CN100515733C - 制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置 - Google Patents

Abstract

制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置，它主要解决钢型材反弹大不易与塑料紧密结合、钢塑复合型材生产工效低、设备成本高的问题，解决的技术方案是用一对同步异向转动的压辊去把软化的塑料挤压进钢型材预留的沟槽内，使钢和塑料互相包裹，紧密结合，本装置压辊间距及垂直、水平位置均可调节，生产线上设置了多道不同开合度的压辊对塑钢型材多次加压，以利其复合定型。本发明制造的复合型材牢固，隔热效果好，可流水作业生产效率高，装置结构简单成本低。它主要用在制造高质量的断热桥钢门窗型材。

Description

制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置

技术领域：

本发明涉及钢门窗复合型材的制造装置，特别涉及断热桥钢门窗型材的加压复合装置。

技术背景：

钢门窗在20世纪70-80年代几乎一统天下，90年代铝合金窗、钢窗、塑料窗三分天下，进入21世纪钢门窗由于受产品热传导性能的制约，市场逐渐萎缩。在政府和全社会大力倡导“节约能源”和“可持续发展”的宏观背景下，所有种类的建筑门窗均不能回避国家推行的节约能源的大技术政策背景，塑料门窗因其材料隔热优势，率先跨进节能门窗市场的门槛，但是其强度不高、易老化和变形；铝合金门窗利用其型材易成型的特点，开发出了复合隔热型材，拿到了市场的入场券，但是成本较高，资源相对短缺；钢门窗由于还没有一个成熟的断桥隔热型材技术，只能游离在市场缝隙之间，未能充分发挥其作用。

由于钢材密度为7.8(g/cm³)，抗拉强度为300-400(Pa/m²)，屈服强度为230-330(Pa/m²)，伸长率为28-32％，弹性模量为210Gpa，线膨胀系数为1.25X10-5(K-1)，这些优良的材质特性，是目前市场上其它材料所不具备的，是保证门窗产品可用性和实体性质量的基础。钢材可以实现循环再生利用，使用过程中不会带来环境污染，是环保型建材。我国是世界钢铁产能最大的国家，产品资源十分丰富。塑料是较廉价的隔热材料，因此，开发由钢型材和塑料构成的断桥隔热的钢门窗复合型材，是制造优质价廉和环保型钢门窗的关键所在，具有广阔的市场前景。

制造断桥隔热的钢门窗型材的技术难点是要解决钢型材与其中间的塑料型材等的隔热材料的复合问题，包括钢材的屈服强度高而不易加工以及钢材的线膨胀系数小而塑料变形系数大的问题。现有生产断桥隔热钢门窗复合型材的技术，是采用冷成型加工工艺，是通过对钢材进行冷弯轧制使其变形，实现与隔热材料的复合。如申请号为02235094的《钢门窗型材断热桥》专利，公开的一种钢门窗型材断热桥的结构，为两个冷轧成型的钢型材为开口形式，两端制有槽口，边缘处的线性方向预制有间断的、分布均匀的锥形台，锥形台一侧为弧形面；两块工程塑料连接板间用铝板纵向隔开，其两端制有减缓回弹的槽和锥形台吻合槽；钢型材槽口预留有与连接板配合的间隙，复合成型时，将连接板两端分别插入钢型材槽口，在复合机横辊、立辊及渐变摩擦式芯条的作用下将主型材与连接板牢固的咬合在一起。又如申请号为03211124的《隔热保温板钢质型材及门窗》的专利，公开的一种隔热保温板钢质型材，是由金属型材和非金属型材复合构成，两金属型材之间用非金属型材作为阻断金属热源传导的连接体，该连接体的两侧端部与两金属型材相对应的内侧部位上分别设置的连接槽相吻合，该连接体通过两金属型材内侧的连接槽与金属型材轧制形成一体式隔热保温复合型材。再如公开号为CN1401876A，名为“钢塑复合型材及其制造方法”的发明专利，制造方法包括制钢衬、钢塑共挤和表面处理三个阶段，其中制钢衬是由截面呈“工”字形的隔热连接件以穿条的方式、或者由热熔性聚氨酯以浇筑方式连接两件独立的钢制异型材。

以上技术中存在以下缺陷，共挤方式制造的门窗型材，由于钢在内，塑料在外，在门窗加工时因钢与塑料收缩比不同，而使型材切口钢衬外露，加大了门窗制造难度，工效难以提高；采用穿条方式制造钢塑门窗型材，不利于流水作业，工效低；采用冷轧、冷压方式，因钢的回弹系数高，使塑料与钢型材无法紧密结合；采用浇筑方式制造钢塑复合型材，对模具精度和注塑压力要求较高，设备投资昂贵，能源消耗大。

发明内容：

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种制造的复合型材牢固、生产工效高、设备成本低的制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置。

本发明的目的可以通过以下方案来达到：

制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置，主要由压辊、芯轴、衬套a、垫圈、螺钉、平键、螺母、螺套、轴承a、滑块、左右旋螺杆、开合机构箱体、万向节、蜗杆、齿轮副、右输出轴、机架、蜗轮、电机动力轴、衬套b、长平键、轴承b、卡簧、锁紧螺母a、锁紧螺母b、左输出轴、衬套c、减速箱体、轴承c组成。一对压辊对称地竖向分布在被加工的断热桥钢门窗型材的两侧。压辊装在芯轴键槽处，压辊键槽与芯轴键槽之间置平键，在芯轴的调节螺杆上置螺母与其构成螺纹副，调节螺母可使压辊的辊压面与钢型材的受压面接触。压辊之上的芯轴置衬套a、垫圈，在芯轴的顶端用螺钉将压辊固定在芯轴上，拆下螺钉、衬套a，可以更换其它型号的压辊。芯轴的上、下两轴承档处各装一轴承b，轴承b的内圈被芯轴台阶与卡簧槽内的卡簧固定，两轴承b的外圈之间置衬套c，两轴承b被固定安装在滑块的轴承b孔内，芯轴穿过开合机构箱体上的通孔与万向节活动连接。开合机构箱体固定在机架上，其内有两个滑块，在开合机构箱体的两个侧壁的长平键槽内，用螺钉各固定一长平键，两个滑块在对应位置上各开有长平键槽，它们滑动配合。左右旋螺杆经螺套、轴承a、锁紧螺母a、锁紧螺母b安装在开合机构箱体的侧壁上，两轴承a的内圈紧靠在螺套上，两轴承a的外圈紧靠在左右旋螺杆的限位台阶与锁紧螺母a之间，左右旋螺杆与螺套滑动配合。两个滑块在芯轴一侧分别加工了方向与芯轴垂直的左右旋内螺纹孔，左右旋螺杆两段异旋向外螺纹分别与两个滑块内相同旋向内螺纹旋合组成两个旋向相反的螺纹副，左右旋螺杆的调节头位于开合机构箱体外，转动调节头可调节两压辊之间的距离，即改变压辊对之间的开合程度，松开锁紧螺母b，调节螺套可使左右旋螺杆水平位移，同时带动两个滑块作同方向的位移。蜗杆(14)安装在电机动力轴上，它与蜗轮组成蜗杆副，轴承c的内圈分别与左输出轴、右输出轴固定连接，其外圈则固定在减速箱体上，减速箱体固定在机架上，蜗轮、齿轮副与右输出轴、左输出轴键连接。一对压辊是这样被驱动的：装在电机动力轴上的蜗杆带动蜗轮和右输出轴转动，右输出轴转动时带动其下方的齿轮副，使左右两输出轴同步异向旋转，再经万向节、芯轴传动，带动被加工的断热桥钢门窗型材同步前行。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：

制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置，采用3～20个加压复合装置组成生产流水线，流水线上每一个装置压辊之间的开合度根据被加工断热桥钢门窗型材截面要求的尺寸进行调节，对型材多次加压，以利其复合定型。

本发明相比现有技术有如下优点：

1、本装置制造的复合型材可使钢型材与塑料相互包裹，两者结合非常牢固。

2、制造断热桥钢门窗型材的生产可流水作业，工作效率高。

3、装置结构简单，成本低。

附图说明，

图1为本装置立面主视图    图2为本装置左视图    图3为本装置俯视图

其中：1-压辊，2-芯轴，3-衬套a，4-垫圈，5-螺钉，6-平键，7-螺母，8-螺套，9-轴承a，10-滑块，11-左右旋螺杆，12-开合机构箱体，13-万向节，14-蜗杆，15-齿轮副，16-右输出轴，17-机架，18-蜗轮，19-电机动力轴，20-衬套b，21-长平键，22-轴承b，23-卡簧，24-锁紧螺母a，25-锁紧螺母b，26-塑料件，27-钢型材，32-左输出轴  33-衬套c，4-减速箱体，35-轴承c

图4为生产线主视图，图5为生产线俯视图，其中：28电控柜，29加热装置，30本加压复合装置，31冷却系统

图6为本左右旋螺杆主视图，其中：11-1调节方头，11-2锁紧螺纹，11-3左外螺纹，11-4右外螺纹，11-5限位台阶

图7为开合机构箱体主视图，图8为开合机构箱体左视图，其中：12-1与螺套旋合的箱体内螺纹孔，12-2长平键槽，12-3螺钉孔，12-4通孔

图9为本装置左压辊主视图，图10为本装置右压辊主视图，图11为右压辊左视图，其中：1-1辊压面，1-2芯轴孔，1-3键槽，图12为左压辊左视图，其中1-2芯轴孔，1-3键槽

图13为芯轴主视图，图14为芯轴键槽剖视图，其中：2-1卡簧槽，2-2轴承档，2-3调节螺杆，2-4键槽，2-5螺孔，2-6芯轴台阶

图15为本装置滑块主视图，图16为本装置滑块俯视图，其中：10-1装轴承b的孔，10-2长平键槽，10-3内螺纹孔

具体实施方式：

本申请人重庆华厦门窗有限责任公司向我国专利局申报了申请号为200610095224.0，名称为“一种断热桥钢门窗型材的制造方法”的发明专利，该申请提供了用加温加压的方法去制造断热桥钢门窗型材，其生产过程可简述为：上料→加热→加压复合→定型→冷却→下料入库，参看图4，图5，从中可以看出加压复合装置是生产流水线上的核心装置之一，加压复合装置的功能是把软化的塑料充分挤进钢型材预留的沟槽内，经生产线多道压辊多次挤压，使复合型材定型。

下面再结合附图对本发明的实施作进一步详述：

制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置，主要由压辊1、芯轴2、衬套a3、垫圈4、螺钉5、平键6、螺母7、螺套8、轴承a9、滑块10、左右旋螺杆11、开合机构箱体12、万向节13、蜗杆14、齿轮副15、右输出轴16、机架17、蜗轮18、电机动力轴19、衬套b20、长平键21、轴承b22、卡簧23、锁紧螺母a24、锁紧螺母b25、左输出轴32、衬套c33、减速箱体34、轴承c35组成。一对压辊对称地竖向分布在被加工的断热桥钢门窗型材的两侧。压辊装在芯轴键槽2-4处，压辊键槽1-3与芯轴键槽2-4之间置平键6，在芯轴的调节螺杆2-3上置螺母7与其构成螺纹副，调节螺母可使压辊的辊压面1-1与钢型材27的受压面接触。压辊1之上的芯轴置衬套a3、垫圈4，在芯轴2的顶端用螺钉5将压辊固定在芯轴上。拆下螺钉、衬套a，便于换成其它型号的压辊。芯轴的上、下两轴承档2-2处各装一轴承b22，轴承b的内圈被芯轴台阶2-6与卡簧槽2-1内的卡簧23固定，两轴承b的外圈之间置衬套c33，两轴承b被固定安装在滑块10的轴承b孔10-1内，芯轴穿过开合机构箱体12上的通孔12-4与万向节13活动连接。开合机构箱体固定在机架17上，其内有两个滑块，在开合机构箱体的两个侧壁的长平键槽12-2内，用螺钉各固定一长平键21，两个滑块在对应位置上各开有长平键槽10-2，它们滑动配合。左右旋螺杆11经螺套8、轴承a9、锁紧螺母a24、锁紧螺母b25、安装在开合机构箱体的侧壁上，两轴承a的内圈紧靠在螺套上，两轴承a的外圈紧靠在左右旋螺杆的限位台阶11-5与锁紧螺母a24之间，左右旋螺杆与螺套滑动配合。  两个滑块在芯轴一侧分别加工了方向与芯轴垂直的左右旋内螺纹孔，左右旋螺杆左旋外螺纹11-3与左边的滑块左旋内螺纹旋合组成螺纹副，其右旋外螺纹11-4与右边的滑块右旋内螺纹旋合组成另一个螺纹副。左右旋螺杆的调节头11-1位于开合机构箱体外，转动调节头可调节两压辊之间的距离，即改变压辊对之间的开合程度，松开锁紧螺母b25，调节螺套可使左右旋螺杆水平位移，同时带动两个滑块作同方向的位移。蜗杆(14)安装在电机动力轴19上，它与蜗轮18组成蜗杆副，轴承c35的内圈分别与左输出轴32、右输出轴16、固定连接，其外圈则固定在减速箱体34上，减速箱体固定在机架17上，蜗轮18、齿轮副15与右输出轴16、左输出轴32键连接，一对压辊是这样被驱动的：装在电机动力轴上的蜗杆带动蜗轮18和右输出轴16转动，右输出轴转动时带动其下方的齿轮副15，使左右两输出轴同步异向旋转，再经万向节、芯轴传动，带动被加工的断热桥钢门窗型材同步前行。

采用3～20个制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置组成生产流水线，流水线上每一个装置压辊之间的开合度根据被加工断热桥钢门窗型材截面要求的尺寸进行调节，对型材多次加压，以利其复合定型。

本装置制造的断热桥钢门窗复合型材可使钢与塑料相互包裹，结合非常紧密，生产可流水作业，工作效率高，装置结构简单，成本低。它主要用在制造高质量的断热桥钢门窗型材。

Claims (2)

1、制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置，主要由压辊(1)、芯轴(2)、衬套a(3)、垫圈(4)、螺钉(5)、平键(6)、螺母(7)、螺套(8)、轴承a(9)、滑块(10)、左右旋螺杆(11)、开合机构箱体(12)、万向节(13)、蜗杆(14)、齿轮副(15)、右输出轴(16)、机架(17)、蜗轮(18)、电机动力轴(19)、衬套b(20)、长平键(21)、轴承b(22)、卡簧(23)、锁紧螺母a(24)、锁紧螺母b(25)、左输出轴(32)、衬套c(33)、减速箱体(34)、轴承c(35)组成，其特征在于一对压辊对称地竖向分布在被加工的断热桥钢门窗型材的两侧；压辊装在芯轴键槽(2-4)处，压辊键槽(1-3)与芯轴键槽(2-4)之间置平键(6)，在芯轴的调节螺杆(2-3)上置螺母(7)与其构成螺纹副；调节螺母使压辊的辊压面(1-1)与钢型材(27)的受压面接触；压辊(1)之上的芯轴置衬套a(3)、垫圈(4)，在芯轴(2)的顶端用螺钉(5)将压辊固定在芯轴上，拆下螺钉、衬套a，便于更换其它型号的压辊；芯轴的上、下两轴承档(2-2)处各装一轴承b(22)，轴承b的内圈被芯轴台阶(2-6)与卡簧槽(2-1)内的卡簧(23)固定，两轴承b的外圈之间置衬套c(33)，两轴承b被固定安装在滑块(10)的轴承b孔(10-1)内，芯轴穿过开合机构箱体(12)上的通孔(12-4)与万向节(13)活动连接；开合机构箱体固定在机架(17)上，其内有两个滑块，在开合机构箱体的两个侧壁的长平键槽(12-2)内，用螺钉各固定一长平键(21)，两个滑块在对应位置上各开有长平键槽(10-2)，它们滑动配合；左右旋螺杆(11)经螺套(8)、轴承a(9)、锁紧螺母a(24)、锁紧螺母b(25)安装在开合机构箱体的侧壁上，两轴承a的内圈紧靠在螺套上，两轴承的外圈紧靠在左右旋螺杆的限位台阶(11-5)与锁紧螺母a(24)之间，左右旋螺杆与螺套滑动配合；两个滑块在芯轴一侧分别加工了方向与芯轴垂直的左右旋内螺纹孔，左右旋螺杆两段异旋向外螺纹分别与两个滑块内相同旋向内螺纹旋合组成两个旋向相反的螺纹副，左右旋螺杆的调节头(1 1-1)位于开合机构箱体外，转动调节头可调节两压辊之间的距离，即改变压辊对之间的开合程度，松开锁紧螺母b(25)，调节螺套可使左右旋螺杆水平位移，同时带动两个滑块作同方向的位移；蜗杆(14)安装在电机动力轴(19)上，它与蜗轮(18)组成蜗杆副，轴承c(35)的内圈分别与左输出轴(32)、右输出轴(16)固定连接，其外圈则固定在减速箱体(34)上，减速箱体固定在机架(17)上，蜗轮(18)、齿轮副(15)与右输出轴(16)、左输出轴(32)键连接，一对压辊是这样被驱动的：装在电机动力轴上的蜗杆带动蜗轮(18)和右输出轴(16)转动，右输出轴转动时带动其下方的齿轮副(15)，使左右两输出轴同步异向旋转，再经万向节、芯轴传动，带动被加工的断热桥钢门窗型材同步前行。

2、制造断热桥钢门窗型材的加压复合装置，其特征是采用3～20个如权利要求1所述的装置组成生产流水线，流水线上每一个装置压辊之间的开合度根据被加工断热桥钢门窗型材截面要求的尺寸进行调节，对型材多次加压，以利其复合定型。

Images