专利名称：制备金属与高分子复合材料的加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制备金属与高分子材料的复合材料时使用的加热装置，特别适用、但并非仅限于包括制造缠绕式复合壁结构管等在内的使金属材料与高分子材料在较高速运行条件下连续复合的加工领域。
背景技术：
由金属与包括聚乙烯、聚氯乙烯等在内的多种高分子材料相互复合而构成的复合材料由于其能具有多方面的优良综合性能，已日益在广泛的领域中得到应用。例如在诸多行业中已被广泛使用的具有多种结构形式金属加强层结构的塑料波纹管就是其中的一个重要领域。在制备金属与高分子材料的复合材料时，为使其能有效和稳固地结合，在其相互结合前一般都需要先对这两种材料进行预热性加热。目前的这种加热方式一般均采用远红外加热板的热辐射式进行。这种加热方式的明显问题主要表现在加热速度慢，热量输入不足，难以满足复合要求，特别是难以满足在具有较高运行速度下进行连续复合的要求。例如，当复合速度要求加热长度至少达1000毫米时，采用目前远红外加热板的方式加热就无法实现。
实用新型内容针对上述情况，本实用新型首先的一个目的是提供一种制备金属与高分子复合材料的加热装置，使其加热速度快，能满足在较高速运行条件下进行连续复合加工时对金属材料和高分子材料的加热要求。在此基础上，本实用新型还将提供一种用于制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置。
本实用新型制备金属与高分子复合材料的加热装置，是在推动机构带动下使独立的金属材料和高分子材料进行连续复合的结合部位前方，分别设置有带有高频感应加热圈的高频加热单元和具有热风喷口的热风吹送单元。其中，该高频感应加热圈的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热金属材料的截面形状相适应，热风吹送单元的热风喷口位于被加热的高分子材料的附近。
使被加热的金属材料穿过具有环绕式中空结构的高频加热单元的高频感应加热圈，通过高频感应方式对金属加热时的热量输入速度快，金属材料可以被迅速加热。试验表明，此种方式即使在6米/分钟的运行速度下，也能保证加热时的热量输入。采用经热风机喷嘴或喷口以吹送热风方式对高分子材料进行加热，同样也有助于大大提高加热速度和效率。试验表明，通过长度不足200毫米的加热喷口，同样可以使在5米/分钟的运行速度下的高分子材料被有效地加热。为适应对金属材料和高分子材料所需要的复合部位长度，和/或复合加工的运行速度对相应材料实际所需的加热长度和/或速度的不同需求，通过适当调整高频加热单元中的该高频感应加热圈的环绕圈数即可方便实现。试验结果显示，一般情况下，将该高频感应加热圈的环绕圈数设置为1-6圈即可满足实际需要。
在上述结构中，为提高热利用效率，提高加热速度，使高频感应加热圈的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热金属材料的截面形状相适应是必要的。例如，根据被加热的金属材料的具体截面形状，可以使所说的该高频感应加热圈的环绕式中空结构的形状为圆形、三角形、矩形、V形等不同形状中的任何一种。
当上述所说的高频感应加热圈设置的环绕圈数为2圈或更多时，其各高频感应加热圈既可以为相互独立分别设置的形式，也可以采用为螺旋状环绕式连续结构的方式设置。
将上述的加热装置应用于作为制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置时，在其原有的在能与设置于机架上的滚动缠绕推进单元相配合的部位处分别设置有芯层管壁高分子条带材料挤出机构、外层管壁高分子条带材料挤出机构和被复合于其间的成型钢带放送机构的基础上，在已缠绕于滚动缠绕推进单元之外的芯层管壁高分子条带材料与成型钢带进行连续复合的结合部位前方设置有具有热风喷口的热风吹送单元，在其后方部位设置有用于加热被复合成型钢带的带有高频感应加热圈的高频加热单元。该高频感应加热圈的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热的成型钢带的截面形状相适应，热风吹送单元的热风喷口位于被加热的芯层管壁高分子条带材料的附近，外层管壁高分子条带材料挤出机构设置于芯层管壁高分子条带材料与成型钢带的复合部位后方。
在该制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置中所说的高频感应加热圈的环绕式中空结构的形状，同样可以根据所使用的成型钢带的不同截面形式而采用能与之相适应的如圆形、三角形、矩形、V形等形状中的任何一种。所说该高频感应加热圈的环绕圈数根据需要一般也可以设置为1-6圈。当设置有多圈高频感应加热圈时，其设置方式也可以分别采用为各自独立的结构形式，或是采用螺旋状的连续式结构形式。
试验结果显示，制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管中的加热装置采用本实用新型的上述加热装置后，加热效率和能源的利用率都能得到极大的提高，同时也使成型弯曲后的钢带与芯层高分子材料的复合强度有了很大提高和可靠保证。
以下结合由附图所示的应用于制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置作为具体实施例，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均包括在本实用新型的范围内。
图1是本实用新型制备金属与高分子复合材料的加热装置的一种结构示意图。
图2是可以采用的高频感应加热圈的一种结构示意图。
图3是可以采用的高频感应加热圈的另一种结构示意图。
图4是可以采用的高频感应加热圈的又一种结构示意图。
图5是可以采用的高频感应加热圈的再一种结构示意图。
图6是可以采用的高频感应加热圈的另一种结构示意图。
具体实施方式
图1所示的是本实用新型的加热装置在应用于作为制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置时的状态。在用于制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管装置的结构中，在能与设置于机架9上的滚动缠绕推进单元10相配合的部位分别设置有芯层管壁高分子条带材料挤出模具7、外层管壁高分子条带材料挤出模具8和被复合于其间的成型钢带1输送辊等放送机构11。在已缠绕于滚动缠绕推进单元10之外的芯层管壁PE等高分子条带材料6与成型钢带1进行连续复合的结合部位前方，设置有具有热风喷口5的热风机4。在其后方部位处设置有用于加热被复合成型钢带1的带有高频感应加热圈3的高频加热器2。该高频感应加热圈3的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热的成型钢带1的截面形状相适应。热风机4的热风喷口5位于被加热的芯层管壁高分子条带材料6的附近。外层管壁高分子条带材料挤出模具8设置于芯层管壁高分子条带材料6与成型钢带1的复合部位后方。
图2～图6分别是上述的高频感应加热圈3可以采用的几种不同结构形式，其中该环绕式中空结构的形状可以包括有如图示三角形、圆形、矩形、V形等形状中的任何一种。高频感应加热圈3的环绕圈数根据需要可以设置为1-6圈。设置有多圈形式的高频感应加热圈时，可以采用如图3所示的螺旋状连续式环绕的结构。
权利要求1.制备金属与高分子复合材料的加热装置，其特征是在推动机构带动下使独立的金属材料(1)和高分子材料(6)进行连续复合的结合部位前方，分别设置有带有高频感应加热圈(3)的高频加热单元(2)和具有热风喷口(5)的热风吹送单元(4)，高频感应加热圈(3)的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热金属材料(1)的截面形状相适应，热风吹送单元(4)的热风喷口(5)位于被加热的高分子材料的附近。
2.如权利要求1所述的制备金属与高分子复合材料的加热装置，其特征是所说的高频感应加热圈(3)的环绕式中空结构的形状为圆形、三角形、矩形、V形中的任何一种。
3.如权利要求1或2所述的制备金属与高分子复合材料的加热装置，其特征是所说的高频感应加热圈(3)的环绕圈数为1-6圈。
4.如权利要求3所述的制备金属与高分子复合材料的加热装置，其特征是所说的高频感应加热圈(3)为螺旋状的连续式环绕结构。
5.制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置，在能与设置于机架(9)上的滚动缠绕推进单元(10)相配合的部位分别设置有芯层管壁高分子条带材料挤出机构(7)、外层管壁高分子条带材料挤出机构(8)和被复合于其间的成型钢带(1)放送机构(11)，其特征是在已缠绕于滚动缠绕推进单元(10)之外的芯层管壁高分子条带材料(6)与成型钢带(1)进行连续复合的结合部位前方设置有具有热风喷口(5)的热风吹送单元(4)，在其后方部位设置有用于加热被复合成型钢带(1)的带有高频感应加热圈(3)的高频加热单元(2)，该高频感应加热圈(3)的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热的成型钢带(1)的截面形状相适应，热风吹送单元(4)的热风喷口(5)位于被加热的芯层管壁高分子条带材料(6)的附近，外层管壁高分子条带材料挤出机构(8)设置于芯层管壁高分子条带材料(6)与成型钢带(1)的复合部位后方。
6.如权利要求5所述的制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置，其特征是所说的高频感应加热圈(3)的环绕式中空结构的形状为圆形、三角形、矩形、V形中的任何一种。
7.如权利要求5或6所述的制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置，其特征是所说的高频感应加热圈(3)的环绕圈数为1-6圈。
8.如权利要求7所述的制备缠绕式金属与高分子材料复合壁结构管的加热装置，其特征是所说的高频感应加热圈(3)为螺旋状的连续式环绕结构。
专利摘要制备金属与高分子复合材料的加热装置，在推动机构带动下使独立的金属材料和高分子材料进行连续复合的结合部位前方，分别设置有带有高频感应加热圈的高频加热单元和具有热风喷口的热风吹送单元。高频感应加热圈的环绕式中空结构的形状与由其中穿过的被加热金属材料的截面形状相适应；热风吹送单元的热风喷口位于被加热的高分子材料的附近。该装置可供包括制造缠绕式复合壁结构管在内的多种需采用金属与高分子材料复合时的加热装置使用，加热速度快，能满足在较高速运行的复合加工条件下对金属材料和高分子材料的连续加热要求。
文档编号B29C70/00GK2750911SQ20042006131
公开日2006年1月11日 申请日期2004年9月20日 优先权日2004年9月20日
发明者蒯一希 申请人:蒯一希