposite directions (from opposite sides of the sleeve ending), then the connections are insulated by shrinking the narrow heat shrinkable insulation tube (5) on them, it How the made assembly is pulled, using special devices (hoists), to the outer cover (7), and then initially attached to it, by sewing with a zigzag stitch (8) using a suitably adapted tailoring machine, then after the correct positioning of the cover (7) to the heating unit (1), it is finally joined, by gluing the cover (7), to the heating unit (1), at both ends of the band, with an adhesive mass (9), resistant, like all the materials used, to temperature in the entire scope of the band's application, then straighten the band and leave it at ambient temperature for the period necessary for the adhesive mass to polymerize (cure) (9), and any unnecessary protruding parts of the band are cut off, and the connection points of the power cables are trimmed with heat-shrinkable sections to improve the insulation properties of the band, the wider insulating tube (10).

2. An electric anti-condensation heating wristband, the heating unit (1) of which has more than one heating conductor (2) that are connected in parallel, characterized in that the supply conductors (3) are located one at the ends of the wristband and are connected to the same the way that the insulated ends of the heating cables (2) are introduced on one side of the properly sized ferrule (4), on the opposite side, the insulated end of the power cable (3), and the heating unit (1 - in the case of an even number of heating cables (2) - it is pre-attached to the sheath (7) with a zigzag stitch (8), with a width adjusted to the width of the sheath and the number of wires (2), made in the center of the clamp, between the heating cables (2) or - in in the case of an odd number of heating cables (2) - in the center of the clamp, on the central heating cable, with a zigzag stitch (8) with a width greater than the outer diameter of the heating cable (2) (so that the stitch does not damage the cable insulation), and the extreme sections of the outer sheath (7) are glued to the heating unit (1) with an adhesive mass (9), and the isolated free ends of the power cables are crimped with sleeve terminals (6) nominal for the cable cross-section and if the parameters so require, at the ends of the band there are shrunken sections of the heat shrinkable insulation tube (10).

3. An electric anti-condensation heating band, the heating unit (1) of which has one heating cable (2), characterized in that both power cables (3) are at one end of the band, the heating cable (2) of the heating unit (1) is half-length bent and pre-attached to the outer sheath (7) with a zigzag stitch (8) with a width adjusted to the width of the band and located in the center of the band, between the heating cable bent in the middle, from the point where the heating cable (2) is bent close to the cable connections power cables (3), and the extreme sections of the outer sheath (7) are glued to the heating unit (1) with an adhesive mass (9), and the isolated free ends of the power cables (3) are crimped with the cable terminals (6) and if required by the parameters, the end of the clamp with the power cables is shrunk with a section of heat shrinkable insulation tube (10).

4. The wristband according to p. The heating cable (2) is bent in the immediate vicinity of the connection point of the longer supply cable (3a), as claimed in claim 3, characterized in that both power cables (3), one of which is longer by at least the length of the band Lo, are located at one end of the band, and a zig-zag stitch (8) pre-securing the heater unit (1) to the sheath (7) is located in the center of the band, along the length between the connections of both power cables (3 and 3a).

5. The wristband according to p. 3. The cable according to claim 3, characterized in that the supply cables (3) are located at both ends of the clamp, the heating cable (2) is bent twice, in 1/3 and 2/3 of its length and shaped as the letter S, and the heating unit (1) is pre-fitted to the outer casing (7)

With a zigzag stitch (8) with a width greater than the diameter of the heating cable (2), located in the center of the band along the length of the central part of the pipe.

6. The wristband according to claim The heater according to claim 3, characterized in that the heating cable (2) is bent three times, in%, ½ and ¾ of its length, and the heating unit (1) is pre-attached to the cover (7) with a zigzag stitch (8) with a width adapted to the width of the band.