Способ изготовления слюдяных электроизоляционных материалов и устройство для его осуществления

 

Использование: изготовление электроизоляционных слоистых материалов с температурой эксплуатации 700°С. Сущность изобретения: с целью интенсификации процесса изготовления слюдяных материалов подготовку и подачу слюды осуществляют путем перевода ее во взвешенное состояние при поступлении из п,итателя-дозатора, выполненного в виде скребкового транспортера с отверстиями для воздуха и слюды, с последующей раскладкой сперва на верхнюю движущуюся поверхность сетчатого транспортера, а затем на нижнюю его поверхность с последующей пропиткой связующим . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 01 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741629/07 (22) 20,07.89 (46} 30.06;92. Бюл. N 24 (71) Филинская слюдяная фабрика (72) М,И.Папеев, Е.П,Липов и Н, Е. Рыбин (53) 621;315 (088.8) (56) Бобылев О.В, Производство электроизоляционных материалов. M.: Высшая школа, 1976, с. 232.

Справочник по электротехническим материалам. М, и Л.: Госэнергоиздат, 1958, с.

356, 357.

Соболев В,В. Слюдопласты и их применение. Л.; Энергоиздат, 1985, с, 43 — 46, 112117. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛЮДЯНЫХ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве электроизоляционных материалов, слоистой структуры, например, термоупорного миканита, длительно эксплуатируемого при 700 С.

Способы-аналоги характеризуются на-личием операций подготовки и подачи слюды и порошкообразного из смолы связующего, которые выполняются путем ручного взвешивания заданных порций (навесок) и операции раскладки слюды башенным способом, путем сброса навесок вниз башни на подложки и приемные тележки. При падении навески слюды раздуваются сжатым воздухом.

Пропитку заготовок сухим связующим выполняют при спекании.

Пропитку заготовок жидким связующим осуществляют пакетом окунанием в ваннах, . Ы2„, 1744721 А1

РИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ СТВЛ Е Н ИЯ (57) Использование;.изготовление электроизоляционных слоистых материалов с температурой эксплуатации 700 С. Сущность изобретения; с целью интенсификации процесса изготовления слюдяных материалов подготовку и подачу слюды осуществляют путем перевода ее во взвешенное состояние при поступлении из питателя-дозатора, выполненного в виде скребкового транспортера с отверстиями для воздуха и слюды, с последующей раскладкой сперва на верхнюю движущуюся поверхность сетчатого транспортера, а затем на нижнкио его по верхность с последующей пропиткой связующим. 1 ил, при этом операцию заканчивают последующей выдержкой пакета над ванной для самостекания излишков связующего. Затем заготовки сушат или прессуют.

Способы-аналоги характеризуются значительными межоперационными перевалками, Известен способ, по.которому все межоперационные перемещения заготовок осуществляют механизированно, беэ перевалок.

Хотя механизация межоперационного перемещения заготовок позволила заметно интенсифицировать технологический процесс, все же к существенному усовершенствованию процесса. изготовления слюдяных электроизоляционных материалов, например его автоматизации, это не привело, По способу-прототипу усоввршенствование не коснулось таких основных технологических

1744721

20

35 операций, как подготовка, подача, раскладка и пропитка слюды связующим. Их выполняют как и прежде вручную, а весь процесс остался прерывным, с шаговой подачей и с паузами, необходимыми для выполнения операций насыпки слюды, стекания и охлаждения заготовок.

Целью изобретения является интенсификация процесса получения слюдяных злектроизоляционных материалов путем его автоматизации, а также упрощение конструкции и повышение производительности.

Сущностью предлагаемого способа является то, что подготовку и подачу слюды осуществляют путем ее переведения во взвешенное состояние, раскладку осуществляют осаждением на верхнюю движущуюся поверхность путем воздействия разрежения с последующим осаждением на нижнюю движущуюся поверхность путем снятия разрежения и пропитку связующим производят капельно-струйным поливом с последующим отжимом и формированием толщины материала, Устройства-аналоги не обеспечивают автоматизации операций подготовки, подачи, раскладки и пропитки пластинок слюды связующим.

Известная машина функционирует только в единой цепочке технологического оборудования, которое предназначено для изготовления электроизоляционног0 материала, называемого "слюдобумагой", Цепочка оборудования состоит иэ 4 основных групп: оборудования для подготовки слюдяного сырья к диспергированию; оборудования для диспергирования; оборудования для подготовки слюдяной пульпы; отливная слюдопластоделательная машина.

Для сравнения прототипа с предлагаемым устройством рассматриваются только две последние группы оборудования, Коборудованию для подготовки пульпы относятся сгустители, гидравлический классификатор и мешальный бассейн, Отливная слюдопластоделательная машина состоит из станины, привода, напускного устройства и поста отлива, содержащего отливочный стол с блоками вакуумных ящиков, по крышкам которых перемещается бесконечная осадочная сетка, сушила и устройства для намотки слюдобумаги в рулоны.

Перечисленное оборудование предназначено для подготовки рабочего состава слюдяной пульпы, которую приводят во взвешенное состояние и пропускают через напускное устройство. При этом пластинки слюды постепенно в заданном режиме осаждаются на движущуюся бесконечную сетку. Под действием разрежения, создаваемого в вакуумных ящиках, осевшие на осадочной сетке пластинки слюды уплотняются и формируют слой пластинок в аиде непре- рывного полотна, которое перемещают в зону сушки. За сушилами могут устанавливаться устройства для резки или намотки готовой слюдобумаги в рулоны.

Все узлы и механизмы машины работают в автоматизированном режиме.

Прототип представляет из себя сложный агрегат. Сложность конструкции вызвана в первую очередь спецификой исходного сырья в виде слюдяной пульпы, манипуляции с которой всегда затруднены, Например, для нормальной работы необходимо обеспечить тщательное приготовление рабочей слюдяной пульпы, для чего применяются сложные по конструкции, громоздкие по габаритам и труднорегулируемые устройства, Для обеспечения надежной и стабильной работы слюдопластоделательной машины требуется наличие нескольких регулируемых водяных потоков разных направлений и характеристик, тонкая регулировка положения переливного барьера относительно зеркала воды, постоянный контроль и регулировка величины разрежения в блоках вакуумных ящиках.

В свою очередь усложнение конструкции приводит, как правило, к снижению стабильности и надежности работы, к повышениго трудоемкости обслуживания оборудования, особенно работающего в водной среде и в автоматическом режиме. Если изготовление слюдобумаги на связующем в виде воды уже потребовало введения такого сложного оборудования, то нетрудно понять причины невозможности применения на машине-прототипе связующих, которыми пропитывается слюда при изготовлении миканитов, Устройство для осуществления способа содержит узел питателя-доэатора с бункером для слюды стечкой, вакуумной камерой и транспортером, узел пропитки, формующий конвейер, сушилку и узлы резки материала; при этом питатель-дозатор выполнен в виде подающего скребкового транспортера с отверстиями в настилах для подачи слюды и воздуха, над которым с одного конца установлен бункер с течкой для подачи слюды, а с другого — вакуумная камера, встроенная в транспортер с сетчатой лентой. Кроме того, формующий конвейер выполнен с прокатным валком с приводом от ленты конвейера, линейная скорость которой меньше или равна линейной скорости сетчатой ленты транспортера. а расходный

1744721

15

2О

55 лоток узла пропитки выполнен из уголка, одна полка которого имеет ряд равномерно расположенных прорезей.

На чертеже приведено схематическое изображение устройства для осуществления предлагаемого способа.

На чертеже обозначено: 1 — бункер; 2— течка; 3 —; 4 — транспортер скребковый; 5 — настил верхний; 6 — отверстие для слюды; 7 — настил нижний; 8 — отверстие для воздуха; 9 — лента сетчатая (верхняя движущаяся поверхность); 10 — транспортер;

11 — вакуумная камера; 12 — лента формующего конвейера (нижняя движущаяся.поверхность); 13 — конвейер формующий; 14— узел пропитки; 15 — валок прокатки; 16— конвейер сушилки; 17 — сушилка; 18 — подсветка, Слюду загружают в бункер 1. По течке

2 слюду ссыпают и накапливают между скребками.3 цепного скребкового транспортера 4, При работе слюду перемещают скребками 3 по настилам, вначале по верхнему настилу 5, затем ее ссыпают через отверстие 6 в настиле 5 на нижний настил 7.

Далее слюду перемещают по нижнему настилу 7 до отверстия 8, через которое осуществляют подачу потока сжатого воздуха.

Этим потоком воздуха пластинки слюды поднимают над настилом, аэрируют и переводят во взвешенное состояние вблизи верхней поверхности в виде сетчатой ленты 9 транспортера 10, в который встраива,ют вакуумную камеру 11. При работе вакуумной камеры 11 осуществляют раз-. режение над сетчатой лентой 9 (верхняя движущаяся поверхность) в пределах периметра стенок камеры 11. Благодаря воздействию эффекта разрежения, аэрированные пластинки слюды равномерно осаживают на сетчатую ленту 9 и закрывают ими все

"живое" сечение сетчатой ленты 9, находящееся под воздействием разрежения. Следует отметить, что эту операцию осуществляют почти мгновенно, что и обеспечивает возможность значительного повышения производительности дозирования и раскладки слюды. Прижатые к сетчатой ленте 9 атмосферным давлением пластинки слюды при ее движении выводят за пределы вакуум-камеры и тем самым снимают с. них воздействие разрежения. После этого пластинки слюды под действием собственного веса осаждаются на ленту 12 (нижняя поверхность) формующего конвейера 13, линейная скорость которой может быть равна или меньше линейной скорости ленты 9. (При идеальном фракционном составе слюды количество пластинок слюды, осажденных за единицу времени на сетчатую ленту 9 (верхняя поверхность) должно быть равно количеству осажд нных на ленту 12 (нижняя поверхность) формующего конвейера 13 пластинок слюды).

При осаждении на ленту 12 осуществляют самоукладку пластинок слюды друг на друга внахле.-.T ровным слоем до заданной толщины, ч а достигается за счет разности скоростей лент 9 и 12, при этом скорость ленты 12 оставляют равной скорости ленты конвейера 16 сушилки 17.

При работе конвейера 13 слой пластинок слюды подают под узел 14 пропитки и осуществляют капельно-струйную подачу связующего с равномерным распределением по всей ширине слоя и таким образом пропитывают связующим весь слой слюды.

Пропитанный связующим слой слюды подают на операцию прокатки и отжатия излишков связующего при помощи валка

15, который получает вращение от ленты 12 формующего конвейера 13, Излишки связующего стекают в отдельную емкость (не гпказана) для повторного использования.

При прокатке осуществляют одновременно и формирование толщины материала, После формовки по толщине слой слюды перемещают на ленту конвейера 16 сушилки 17, где осуществляют проверку плотности слоя слюды с помощью подсветки 18 и при необходимости наклеивают пластинки слюды, закрывая ими просветы в слое слюды.

После высушивания слой слюды подают на продольную и поперечную резку известными устройствами (не показаны).

Нарезанные заготовки могут служить полуфабрикатом для переработки при различных режимах в разнообразные готовые изделия, Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют автоматизировать процесс изготовления миканитов, повысить при этом производительность и упростить конструкцию устройства для осуществления этого способа. Кроме того, при этом способе возможно использовать мелкоразмерную слюду (что значительно дешевле); формировать бесконечное слюдяное полотно, как без подложек, так и с ними, сократить время прессования при изготовлении готовых изделий.

Пример. Изготовление миканита, используемого в качестве полуфабриката в производстве термоупорных плоских электронагревателей (габариты 270х180х2 мм, мощность 700 Вт, напряжение 220 В), Пло1744721 ский злектронагреватель состоит из двух листов полуфабриката — миканита и плоской зигзагообразной спирали, запеченной между листами, нарезаемыми из слюдяного полотна шириной 850 мм. Для изготовления 5 такого полотна по предлагаемому способу использовали механически щипаную слюду флогопит размером 05 M. Брали диамМОНИйфОСфат (МНц)2 НРОч, ИЭГОтаВЛИВаЛИ

20";ь-ный водный раствор и использовали 10 его как связующее вещество. Время пропитки слоя слюды составило 30-60 с, Тол- щина слоя (после формовки) составляла

0,3-0,8 мм. Сушку осуществляли при 180200 С в течение б мин. Давление при валко- 15 вой прокатке 0,5 — 8 кг/см . Нарезанные

2 заготовки 270х180х0,8 мм подавали на сборку нагревателя, которая заключалась в размещении проволочного элемента сопротивления между листами полуфабрика- 20 та миканита и в последующем спекании этих листов прессованием. Режим прессования: давление 100 — 120 кг/см, температу2 ра 375-410"С, время выдержки под давлением 2 мин, 25

Сравнение стандартного термоупорного::иканита марки ТПФ, изготавливаемого по техническим условиям ТУ 21 — 25 — 30-79 известными способами показало, что миканит той же марки. полученный по предлага- 30 емому способу, по всем контрольным показателям каких-либо существенных отличий не имеет, Прессование готовых изделий иэ полуфабриката, полученного предлагаемым спо- 35 сабом, осуществляют кассетами в пресспечах при 375-410 С под давлением 35—

40 кг/см в течение 3,5 — 4 ч вместо 10 — 12 ч по известной технологии.

Формула изобретения 40

1. Способ изготовления слюдяных электроизоляционных материалов, при котором осуществляют подготовку, подачу и раскладку слюды для получения сухой заготовки, пропитку связующим, удаление его излишка, контроль, сушку и резку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем его автоматизации, подготовку и подачу слюды осуществляют путем ее переведения во взвешенное состояние, раскладку осуществляют ее осаждением на верхнюю движущуюся поверхность путем разрежения с последующим осаждением на нижнюю движущуюся поверхность путем снятия разрежения и пропитку связующим производят капельно-струйным поливом с последующим отжимом и формированием толщины материала.

2. Устройство для изготовления слюдяных электроизоляционных материалов, содержащее узел питателя-дозатора с бункером для слюды с течкой, вакуумной камерой, узел пропитки, формующий транспортер, сушилку и узлы резки материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, питательдозатор выполнен в виде подающего скребкового транспортера с отверстиями в настилах для подачи слюды и воздуха, над которым с одного конца установлен бункер с течкой для подачи слюды, а с другого— камера разрежения, и транспортера с сетчатой лентой, внутри которого расположена указанная камера.

3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формующий транспортер выполнен с прокатными валками с приводом от ленты транспортера. линейная скорость которой меньше или равна линейной скорости сетчатой ленты транспортера, 4. Устройство по пп. 2 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что расходный лоток узла пропитки выполнен из уголка, одна полка которого имеет ряд равномерно расположенных прорезей.

1744721

Составитель М. Панеев

Редактор Т. Лазоренко Техред M.Ìoðãeíòàë Корректор Т, Малец

Заказ 2199 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101