一种用于纸浆模塑生产设备的热定型加热板及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种加热板，特别是涉及三递板生产过程中的快速干燥，接驳导热油热源系统，为定型模具提供高效快速的加热并及时补充热能，确保模具在生产过程中能够连续的保持所需温度。这种加热板在结构设计上突破了现在所有纸浆模塑设备加热板的限制，以提高温度补偿效率为目标，使用双盘管双通道结构(或多管多通道结构)，使热媒的容积提高一倍以上，充分利用现有热源所能提供的能量，在快速降温的时候，能够用最短的时间补偿失去的温差，缩短模具的加热时间，提高生产效率。
【专利说明】一种用于纸浆模塑生产设备的热定型加热板及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型的加热板，更具体地说，本发明涉及一种用于纸浆模塑生产 设备的热定型加热板，即一种用于纸浆模塑设备模具加热及快速温度补偿的高效加热装 置，本发明还涉及了这种加热板在纸浆模塑，特别是以纸浆模塑方式生产三递板过程中的 实际应用。
【背景技术】
[0002] -般的纸浆模塑生产的产品主要是以纸质餐具、工业品包装以及刚刚兴起的三维 立体装饰板（三递板），常规的加热方式，是利用导热原理，用锅炉加（高温蒸汽）热导热 油（即热媒），再通过输送管道将能量传递给盘管式的铝制加热板，导热油（热媒）以闭路 循环方式，在降温以后重新进入锅炉加热。而加热板的能量通过板体与模具的紧密结合， 使加热板的热能传导给模具。模具再传导给型腔内的待加热工件，纸浆模塑的工件是从纸 浆成型设备上转移到热定型设备的，在加热的同时，定型机还要给工件施加4---8kg/cm 2的 压力，快速的将模具型腔内的工件烘干。目前所采用的铝加热板，是通过（高温蒸汽）或导 热油来获得热量的。加热板的内部结构，一般使用无缝钢管制成蛇形盘管，用铸造工艺，将 盘管铸在铝合金内，形成整块的加热板，由于目前所使用的加热板都是采用单通道设计，即 铸造时只埋进一根盘管，内径一般为1英寸（25. 4mm)受长度的限制，盘管内的热媒容积很 小，影响了热交换效率，一般情况下，纸浆模塑产品的坯料（湿坯）含水率在75%左右，如餐 盒的单个干品重量不会超过50克，湿坯的重量一般不会超过200克，在加热时使用导热油 (热媒），温度220°C的情况下，每个模具的湿坯（两个工件）重量在400克时，一般定型时 间为120秒-150秒，但是在生产三递板时，湿坯重量一般都在1200克左右，每模次的加热 定型时间在300秒左右，热量补偿不及时，严重制约了设备的生产效率。
【发明内容】
[0003] 为解决【背景技术】存在的上述问题，我们从提高补偿效率出发，研制了一种新型的 加热板，主要是采用双通道（多通道）方式，提高热媒的容积从而提高热交换效率，缩短热 能的补偿时间，达到提高设备生产效率，增加产能的目的。
[0004] 本发明提供了一种用于纸浆模塑生产设备的热定型加热板，包括上加热板和下加 热板，加热板具有热媒进出接口，其特征在于：所述的上加热板和下加热板采用双层盘管结 构。
[0005] 所述的双层盘管结构采用增加管径，加大热媒流量，快速温度补偿的加热管。
[0006] 所述的双层盘管的管径为32mm。
[0007] 所述的上加热板为一块厚度适当，六个面均为平整规矩，用与三递板上模挂接。
[0008] 所述的下加热板的厚度一般要大于上加热板，在板体的平面上有用于气体排出的 导气孔贯通上下，在板体的下平面还有用于气体排出的通道。
[0009] 所述的加热板使用无缝钢管弯制，双层盘管叠加在一起，将盘管铸造在铝合金内， 型材一体，按照设计规格将铸造的加热板的四边及两面铣平整，其中用于模具下模的加热 板平面上打通上下贯通的排气孔，将双层盘管在一侧接通，形成一条热媒通道，另一侧接通 热媒的进出，与加热循环系统接通。
[0010] 所述的上加热板和下加热板采用多层盘管结构。
[0011] 所述的加热板使用无缝钢管弯制，多层盘管叠加在一起，将盘管铸造在铝合金内， 型材一体，按照设计规格将铸造的加热板的四边及两面铣平整，其中用于模具下模的加热 板平面上打通上下贯通的排气孔，将多层盘管在一侧接通，形成一条热媒通道，另一侧接通 热媒的进出，与加热循环系统接通。
[0012] 一种生产上述一种所述热定型加热板的方法，加热板的加热盘管使用紫铜管盘 制，两根根或多根盘管形成管束，捆扎一起，管束的一端最终用一根更粗的铜管集束焊接为 一个接口，采用铸铝方式将盘管铸造在铝合金内形成加热板。
[0013] 具体的说，双通道（多通道）加热板所使用的盘管比一般加热板内的盘管直径由 25mm，加大到32mm，盘管的截面积增加60%，使热媒的流动阻力减小，流速加快，换热效率 提高，在盘管的结构上，采用双层盘管（或三个通道以上时，可使用小口径的铜管制作集束 盘管）叠加在一起，比常规的加热板多出一根盘管（或多根），经过打压试验，确认无堵塞、 泄露以后，即可进行铸铝。待冷却后进行清砂并按照设计的规格尺寸进行外形加工，并将双 层盘管用焊接方法连接为一根通道。留出足够的长度作为热媒进出接口。这种加热板在体 积上，比常规加热板在厚度上多出近20%，但是在制造成本上并不增加多少，只是用铝多出 10 %左右，在加工难度上也没有显著变化。
[0014] 双通道加热板的热媒容积比一般盘管的容积提高一倍以上，因此，在导热效果 方面也相应提高，经过测试，在同等使用环境下，其加热速度比照单通道盘管的时间缩短 33%，由原来的300秒缩短到200秒，提高设备产能1/3。如果采用单管并联方式，热效率还 能够提升30%左右，但是受与之配套的成型设备生产能力的限制，按照这种连接方式，也足 以满足配套设备生产满负荷生产。
[0015] 双通道加热板的制作，也可以用整体钻孔方式，即在钢板上按照设计纵向钻孔，所 有通道用高压软管连接，但是这种加热板用于干法生产其他产品时较好，但是用在纸浆模 塑法加热工件时受环境湿度的影响，极易腐蚀穿孔，因工件在型腔内在加温加压的瞬间，会 产生高温高压的蒸汽，对钢制的加热板表面的汽蚀作用明显。即使对表面镀铬也不能解决 问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的热定型加热板的下加热板的结构示意图；
[0017] 图2是本发明的热定型加热板的上加热板的结构示意图。
[0018] 1-无缝钢管，2-下加热板排气孔道，3-双通道管叠加后桥接段，4-热媒进口及法 兰盘；5-热媒出口及法兰盘；6-上加热板
【具体实施方式】
[0019] 参见说明书附图，图1是本发明的热定型加热板的下加热板的结构示意图，其采 用无缝钢管1加工而成，采用冷弯方式制作蛇形盘管，两根或者多根盘管一组，使用钢丝捆 绑，处理后将两根或多根盘管的其中两根多多根接头用焊接方法，形成双通道管叠加后桥 接段3,联通为一个热媒通道，另外两个接头作为热媒进口及法兰盘4及热媒出口及法兰盘 5〇
[0020] 图2是本发明的热定型加热板的上加热板的结构示意图，上加热板为一块厚度适 当，六个面均为平整规矩，用与三递板上模（造型凹进）挂接。
[0021] 而下加热板的厚度一般要大于上加热板，在板体的平面上有用于气体排出的排气 孔道2贯通上下，在板体的下平面还有用于气体排出的通道。
[0022] 实施例1、
[0023] 使用内径f32mm的无缝钢管冷弯方式加工蛇形盘管，弯管之间的弯头半径40mm， 弯管间直管长度400_，弯管的总长度5米，调平整组盘管的平面，将两副盘管叠加在一起， 用钢丝捆绑。在铸造时，按照加热板的外廓尺寸要求制作木型（预留加工余量），在铸造时， 预先加热盘管，保证铸造时铝水的流动性，防止出现孔洞，将熔化的铝水注入浇口，保证铸 实。待冷却后，脱模清砂，进行表面及四边的精加工保证形状尺寸符合设计要求。将两根盘 管的其中两根接头用焊接方法联通为一个热媒通道，另外两个接头作为热媒的进出接口焊 接法兰盘。
[0024] 实施例2、
[0025] 使用内径f25. 4mm的无缝钢管，采用冷弯方式制作蛇形盘管，盘管的弯头半径 30mm，弯管之间的长度450mm，盘管总长度6米。两根盘管一组，使用钢丝捆绑。在铸造时使 用EBS泡沫制作消失模，将盘管至于消失模内，用木型外框将消失模围起来，注入熔化了的 铝水，待消失模溶化后铝水完全占据型腔后冷却。再进行外形加工。在使用前，将四个盘管 的热媒接口均焊上法兰盘，在连接热媒时，采用并联方式，使每个通道单独与热媒循环系统 相接，可以进一步提高温度补偿能力。
[0026] 实施例3,使用内径f20mm无缝铜管，冷弯蛇形盘管，三根同样规格的盘管捆扎为 一束，采用铸铝方式将盘管铸在铝合金中，在连接时，三根盘管的热媒进口和热媒出口用铜 焊方式并联，这种方法制作盘管的热效率更高于无缝钢管制作的盘管，补偿温度的时间将 更短。
【权利要求】
1. 一种用于纸浆模塑生产设备的热定型加热板，包括上加热板和下加热板，加热板具 有热媒进出接口，其特征在于： 所述的上加热板和下加热板采用双层盘管结构。
2. 根据权利要求1所述的热定型加热板，其特征在于：所述的双层盘管结构采用增加 管径，加大热媒流量，快速温度补偿的加热管。
3. 根据权利要求2所述的热定型加热板，其特征在于：所述的双层盘管的管径为32mm。
4. 根据权利要求1所述的热定型加热板，其特征在于：所述的上加热板为一块厚度适 当，六个面均为平整规矩，用与三递板上模挂接。
5. 根据权利要求1所述的热定型加热板，其特征在于：所述的下加热板的厚度一般要 大于上加热板，在板体的平面上有用于气体排出的导气孔贯通上下，在板体的下平面还有 用于气体排出的通道。
6. 根据权利要求1-5任意一种所述的热定型加热板，其特征在于：所述的加热板使用 无缝钢管弯制，双层盘管叠加在一起，将盘管铸造在铝合金内，型材一体，按照设计规格将 铸造的加热板的四边及两面铣平整，其中用于模具下模的加热板平面上打通上下贯通的排 气孔，将双层盘管在一侧接通，形成一条热媒通道，另一侧接通热媒的进出，与加热循环系 统接通。
7. 根据权利要求1-5任意一种所述的热定型加热板，其特征在于：所述的上加热板和 下加热板采用多层盘管结构。
8. 根据权利要求7所述的热定型加热板，其特征在于：所述的加热板使用无缝钢管弯 制，多层盘管叠加在一起，将盘管铸造在铝合金内，型材一体，按照设计规格将铸造的加热 板的四边及两面铣平整，其中用于模具下模的加热板平面上打通上下贯通的排气孔，将多 层盘管在一侧接通，形成一条热媒通道，另一侧接通热媒的进出，与加热循环系统接通。
9. 一种生产权利要求1-8中任意一种所述热定型加热板的方法，加热板的加热盘管使 用紫铜管盘制，两根根或多根盘管形成管束，捆扎一起，管束的一端最终用一根更粗的铜管 集束焊接为一个接口，采用铸铝方式将盘管铸造在铝合金内形成加热板。
【文档编号】B21J3/00GK104084512SQ201410290511
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】李建宇, 谭玉凯, 马越 申请人:北京通蓝海科技发展有限公司