200053. lajstromszámú szabadalom • Rétegelt műanyag fűtőelem
1 HU 200053 B 2 A találmány tárgya 6-220 V tápfeszültséggel működtethető rétegekből felépülő műanyag fűtőelem, célszerűen kötött pályás jármüvek fémváltóinak fűtésére. A váltó fűtésére egy vagy több fűtőelem alkalmazható, amelyeket sorosan vagy párhuzamosan lehet elektromosan összekapcsolni. Ismeretes, hogy műgyantába bevitt grafit hatására a műgyanta alapű rendszer vezetöképe6 lesz. Ez a vezetőképesség lehetővé teszi, hogy ebből a műanyag-alapú rendszerből készült tárgyat elektromosan kapcsolva fűtőtestként lehessen alkalmazni. Ilyen megoldással készül például a fűthető nyugágy, az állattartásnál alkalmazott itató- és etető vályú. A kötöttpályás járművek - vonat, villamos - sinelágazásai váltókkal vannak ellátva. A váltó egy olyan párhuzamosan mozgatót sinprofil, amely záráskor hozzásimul az eredeti sínpályához és a rajta mozgó szerelvényt átirányítja egy másik sínpályára. Télen, havazáskor a két fémszerelvény között a hő összetorlódik, illetve a zárás következtében összenyomódik és az alacsony külső hőmérséklet hatására megfagy. Ezért a következő váltózáráskor a fémtestek nem tudnak pontosan csukódni. Pontatlan váltózárás esetén pedig baleset következik be, a síneken haladó szerelvény kisiklik. Ismeretes, hogy ennek a problémának a megoldására főként az északi államokban ügy Svédországban, NSZK-ban) kidolgoztak egy olyan váltófűtési módszert (1. ábra), amelynél a mozgó váltók ellensín rendszerének gerincére felszereltek egy elektromos fűtópatront. A fűtőpatron külső burkolata korrózióálló acélból készült. A burkolat alatt szigetelő anyaggal körülvett elektromos fűtószálak találhatók. A fűtópatron hőátadó felülete nem haladja meg a síngerinc felületének' egyötöd részét. A 4 195 805 lajstromszámú US szabadalmi leírás is az előbb ismertetetthez hasonló fűtőtestet mutat be. A fűtőtest sin váltó fűtésére alkalmazható és a nem mozgó sínszál külső gerincére szerelhető fel. Kerámiabetétben elhelyzett fűtőszólból áll, amelyet külső fémburkolattal vesznek körül. A fűtőtest hátránya, hogy a fémburkolat ellenére is könnyen megsérül. Azt találtuk, hogy több műanyag alapú réteg társításával az ismertnél előnyösebb fűtőelem konstruálható. Célul tűztük ki olyan növelt hőátadási felülettel rendelkező műanyag-alapú fűtőelem kialakítását, mely működtethető 6-220 V feszültséggel és beépíthető a síngerincre, valamint a síntalpra is. Pályafenntartási műveleteknél (pl. zúzottkő ágyazat tömörítésénél) kevésbé sérülékeny, mint az ismert fűtópatronok. A találmány tárgya tehát 6-220 V tápfeszültséggel működtethető, rétegelt műanyag fűtőelem, célszerűen kötött pályás járművek fémváltóinak fűtésére. A találmány szerinti fűtőelemre az jellemző, hogy egy 2-10 mm vastag, 30-90 tómegX grafitot tartalmazó vezetőképes műgyanta rétege, az ebbe a rétegbe beépítve fém árambevezetője, a grafitos műgyanta réteg külső felületén 0,5-3 mm vastagságban üvegszálat, polimerszálat vagy egyéb ásványi vázanyagot tartalmazó műgyanta szigetelő rétege és adott esetben 1-5 mm vastag, külső fémburkoló rétege van. A találmány szerint kidolgoztunk egy olyan öntéstechnológiával készült vezetőképes műgyanta alapú fűtőtestet, melynek szé^ lessége 50-300 mm, a vastagsága a szükséges ellenálés, illetve működtethető áram (6-220 V) függvényében 3,5-18 mm. A fűtőelem hosszúsága pedig 100- -1000 mm lehet. A fűtőtest két oldalán fém (szigetelésétől megfosztott villanyvezetéket, vagy tömör rézvezetéket, stb.) árambevezetó huzalt ágyazunk grafittal vezetőképessé tett műgyantába, amelyből a fűtőlapot kialakítjuk. Az árambevezetők párhuzamosak és a szigetelő réteg (PVC, stb.) csak a műgyantán kívüli szakaszon marad rajtuk. A fűtőlapon azután üvegszál- vagy egyéb ásványi anyag vázányaggal erősített műgyanta réteget alakítunk ki, mely biztosítja a fűtőelem megfelelő mechanikai szilárdságát, valamint elektromosan szigetel. Amennyiben a jármű váltón gerincfűtést alkalmazunk, úgy a fűtőelemet külső vékony fémburkoló réteggel íb ellátjuk. A műgyanta alapú rétegben monomert, célszerűen sztirol monomert, tartalmazó telítetlen poliésztergyantát alkalmazunk, amelyet ismert katalizátor és gyorsító rendszerrel térhálólsítunk. Katalizátorként célszerűen benzoil-peroxidot, gyorsítóként pedig szerves kobalt sót (pl. kobalt-naftenátot) alkalmazunk. A szigetelő réteg üvegszálat, polimer szálat, előnyösen poliészter -szálat, vagy dolomitot, talkumot, illetve csillámot tartalmazó, térhálósított poliészter- vagy epoxigyantából épül fel. A külső burkoló réteg bármely alkalmas fémből készülhet. Az 1. ábrán a hagyományos váltófűtöt mutatjuk be félmetszetben. A 2. ábrán a találmány szerinti fűtőelem látható félmetszetben. A 3. ábra a sintalpra szerelt fűtőelemet mutatja be félmetszeti képben. A 4. ábrán a fémburkolattal ellátott fűtőelem metszete látható. Az 5. ábrán a fémburkolat nélküli fűtőelemet ábrázoljuk metszetben. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
