RU2721383C1 - Способ изготовления эластичного электронагревателя на основе резистивного нагревательного провода - Google Patents
Способ изготовления эластичного электронагревателя на основе резистивного нагревательного провода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721383C1 RU2721383C1 RU2019137883A RU2019137883A RU2721383C1 RU 2721383 C1 RU2721383 C1 RU 2721383C1 RU 2019137883 A RU2019137883 A RU 2019137883A RU 2019137883 A RU2019137883 A RU 2019137883A RU 2721383 C1 RU2721383 C1 RU 2721383C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- template
- elastic
- heating
- heating wire
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электронагрева и может быть использовано при изготовлении эластичных электронагревателей, обладающих низкой теплопотерей за счет плотного прилегания к объекту, предназначенных для обогрева объектов сложной формы. Способ изготовления эластичного электронагревателя основан на нашивке провода на эластичную по двум направлениям тканевую основу, временно укрепленную наклеенным на нее бумажным водорастворимым шаблоном с нанесенной траекторией укладки провода, двухукольным зигзагообразным швом на швейной машине общего назначения с помощью высокоманевренной лапки, предназначенной для укладки и фиксации провода на шаблоне. Изобретение позволяет получить гибкий нагревательный элемент, допускающий возможность многократного растяжения по двум направлениям и скручивания без повреждения нагревательного элемента. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области электронагрева и может быть использовано при изготовлении эластичных электронагревателей, обладающих низкой теплопотерей за счет плотного прилегания к объекту, предназначенных для обогрева объектов сложной формы.
Можно выделить два основных направления при изготовлении гибких нагревателей: либо путем вплетения токопроводящих нитей в основу (обычно трикотажным кулирным переплетением), либо путем закрепления резистивного нагревающего провода на гибкой основе.
Тканые нагревательные элементы, относящихся к первой группе, обладают повышенной эластичностью по одному направлению за счет свойств трикотажного переплетения (например, авт. свид. СССР №729854, МПК Н05В 3/34 опубликовано 25.04.1980; авт. свид. СССР №909801 МПК Н05В 3/34 опубликовано 28.02.1982; патент RU №2182406 С1 МПК Н05В 3/36 опубликован 10.05.2002; патент RU №2371886 С1 МПК Н05В 3/34 опубликован 27.10.2009; патент RU №2382528 С1 МПК Н05В 3/34 опубликован 20.02.2010). При этом такие нагревательные модули имеют следующие недостатки:
- сложность производства (невозможность использования высокопроизводительного швейного производства);
- невозможность получения электронагревателей сложной формы и обеспечения различной температуры обогрева для различных участков объекта сложной формы, поскольку тканые нагревательные элементы обеспечивают равномерный нагрев по всей поверхности элемента за счет периодичности распределения нагревательных нитей;
Эти недостатки отсутствуют в гибких нагревателях на основе резистивных проводов, т.к. расположение (плотность укладки) провода на основе может варьироваться для достижения необходимой интенсивности обогрева на различных участках нагревателя.
Большинство таких нагревательных модулей, составляющих вторую группу, имеют неэластичную основу, гибкий нетканный материал или ткань, к которой прикрепляют резистивный нагревательный элемент путем пришивания зигзагообразным швом на швейной машине или с помощью клея (например, авт.свид. СССР №421148 МПК Н05В 3/34 опубликовано 25.03.1974; патент RU №2402181 C2 МПК Н05В 3/20 опубликован 10.10.2010; патент RU №25133 U1 МПК H05B 3/34 опубликован 10.09.2002). Однако, недостатком этих методов является неэластичность получаемого гибкого нагревательного модуля, что не позволяет использовать его для изготовления нагревателя, плотно прилегающего к объекту сложной формы.
Таким образом, существующие способы изготовления гибких нагревателей не позволяют одновременно обеспечить эластичность и различную интенсивности обогрева на различных участках нагревателя, кроме того ни один из рассмотренных аналогов не обладает эластичностью по двум направлениям.
Надежное крепление резистивных нагревательных элементов на эластичной основе возможно при временном устранении эластичности основы в процессе закрепления. Известен способ соединения водорастворимых тканого и нетканого материалов для увеличения механической прочности материала основы для создания химического кружева (патент JP 2003129383 А опубликован 08.05.2003) с помощью горячего термоплавкого водорастворимого клеевого состава на основе поливинилового спирта или полиамида с последующим соединением материалов горячим тиснением, иглопробивным или гидродинамическим способом. Недостатками данного способа являются сложные требования к структуре и составу используемых материалов, снижение степени удлинения основы только до 5%, негативное внешнее воздействие на материалы (как механическое, так и температурное) при соединении материалов, а также достаточно высокая температура растворения полученной основы из соединенных таким образом тканого и нетканого материалов.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является гибкий нагревательный элемент (патент RU №2543966 С2 МПК Н05В 3/34 опубликован 10.03.2015) на основе пучка резистивных проволок, выполненного в виде пучка эмалированного резистивного микропровода и армирующих нитей с обвязкой пучка нитью, наклеенного на основу или пришитого к ней на швейной машинке зигзагообразным швом.
Недостатком такого электронагревателя является неэластичность основы; наклеивание нагревательного элемента на эластичную основу не обеспечит достаточной надежности закрепления нагревательного элемента при изгибе и растяжении основы в ходе эксплуатации; метод пришивания нагревательного элемента зигзагообразным швом на швейной машинке без предварительной подготовки основы не применим к эластичной хотя бы одному направлению основе, т.к. будет приводить к чрезмерному растяжению и/или сминанию эластичной ткани при прокалывании иглой, что может послужить причиной пропуска стежков (снижение надежности крепления нагревательного элемента) или вызвать деформацию основы.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежного крепления по заданной траектории расположения нагревательного провода на стрейч-ткань, эластичную по двум направлениям (бифлекс), без нарушения эластичности материала основы.
Техническим результатом предлагаемого способа является сохранение эластичности тканевой основы нагревательного элемента по двум направлением при надежном закреплении нагревательного провода.
Технический результат достигается за счет упрочнения поверхности стрейч-ткани типа «бифлекс» наклеиванием на нее водорастворимого бумажного шаблона при пришивании к тканевой основе резистивного нагревательного провода швейной машиной двухукольным зигзагообразным швом посредством высокоманевренной «лапки» с возможностью позиционирования нагревательного провода строго между уколами иглы с последующим удалением водорастворимого шаблона.
Применение бумажного шаблона позволяет получить следующие преимущества:
- повышение поверхностной прочности и изгибной жесткости ткани, что позволяет избежать деформации эластичной тканевой основы при прокалывании иглой и перемещении по рабочему столу швейной машины;
- повышение точности позиционирования нагревательного провода на тканевой основе за счет нанесения на шаблон траектории укладки провода.
Для укрепления тканой основы могут быть использованы шаблоны из различных водорастворимых нетканых материалов, однако применение бумажного шаблона (из бумажной кальки) обеспечивает ряд преимуществ.
Бумажная калька - доступный и дешевый материал, широко применяемый в швейном производстве, на него удобно наносить и выкройки тканой основы заданной формы, и траекторию расположения нагревательного провода любой сложности. Бумажный шаблон обладает хорошей адгезией к разработанному клеевому составу на основе водорастворимых пищевых компонентов, при этом при соединении шаблона с нетканой основой не требуется дополнительное воздействие высоких температур (выше 90°С), недопустимых для стрейч-ткани типа бифлекс.
После соединения клеевым составом тканой основы с бумажным шаблоном достигается жесткая фиксация волокон тканой основы, т.е. полное устранение эластичности материала при сохранении прочности на разрыв при прокалывании иглой (степень удлинения ткани по любому направлению составляет 0%), что позволяет избежать неоднородности стежков машинной строчки и повысить надежность закрепления нагревательного провода.
Бумажный водорастворимый шаблон легко удаляется в режиме деликатной стирки в бытовой стиральной машине при 30°С, что позволяет избежать негативного воздействия на волокна тканой основы (т.к. рекомендуемая температура стирки стрейч-ткани типа «бифлекс» не более 40°С), не повреждая тканую основу и сохраняя все ее первоначальные свойства.
Таким образом, на всех этапах создания гибкого нагревателя по предлагаемому способу сохраняется температурный режим, допустимый для стрейч-ткани типа «бифлекс», отсутствует негативное химическое или физическое воздействие (для соединения шаблона с основой не требуется горячее тиснение, ультразвуковая сварка или предварительная химическая обработка для повышения адгезии) на волокна тканой основы, т.е. сохраняется ее изначальная прочность и эластичность.
Высокоманевренная «лапка» швейной машины предназначена для совместной укладки и пришивания нагревательного провода зигзагообразным швом.
Плавная волнообразная траектория расположения нагревательного провода, исключающая прямые линии, и сохранение эластичности тканой основы после его закрепления позволяют получить гибкий нагревательный элемент, допускающий возможность многократного растяжения по двум направлениям и скручивания без повреждения нагревательного элемента.
За счет упрочнения поверхности стрейч-ткани типа «бифлекс» повышается надежность крепления гибкого нагревательного провода, что позволяет получить нагревательный элемент с высокой механической стойкостью и эластичностью по двум направлениям.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованиям новизны.
Сущность изобретения поясняется на фиг. 1 (стрейч-ткань с наклеенным шаблоном), фиг. 2 (процесс пришивания нагревательного провода), фиг. 3 (стрейч-ткань с пришитым нагревательным проводом после удаления шаблона).
На фигурах обозначены следующие позиции:
1 - стрейч-ткань типа «бифлекс», обладающая эластичностью по двум направлениям;
2 - водорастворимый бумажный шаблон;
3 - траектория укладки нагревательного провода;
4 - места дополнительного закрепления нагревательного провода;
5 - нагревательный провод;
6 - двухукольный зигзагообразный шов;
7 - высокоманевренная «лапка» швейной машины.
Для создания эластичного нагревателя используется основа из текстильной трикотажной ткани, эластичной по двум направлениям, и провод, изготовленный из лавсановых нитей с резистивным напылением металлов.
Для повышения поверхностной прочности стрейч-ткани (позиция 1) и обеспечения плотного прижима лапкой к транспортеру швейной машины без сминания при прокалывании ткани иголкой на поверхность эластичной тканевой основы приклеивается шаблон (позиция 2), изготовленный из водорастворимой бумаги с нулевым коэффициентом растяжения.
Для обеспечения точности позиционирования нагревательного провода на шаблон предварительно наносится траектория укладки провода (позиция 3) и места закрепления провода дополнительными стежками (позиция 4). Шаблон изготавливается при помощи печати на любом плоттере. При использовании данной технологии можно легко варьировать плотностью размещения нагревательного провода на стрейч-ткани при изготовлении единого модульного блока, что позволит обеспечить необходимую температуру обогрева для различных частей нагреваемого объекта.
Подготовленная к этапу пришивания провода стрейч-ткань (позиция 1) с наклеенным водорастворимым бумажным шаблоном (позиция 2) представлена на фиг. 1.
Для склеивания стрейч-ткани с бумажным шаблоном используется водорастворимый, неразрушающий ткань, гипоаллергенный клеевой состав, обладающий хорошими адгезионными свойствами с тканью, на основе пищевых, водорастворимых компонентов (крахмал, сахар). Разработанный клеевой состав легко вымывается водой и безопасен для человека при контакте с кожей, что позволяет использовать полученные эластичные электронагреватели для создания электрообогреваемой одежды, надеваемой непосредственно на тело человека.
После завершения этапа воздушной сушки клеевого соединения стрейч-ткани с бумажным шаблоном при комнатной температуре выполняется нашивка нагревательного провода. Нашивка нагревательного провода (позиция 5) к стрейч-ткани (позиции 1) с наклеенным на нее бумажным шаблоном (позиция 2) в соответствии нанесенной траекторией укладки провода (позиция 3) осуществляется двухукольным зигзагообразным швом (позиция 6) на швейной машине общего назначения с помощью высокоманевренной лапки (позиция 7), предназначенной для укладки и фиксации провода на шаблоне. Процесс пришивания нагревательного провода (позиция 5) к стрейч-ткани (позиция 1) с приклеенным бумажным шаблоном (позиция 2) представлен на фиг. 2.
Удаление клеевого состава и водорастворимого шаблона (позиция 2) с поверхности стрейч-такни (позиция 1) производится методом деликатной стирки в стиральных машинах общего назначения. Стрейч-ткань (позиция 1) с нашитым нагревательным проводом (позиция 5) после удаления водорастворимого шаблона представлена на фиг. 3.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа изготовления эластичного нагревательного элемента на основе стрейч-ткани с резистивным нагревательным проводом заключается в обеспечении надежного крепления нагревательного провода (с заданной траекторией, плотностью размещения и длиной провода) к тканой основе без потери ее эластичности, а также в возможности использования высокопроизводительного швейного производства на основе стандартного оборудования (швейные и стиральные машины общего назначения).
Технический результат: надежное закрепление гибкого резистивного провода на стрейч-ткани типа «бифлекс», позволяющее растягиваться эластичному материалу, не создавая растягивающее усилие нагревательному проводу, что обеспечивает возможность изготовления эластичных нагревателей, плотно прилегающих к обогреваемому объекту сложной формы, что повышает эффективность использования тепловой энергии нагревательного провода.
Данное изобретение можно применять в легкой промышленности для изготовления электронагревателей на основе эластичной ткани, например, для изготовления одежды или защитных чехлов с электрообогревом. При промышленном применении данного способа изготовления гибкого нагревательного элемента требуется только стандартное оборудование (швейные и стиральные машины), нет дополнительных требований к подготовке помещения для швейного производства (нет применения вредных, химически активных веществ).
Новое техническое решение является промышленно воспроизводимым с использованием стандартного швейного оборудования, показало при реализации положительные результаты и характеризуется соответствием критерию «Промышленная применимость», на его создание и использование целесообразно обеспечение защиты исключительных прав патентом.
Claims (1)
- Способ изготовления эластичного электронагревателя, отличающийся тем, что гибкий резистивный провод закреплен машинным швом по траектории, исключающей прямые линии, на эластичной/растяжимой по двум направлениям тканой основе, при этом для временного устранения эластичности тканой основы (достижения нулевой степени удлинения ткани по любому направлению) на нее с помощью водорастворимого высокоэкологичного, безопасного для ткани, гипоаллергенного клеевого состава прикрепляется водорастворимый бумажный шаблон и нашивка резистивного нагревательного провода осуществляется на швейной машине общего назначения с помощью высокоманевренной лапки, предназначенной для укладки и фиксации провода на шаблоне с последующим удалением водорастворимого шаблона при 30°С без повреждения волокон эластичной тканой основы, что позволяет обеспечить точное позиционирование и надежное закрепление нагревательного провода при эластичности электронагревателя по двум направлениям.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137883A RU2721383C1 (ru) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Способ изготовления эластичного электронагревателя на основе резистивного нагревательного провода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137883A RU2721383C1 (ru) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Способ изготовления эластичного электронагревателя на основе резистивного нагревательного провода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721383C1 true RU2721383C1 (ru) | 2020-05-19 |
Family
ID=70735353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019137883A RU2721383C1 (ru) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Способ изготовления эластичного электронагревателя на основе резистивного нагревательного провода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721383C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006187C1 (ru) * | 1992-02-13 | 1994-01-15 | Научно-производственное объединение "Композит" | Гибкий электронагреватель |
RU2074524C1 (ru) * | 1995-08-22 | 1997-02-27 | Акционерное общество закрытого типа - Научно-производственное предприятие "Корунд" | Гибкий электронагреватель |
WO2007077836A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 面状発熱体 |
WO2008091001A2 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Panasonic Corporation | Sheet heating element |
RU2543966C2 (ru) * | 2013-04-29 | 2015-03-10 | Борис Николаевич ГЛУХОВ | Гибкий нагревательный элемент |
-
2019
- 2019-11-25 RU RU2019137883A patent/RU2721383C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006187C1 (ru) * | 1992-02-13 | 1994-01-15 | Научно-производственное объединение "Композит" | Гибкий электронагреватель |
RU2074524C1 (ru) * | 1995-08-22 | 1997-02-27 | Акционерное общество закрытого типа - Научно-производственное предприятие "Корунд" | Гибкий электронагреватель |
WO2007077836A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 面状発熱体 |
WO2008091001A2 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Panasonic Corporation | Sheet heating element |
RU2543966C2 (ru) * | 2013-04-29 | 2015-03-10 | Борис Николаевич ГЛУХОВ | Гибкий нагревательный элемент |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101537505B1 (ko) | 고주파 접합법으로 형성된 접합패턴선을 갖는 다운제품의 제조방법 | |
US1199144A (en) | Method of making wigs. | |
US20160095369A1 (en) | Heated glove and method of manufacturing | |
GB1508743A (en) | Electric blanket shell and method of production | |
US20170143525A1 (en) | Article With Support Strips | |
RU2721383C1 (ru) | Способ изготовления эластичного электронагревателя на основе резистивного нагревательного провода | |
JP2017031534A (ja) | 導電部を備えた伸縮性衣類 | |
KR20170096331A (ko) | 전자파 차폐 의류 및 이의 제조방법 | |
JP2014122436A (ja) | スライドファスナーの取り付け構造物 | |
KR101161102B1 (ko) | 탄소 발열사를 이용한 발열 원단의 제조방법 | |
JP6957062B2 (ja) | 接着剤組成物および衣類製造におけるその適用 | |
KR100988508B1 (ko) | 재봉 스트립 및 이를 이용한 다운 의류 재봉방법 | |
TW201211339A (en) | Manufacturing method of fabric and its fabric product | |
KR101712789B1 (ko) | 고주파 접합법으로 형성된 접합패턴선을 갖는 다운제품 및 이의 제조방법 | |
KR101582123B1 (ko) | 고주파 접합법으로 형성된 접합패턴선을 갖는 다운제품 | |
JP2002013079A (ja) | 表裏2層の複合生地とその製造方法 | |
CN209798101U (zh) | 一种可加热的保暖服装材料 | |
CN102936828A (zh) | 在缝骨上施加张力的方法 | |
CN106283442A (zh) | 一种防变形刺绣方法 | |
CN217656762U (zh) | 具有固定到纺织织物上的加热元件的热器具 | |
KR101323471B1 (ko) | 패션용 벨트 및 그 제조방법 | |
JP2016216843A (ja) | 周回伸縮領域を有する手袋、及びその製造方法 | |
JP5945960B2 (ja) | 布材及びその製造方法 | |
JPH0465091A (ja) | 発熱布 | |
KR20220146610A (ko) | 의류 |