PL 71 969 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest spirala grzejna pieca rurowego o samonosnej konstrukcji. Piec wyposazony w taka spirale grzejna przeznaczony jest do prowadzenia procesów wysokotempera- turowych takich jak wytwarzanie w temp. 900–1300°C monokrysztalów o srednicach powyzej 3 cali. Urzadzenia do otrzymywania monokrysztalów, a do nich naleza rurowe piece technologiczne sa na swiecie powszechnie stosowane do prowadzenia procesów wysokotemperaturowych w tym do otrzy- mywania róznego typu krysztalów a w szczególnosci monokrysztalów pólprzewodnikowych. Piece te sa urzadzeniami z jednej strony prostymi, bo skladaja sie z niewielu elementów. Podstawowym elementem jest ceramiczna rura, na której nawinieta jest spirala grzejna. Spirala przykryta jest warstwa izolacyjna, a calosc umieszczona jest w obudowie. Z drugiej strony urzadzenia te sa urzadzeniami wymagajacymi, poniewaz niewielka zmiana warunków panujacych w ampule technologicznej, a sa to warunki wysoko- temperaturowe i wielogodzinne, skutkuje niepowodzeniem procesu krystalizacji a tym samym stratami finansowymi. Na przyklad, znane piece do otrzymywania duzej srednicy monokrysztalów, ze zwiazków pól- przewodnikowych typu (HgCd)Te, CdTe, (Cd, Zn)Te, ZnTe i (Cd, Mn)Te, posiadaja spirale grzejna na- winieta na gruba rure ceramiczna o grubosci 15 mm. Tak gruba rura ceramiczna sprawia, ze piec ma duza bezwladnosc cieplna a co sie z tym wiaze wystepuja duze straty energii zarówno przy grzaniu jak i podczas wielogodzinnych procesów technologicznych. Proces chlodzenia pieca przebiega bardzo wolno. Spirala grzejna wedlug przedmiotowego wzoru uzytkowego posiada zwoje z drutu oporowego wysokotemperaturowego. Cala dlugosc spirali, podzielona jest na dwa sektory, przy czym dlugosc skoku spirali w jednym sektorze jest dwa razy wieksza niz dlugosc skoku w drugim sektorze. Ponadto, na kazdym zwoju spirali znajduja sie po cztery równo rozmieszczone dystansowniki w ksztalcie szpulek. Przy czym szpulki na zwojach w sektorze o wiekszym skoku umieszczone sa tak, ze kolnierze kazdej ze szpulek znajdujacych sie na jednym zwoju wchodza miedzy kolnierze szpulek znajdujacych sie na sasiednich zwojach spirali. Natomiast szpulki na zwojach w sektorze o mniejszym skoku umiesz- czone sa tak, ze kolnierze kazdej ze szpulek znajdujacych sie na jednym zwoju znajduja sie obok kol- nierzy szpulek znajdujacych sie na sasiednich zwojach spirali. Wycinki spirali wedlug przedmiotowego wzoru uzytkowego sa przedstawione na rysunku. Fig. 1 rysunku pokazuje wzajemny uklad dystansowników umieszczonych na sasiednich zwojach spirali, w sektorze o wiekszym skoku (dla jednego z czterech dystansowników umieszczonych na zwoju). Na- tomiast fig. 2 pokazuje wzajemny uklad dystansowników umieszczonych na sasiednich zwojach spirali, w sektorze o mniejszym skoku (dla jednego z czterech dystansowników umieszczonych na zwoju). Spirala jest przeznaczona dla pieca rurowego o duzej dynamice temperaturowej, pracujacego w zakresie temperatur 900–1300°C. Piec ma dlugosc 1000 mm i ma srednice wewnetrzna 230 mm. Spirale te skonstruowano po okresleniu wymaganej dla procesu technologicznego wewnetrznej sred- nicy pieca. Pamietac trzeba, ze szpulki izolacyjne maja zewnetrzny wymiar 25 mm, wiec robocza sred- nica pieca bedzie o 25 mm mniejsza (2x12,5). Spirala sklada sie z dwóch sektorów. W jednym sektorze obejmujacym polowe dlugosci spirali znajduja sie zwoje 2 o skoku wynoszacym 22 mm. Natomiast w drugim sektorze znajduja sie zwoje 2 o skoku 12,5 mm. Dla uzyskania takiej spirali najpierw, zwinieto z blachy duralowej o grubosci 2 mm, rure o wewnetrznej srednicy 10% mniejszej od wewnetrznej sred- nicy przyszlego pieca. Na wykonana rure duralowa nawinieto 50 zwoi drutu wysokotemperaturowego (drut firmy Kanthal A-1) o srednicy 4,5 mm. Ilosc zwoi spirali ustalono na podstawie dlugosci pieca, dlugosci obu sektorów i skoku spirali w obu sektorach. Nawijajac spirale pamietac nalezy, ze po uwol- nieniu spirali zmniejszy ona przez rozprezenie ilosc zwojów o 3% i zwiekszy swa srednice o 10%. By w czasie pracy pieca zwoje drutu spirali nie zwarly sie, na kazdy zwój 2 spirali nawleczono po 4 dystansowniki 1, w ksztalcie szpulek z wysokotemperaturowej aluminy, które utrzymuja bezpieczny dy- stans pomiedzy poszczególnymi zwojami drutu i zapobiegaja przed ewentualnym zetknieciem sie po- szczególnych zwoi spirali. Dystansowniki 1 nawleczone sa na poszczególne zwoje 2 po cztery na kaz- dym zwoju i usytuowane sa w czterech rzedach. Przy czym, w sektorze o wiekszym skoku kolnierze dystansowników znajdujacych sie na jednym zwoju opieraja sie na rdzeniu dystansowników umieszczo- nych na sasiednich zwojach, tworzac w ten sposób stabilna samonosna konstrukcje. Natomiast w sek- torze o mniejszym skoku, kolnierze dystansowników znajdujacych sie na jednym zwoju dotykaja do kolnierzy dystansowników umieszczonych na sasiednich zwojach. PL 71 969 Y1 3 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL