专利名称：内模筒加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型的内模筒加热器属于一种加热器件，用于各种功率的金属挤压机。
已有的内模筒加热器是由多个U形的电热管组成的。电热管是由金属套管、绝缘套管和电加热丝组成。其中金属套管作为电热管的外套管，为了能够耐较高的温度和具有较高的强度，多数采用不锈钢管。在外套管和电加热丝之间为了能够弯曲采用一段一段连接起来的陶瓷绝缘套管。一个电热管是一根电加热丝套上一串陶瓷绝缘管，再穿入不锈钢的U形外套管里，整体再作成半圆形，如图1所示。根据内模筒的大小和要求的温度高低以及电加热丝的功率大小决定加热器选取多少个加热管，将其排列在内模筒的外壁上。这样组成的加热器存在不少缺点。
1.热源损耗大，浪费电能。因为每个加热管是向四周散热，只有贴近内模筒的方向上其热量全部被利用，而相反方向的热量大部分散失掉，因此损耗较大。
2.寿命短。为了减少热能损失，将加热器全部密封起来使用，则不锈钢的外套管容易爆裂，加热丝容易烧断，加热管只用4至10个小时就要更换，寿命只有几个小时短得惊人。
3.更换电加热丝和装配电热管比较困难。因为每个电热管是U型和半圆状的，绝缘的陶瓷管必须采用一段一段的套在电加热丝上，在伸进外套管里时，段与段之间不容易保证密接，一旦有缝隙，电加热丝与金属外套管相碰，引起短路造成整机停止运行。当电加热丝被烧断后，更换新的电加热丝很难穿进金属外套管内。要更换一个加热管，就要打开挤压机机头，费时费力，影响了工作进程，拆装次数增加，也影响了挤压机的精度。
4.成本高。金属外套管最好采用不锈钢管，不锈钢管价格较高，而且每个加热管的寿命又短，要不断地更新，这就大大提高了成本费。
本实用新型的目的就是为了克服上述缺点，设计一种不用不锈钢管的结构简单，寿命较长，容易装配，成本费较低省电的内模筒加热器。
本实用新型的内模筒加热器是由绝缘外套层和电加热丝组成。其特征在于绝缘外套层是 两个半圆柱筒合成的纵向带有开口的大圆柱筒。大圆柱筒的内径恰好与内模筒的外径紧密配合，大圆柱筒的筒壁内有均匀分布的圆环状的穿丝孔，供穿入电加热丝所用。穿丝孔的直径要大于电加热丝的螺旋直径2毫米以上为好，以便使电加热丝能够更顺地穿入，而且为了便于穿入电加热丝，穿丝孔在半圆柱筒的进、出口处均有倒角，以免穿入电加热丝时卡住。电加热丝的两端由大圆柱筒的开口处抽出。
穿丝孔的中心位置距筒壁外圆表面的距离大于距筒壁内圆表面的距离，通常的情况下，筒壁厚度为d，穿丝孔的中心到筒壁内圆表面的距离d1＝d／4－d／3，穿丝孔的中心到筒壁外圆表面的距离d2＝3／4d－2／3d。穿丝孔的数量及分布的疏密取决于要求内模筒的温度和电加热丝的功率大小。若要求内模筒的温度高，当电加热丝的功率一定时，则穿丝孔的数量要多些，分布要密些。一个穿丝孔里穿入一条电加热丝，要穿入多少条电加热丝就需要有多少个穿丝孔。
作为绝缘外套层的大圆柱筒，通常采用绝缘材料碳化硅，在其表面涂有红外绝缘材料。
本实用新型的优点1.结构简单、不须用不锈钢外套管，电加热丝是直接穿入大圆柱筒形的绝缘外套层里的穿丝孔里，保证相互间绝缘，同时强度也好。
2.寿命长。本新型不存在上述加热管的电加热丝与金属外套管相碰造成短路，以及金属外套管爆裂的问题。
3.装配和更换电加热丝方便。当一条电加热丝被烧毁，抽掉坏的即可换上新的，不必再拆开挤压机的机头，节省了时间和劳动力。
4.热源损耗小，省电。电加热丝靠近圆筒的内表面而远离圆筒的外表面，这就使大多数的热量通过较薄的筒壁到达内表面，被内模筒所利用。相比上述用U形电热管组成的加热器要省电10％至20％。
5.成本费较低。因为省去了做电热管外套的不锈钢管，加热器的寿命延长了，较少地更换电加热丝，使其成本费降低40％，适宜工业上使用。
图1.组成加热器的一个U形加热管的剖面图。
1－用不锈钢管做的金属外套管，2－一段一段组成的陶瓷绝缘套管，3－电加热丝。
图2.内模筒加热器半圆柱筒的侧视图和剖视图。
4－绝缘外套层，5－穿丝孔，6－圆柱的筒壁厚度d，7－穿丝孔中心距筒壁内圆表面的距离d1，8－穿丝孔中心距筒壁外圆表面的距离d2，9－筒壁内圆表面，10－筒壁外圆表面，11－穿丝孔在半圆柱筒的进或出口处的倒角，R1－为半圆柱筒的内圆半径，R2－为半圆柱筒的外圆半径，L－为圆柱筒的纵向长度。
图3.内模筒加热器大圆柱筒的侧视图和顶视图。
12－开口，13－电加热丝的两端抽头，1－大圆柱筒的内圆直径φ1＝2R1，2－大圆柱筒的外圆直径φ2＝2R2。
最佳实施例如图2和图3所示。作为绝缘外套层4的大圆柱筒之筒壁用碳化硅材料制成。半圆柱筒的内圆半径R1＝285毫米，半圆柱筒的外圆半径R2＝315毫米，大圆柱筒的内圆直径φ1＝2R1＝570毫米，大圆柱筒的外圆直径φ2＝2R2＝630毫米。筒壁厚度d＝30毫米，d1＝8.5毫米，d2＝21.5毫米，穿丝孔的直径D＝7毫米，每个半圆柱筒壁内均匀分布9个穿丝孔，每个穿丝孔里穿入一条电加热丝，共穿入9条电加热丝，大圆柱筒的长度L＝320毫米，每半圆柱筒的功率为2.5千瓦(KW)×9＝22.5千瓦(KW)双半圆柱筒的功率为22.5千瓦×2＝45千瓦，穿丝孔在半圆柱筒的进、出口处的倒角11为2×45°。
上述制成的内模筒加热器用于800吨挤压机上，可节电10－20％，成本费比用U形加热管组成的加热器降低40％。
权利要求1.一种用于挤压机的内模筒加热器，是由绝缘外套层和电加热丝组成的，其特征在于绝缘外套层是由绝缘材料制作的两个半圆柱筒合成纵向带有开口的大圆柱筒，大圆柱筒的筒壁内有均匀分布的孔中心距筒壁外圆表面的距离大于距筒壁内圆表面距离的圆环状的穿丝孔，穿丝孔内有电加热丝。
专利摘要一种用于挤压机的内模筒加热器，是由绝缘材料制作的两个半圆柱筒合成纵向带有开口的大圆柱筒的绝缘外套层，以及外套层内均匀分布的穿丝孔里有电加热丝组成的。具有结构简单、寿命长、装配和更换电加热丝方便、热源损耗小、省电、成本低廉等优点。
文档编号B21C23/21GK2044522SQ8921143
公开日1989年9月20日 申请日期1989年2月1日 优先权日1989年2月1日
发明者崔振吉, 金惠明, 牟俊杰, 甘文平, 居瑞南 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所