專利名稱：內模筒加熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型的內模筒加熱器屬于一種加熱器件，用于各種功率的金屬擠壓機。
已有的內模筒加熱器是由多個U形的電熱管組成的。電熱管是由金屬套管、絕緣套管和電加熱絲組成。其中金屬套管作為電熱管的外套管，為了能夠耐較高的溫度和具有較高的強度，多數采用不銹鋼管。在外套管和電加熱絲之間為了能夠彎曲采用一段一段連接起來的陶瓷絕緣套管。一個電熱管是一根電加熱絲套上一串陶瓷絕緣管，再穿入不銹鋼的U形外套管里，整體再作成半圓形，如圖1所示。根據內模筒的大小和要求的溫度高低以及電加熱絲的功率大小決定加熱器選取多少個加熱管，將其排列在內模筒的外壁上。這樣組成的加熱器存在不少缺點。
1.熱源損耗大，浪費電能。因為每個加熱管是向四周散熱，只有貼近內模筒的方向上其熱量全部被利用，而相反方向的熱量大部分散失掉，因此損耗較大。
2.壽命短。為了減少熱能損失，將加熱器全部密封起來使用，則不銹鋼的外套管容易爆裂，加熱絲容易燒斷，加熱管只用4至10個小時就要更換，壽命只有幾個小時短得驚人。
3.更換電加熱絲和裝配電熱管比較困難。因為每個電熱管是U型和半圓狀的，絕緣的陶瓷管必須采用一段一段的套在電加熱絲上，在伸進外套管里時，段與段之間不容易保證密接，一旦有縫隙，電加熱絲與金屬外套管相碰，引起短路造成整機停止運行。當電加熱絲被燒斷后，更換新的電加熱絲很難穿進金屬外套管內。要更換一個加熱管，就要打開擠壓機機頭，費時費力，影響了工作進程，拆裝次數增加，也影響了擠壓機的精度。
4.成本高。金屬外套管最好采用不銹鋼管，不銹鋼管價格較高，而且每個加熱管的壽命又短，要不斷地更新，這就大大提高了成本費。
本實用新型的目的就是為了克服上述缺點，設計一種不用不銹鋼管的結構簡單，壽命較長，容易裝配，成本費較低省電的內模筒加熱器。
本實用新型的內模筒加熱器是由絕緣外套層和電加熱絲組成。其特征在于絕緣外套層是 兩個半圓柱筒合成的縱向帶有開口的大圓柱筒。大圓柱筒的內徑恰好與內模筒的外徑緊密配合，大圓柱筒的筒壁內有均勻分布的圓環狀的穿絲孔，供穿入電加熱絲所用。穿絲孔的直徑要大于電加熱絲的螺旋直徑2毫米以上為好，以便使電加熱絲能夠更順地穿入，而且為了便于穿入電加熱絲，穿絲孔在半圓柱筒的進、出口處均有倒角，以免穿入電加熱絲時卡住。電加熱絲的兩端由大圓柱筒的開口處抽出。
穿絲孔的中心位置距筒壁外圓表面的距離大于距筒壁內圓表面的距離，通常的情況下，筒壁厚度為d，穿絲孔的中心到筒壁內圓表面的距離d1＝d／4－d／3，穿絲孔的中心到筒壁外圓表面的距離d2＝3／4d－2／3d。穿絲孔的數量及分布的疏密取決于要求內模筒的溫度和電加熱絲的功率大小。若要求內模筒的溫度高，當電加熱絲的功率一定時，則穿絲孔的數量要多些，分布要密些。一個穿絲孔里穿入一條電加熱絲，要穿入多少條電加熱絲就需要有多少個穿絲孔。
作為絕緣外套層的大圓柱筒，通常采用絕緣材料碳化硅，在其表面涂有紅外絕緣材料。
本實用新型的優點1.結構簡單、不須用不銹鋼外套管，電加熱絲是直接穿入大圓柱筒形的絕緣外套層里的穿絲孔里，保證相互間絕緣，同時強度也好。
2.壽命長。本新型不存在上述加熱管的電加熱絲與金屬外套管相碰造成短路，以及金屬外套管爆裂的問題。
3.裝配和更換電加熱絲方便。當一條電加熱絲被燒毀，抽掉壞的即可換上新的，不必再拆開擠壓機的機頭，節省了時間和勞動力。
4.熱源損耗小，省電。電加熱絲靠近圓筒的內表面而遠離圓筒的外表面，這就使大多數的熱量通過較薄的筒壁到達內表面，被內模筒所利用。相比上述用U形電熱管組成的加熱器要省電10％至20％。
5.成本費較低。因為省去了做電熱管外套的不銹鋼管，加熱器的壽命延長了，較少地更換電加熱絲，使其成本費降低40％，適宜工業上使用。
圖1.組成加熱器的一個U形加熱管的剖面圖。
1－用不銹鋼管做的金屬外套管，2－一段一段組成的陶瓷絕緣套管，3－電加熱絲。
圖2.內模筒加熱器半圓柱筒的側視圖和剖視圖。
4－絕緣外套層，5－穿絲孔，6－圓柱的筒壁厚度d，7－穿絲孔中心距筒壁內圓表面的距離d1，8－穿絲孔中心距筒壁外圓表面的距離d2，9－筒壁內圓表面，10－筒壁外圓表面，11－穿絲孔在半圓柱筒的進或出口處的倒角，R1－為半圓柱筒的內圓半徑，R2－為半圓柱筒的外圓半徑，L－為圓柱筒的縱向長度。
圖3.內模筒加熱器大圓柱筒的側視圖和頂視圖。
12－開口，13－電加熱絲的兩端抽頭，1－大圓柱筒的內圓直徑φ1＝2R1，2－大圓柱筒的外圓直徑φ2＝2R2。
最佳實施例如圖2和圖3所示。作為絕緣外套層4的大圓柱筒之筒壁用碳化硅材料制成。半圓柱筒的內圓半徑R1＝285毫米，半圓柱筒的外圓半徑R2＝315毫米，大圓柱筒的內圓直徑φ1＝2R1＝570毫米，大圓柱筒的外圓直徑φ2＝2R2＝630毫米。筒壁厚度d＝30毫米，d1＝8.5毫米，d2＝21.5毫米，穿絲孔的直徑D＝7毫米，每個半圓柱筒壁內均勻分布9個穿絲孔，每個穿絲孔里穿入一條電加熱絲，共穿入9條電加熱絲，大圓柱筒的長度L＝320毫米，每半圓柱筒的功率為2.5千瓦(KW)×9＝22.5千瓦(KW)雙半圓柱筒的功率為22.5千瓦×2＝45千瓦，穿絲孔在半圓柱筒的進、出口處的倒角11為2×45°。
上述制成的內模筒加熱器用于800噸擠壓機上，可節電10－20％，成本費比用U形加熱管組成的加熱器降低40％。
權利要求1.一種用于擠壓機的內模筒加熱器，是由絕緣外套層和電加熱絲組成的，其特征在于絕緣外套層是由絕緣材料制作的兩個半圓柱筒合成縱向帶有開口的大圓柱筒，大圓柱筒的筒壁內有均勻分布的孔中心距筒壁外圓表面的距離大于距筒壁內圓表面距離的圓環狀的穿絲孔，穿絲孔內有電加熱絲。
專利摘要一種用于擠壓機的內模筒加熱器，是由絕緣材料制作的兩個半圓柱筒合成縱向帶有開口的大圓柱筒的絕緣外套層，以及外套層內均勻分布的穿絲孔里有電加熱絲組成的。具有結構簡單、壽命長、裝配和更換電加熱絲方便、熱源損耗小、省電、成本低廉等優點。
文檔編號B21C23/21GK2044522SQ8921143
公開日1989年9月20日 申請日期1989年2月1日 優先權日1989年2月1日
發明者崔振吉, 金惠明, 牟俊杰, 甘文平, 居瑞南 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所