专利名称：一体化加热节能料筒的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及注塑机料筒，特别是一体化加热节能料筒，属于塑料机械领域。
背景技术：
注塑机塑化系统和驱动系统是其耗电的两大系统，各占注塑机耗电量的约一半， 目前主流注塑机生产厂家都已采用变频技术作为驱动系统的节能利器，而塑化系统——料筒加热还停留在最初的电阻丝加热圈阶段，其根据料筒大小排出段数，接由微电脑控制加热，这样的外加热方式升温慢、热量损失大、寿命短、耗能高，造成很大的浪费。目前的一些料筒加热节能改造方案均为在原来料筒的外部加上带保温层的红外加热圈或高频感应圈，而所谓20KHz左右的高频只是把料筒的表层1、2毫米感应加热，可料筒壁厚一般都在几十毫米以上，其内部还是得靠热传导方式加热，如此一来料筒的加热效果实际上和电阻带加热方式相差不多，其节约的电能主要还是靠保温后减少了料筒外部热量损失带来的。注塑机料筒在注塑机的正常生产活动中当属易耗品，原厂的渗氮料筒正常使用短则3飞个月，长不过一两年(磨损后)即须更换，加热圈的使用寿命也不是很长，也要经历反复的拆卸、安装、调试，而更换这些部件或停机检修则使生产厂家花费大量的财力、物力和停机维修时间，生产效益明显受到影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，完善注塑机料筒加热方式，提高加热效率，降低能耗，延长料筒的使用寿命，使料筒的维护、更换更方便快捷。按照本发明提供的技术方案，一种一体化加热节能料筒，包括管芯，套筒，中频感应器，保温内衬，磁屏蔽外壳，接线座，热电偶，进料筒和注射头，其特征是把一组管芯嵌套进套筒，在套筒外部用保温内衬固化中频感应器，套筒两端由法兰盘连接进料筒和注射头并由其把管芯压紧固定，在最外层套上磁屏蔽外壳。其整体外观与普通料筒相似，把传统的料筒+加热圈的分体式加热模式，改为一体式中频感应加热。与现有技术相比，本发明的优点在于
1、中频感应加热，透热均勻，升温迅速，能精确控制加热温度，料筒预热时间不到原来的三分之一，可提高生产效率。2、保温隔热效果好，料筒表面温度低，可以直接触摸料筒外部的保护罩而没有灼热感，避免烫伤事故，在夏天还可以减低车间温度。3、料筒管芯的更换快捷方便，料筒使用寿命超过原厂渗氮料筒的十倍，磨损后只需更换管芯，一体化加热节能料筒可以做到和注塑机同寿命，节约更换料筒的费用。4、减少了料筒管壁厚度，降低合金材料的使用，降低了热惯性，可实现快速换料清洗和降温。5、安装一体化加热料筒的注塑机比传统注塑机料筒加热部分可节省用电40% 80%，经济效益显著。下面结合具体附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是电热圈料筒加热装置的安装示意图； 图2是一体化节能加热料筒结构示意图3是管芯结构示意图； 图4是管芯、套筒安装结构示意图； 图5是中频感应圈安装结构示意图； 图6是一体化加热节能料筒外观效果图。
具体实施例方式本发明所述的一体化加热节能料筒，包括管芯1，套筒2，中频感应圈3，保温内衬 4，磁屏蔽外壳5，接线座6，热电偶7，进料筒8和注射头9。本发明所述的一体化加热节能料筒，是把双合金管芯1嵌套进由超高强度无缝钢管制成的套筒2中，在套筒2外套上中频感应圈3，由耐高温绝缘隔热纳米复合材料制成的保温内衬4把中频感应圈3包裹并固定，套筒两端由法兰盘连接进料筒8和注射头9并由其把管芯压紧固定，最外层为磁屏蔽外壳(图2)。所述的管芯1为双金属合金材料制成，耐高温、耐腐蚀，由几段长度相等的管芯组成一套双金属料筒内芯(图3)。所述的套筒2由超高强度无缝钢管制成，嵌套管芯后的耐压强度两倍于料筒的注射压力。(图4)。所述的中频感应器3是由扁平铜排分段绕制的螺旋线圈再用纳米复合材料包裹固化组成，分别对应料筒的多个加温区域，该复合材料组成保温内衬4，并具有较高的耐压强度，外部覆有磁屏蔽外壳5，有引出线和接头用以连接中频感应加热电源，感应器外壳上开有径向通孔对应不同温区用以安装热电偶7 (图5)。料筒延长度方向一般分为加料段(输送段)、压缩段(塑化段)和计量段(均化段)，本实例由3只耐磨管芯构成一组，其总长度略小于管芯套筒的长度，紧密嵌套在管芯套筒内部，料筒两端通过法兰盘分别接上注射头和进料筒，并由注射头和进料筒在料筒两端顶压住耐磨管芯。一般情况下料筒的均化段磨损较快，当发现料筒需要维护时可把未磨损的管芯调换到料筒连接注射头的这一端继续使用，最后管芯都磨损了也只需更换新的管芯，而料筒其他部分毋须更换，拆卸和安装料筒时只需拔、插连接头即可，感应加热系统也不须重新调试，使料筒使用寿命最大化，最终实现节约成本，降低消耗。线圈是感应器的心脏，感应线圈在电流的作用下产生强大的磁场，此磁场使料筒产生涡流而发热。线圈是电能转换成热能的关键所在，所以线圈的设计非常重要，本线圈是结合料筒的实际使用情况，根据电磁场原理，通过计算机专业软件的计算而确定的较佳方案，采用最新线圈反并绕技术，更好的聚集磁场，提高磁场搅拌力，感应线圈的设计功率与实际运行功率的误差不大于5%，线圈的绝缘和安装位置，由纳米复合材料包裹并固化来保证。采用50(Γ8000ΗΖ中频电源驱动感应线圈，根据料筒的壁厚确定输出频率，采用透热技术消除表、芯温差，由安装在不同温区的热电偶反馈的料筒实时温度与设定的温度比较，自动调节中频电源输出((Γ100%)功率，迅速切换至相应的感应线圈对该段料筒进行快速无氧化加热。机筒的壁厚尺寸设计主要是从机筒的工作条件需要的强度方面考虑，再一点就是从工艺温度控制条件需要方面考虑。本实施例料筒的管芯+套筒的壁厚比原厂料筒的壁厚小了一倍还多，热容量是其三分之一，因此料筒的清洗降温也快了许多。以上对本发明提供的一种一体化加热节能料筒做了详细介绍，本文中应用了具体的个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本技术领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种注塑机一体化加热节能料筒，包括管芯1，套筒2，中频感应器3，保温内衬4，屏蔽外壳5，接线座6，热电偶7，进料管8，注射头9组成，其特征是把管芯1嵌套进套筒2内部，在套筒2外套上中频感应器3，由保温内衬4把中频感应圈包裹并固定，最外层为磁屏蔽外壳5，由进料筒8和注射头9用料筒两端的连接法兰盘把管芯轴向固定，磁屏蔽外壳5上开有几个轴向通孔用于安装热电偶7，还有几组接线座6把感应器连接至外部中频感应电源。
2.如权利要求1所述的一体化加热节能料筒，其特征是中频感应器3由保温内衬4固化在套筒2外围，其感应频率为50(Γ8000Ηζ之间的中频。
3.如权利要求1所述的一体化加热节能料筒，其特征是管芯1是内壁工作面为高耐磨和耐腐蚀材料组成的双金属管芯，由一至数段管芯组成一套料筒管芯。
4.如权利要求1所述的一体化加热节能料筒，其特征是套筒2是由超高强度无缝钢管制成，并在保证料筒耐压强度和机械强度的前提下减薄管壁厚度。
5.如权利要求1所述的一体化加热节能料筒，其特征是保温内衬4是由纳米陶瓷空心颗粒为主要原料制作的，绝缘并具有较高的耐压强度。
6.如权利要求1所述的一体化加热节能料筒，其特征是磁屏蔽外壳5磁屏蔽材料制成，其表面开有几个轴向通孔用于安装热电偶7，分别对应料筒的不同温区。
全文摘要
本发明所述的一体化加热节能料筒，包括管芯，套筒，中频感应器，保温内衬，接线座，磁屏蔽外壳，热电偶，进料筒和注射头，其特征是把一组管芯嵌套进套筒，在套筒外部用保温内衬固化中频感应器，在最外层套上磁屏蔽外壳，用进料筒和注射头由料筒两端的连接法兰盘上紧并把管芯夹住使其轴向固定。其整体外型与普通料筒相似，把传统的料筒+加热圈的分体式加热模式，改为一体式中频感应加热。 本发明可以大幅提高料筒的升温速度，促进塑料的融化和温度控制精度，提高生产效率，减少料筒外部热量散发，具有明显的节能效果，使料筒的使用寿命大为加长，料筒的安装、更换方便快捷。本装置适用于各种规格的注塑机料筒。
文档编号B29C45/62GK102275277SQ201110140508
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月28日 优先权日2011年5月28日
发明者孙健 申请人:孙健