CN101644365B - 具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备 - Google Patents

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Abstract

一种通过感应加热熔合装置促使内层弹簧钢筋的包塑材料与外层塑料膜熔接的弹簧伸缩管加工设备。它包括沿弹簧伸缩管的生成方向依次设置的将包塑钢筋卷制成弹簧的卷簧机、在弹簧外缠绕塑料膜的塑料挤出机、将塑料膜冷却凝固的水冷却器以及由红外探头控制长度的自动切割装置，其特点是：在塑料挤出机的挤出口旁装一个使弹簧钢筋发热的感应加热熔合装置，即一台感应加热机及其感应圈，其间接加热弹簧钢筋外的包塑材料，使弹簧与塑料膜更容易熔合。本发明解决了现有加工设备得到的弹簧伸缩管由于多次伸缩后弹簧与塑料膜容易脱离，导致其使用寿命短的问题，提供一种具有感应加热熔合装置的加工设备，使得到的弹簧伸缩管具有内外层连接强度高、寿命长等优点。

Description

具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备
所属技术领域
本发明涉及一种弹簧伸缩管的加工设备，尤其是一种通过感应加热装置促使弹簧伸缩管内层弹簧钢筋的包塑材料与外层塑料膜熔接，以提高内外层连接强度的加工设备。
背景技术
弹簧伸缩管是软管的一种，其管壁内嵌有钢丝，柔软弯曲性好，且具有伸缩性，用途广泛，主要用于家用和工业真空吸尘器、(中央)真空吸尘器、通风管道、户外清扫工业除尘系统等。
弹簧伸缩管的结构如图1中所示，其包括内外两层，内层是由包塑钢筋1a制成的弹簧，外层是缠绕覆盖在弹簧外面的塑料膜1c。现有设备是以缠绕方式进行加工的，即通过卷簧机将包塑钢筋卷制成弹簧状，在卷制过程中其不断旋转并推至一台塑料挤出机的挤出口，由于挤出口的宽度等于弹簧的节距，挤出的塑料条便不断缠绕到弹簧上形成塑料膜1c，再通过水冷却器冷却后便形成弹簧伸缩管。为了实现塑料膜1c的伸缩作用，包塑钢筋1a在卷制成弹簧前预先涂抹上一层胶水(专用相容剂)，使其包塑材料1b和塑料膜1c之间通过胶水粘结，这样得到的内层(弹簧)与外层(塑料膜1c)之间的粘结力强度不够，在使用过程中，经过多次伸缩、弯曲后，胶水的粘结作用就会失效，发生脱胶即弹簧与塑料膜1c发生脱离，使得通过这种设备加工而成的弹簧伸缩管的使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是要解决上述现有加工设备得到的弹簧伸缩管使用寿命短的问题，提供一种具有对弹簧钢筋进行加热的感应加热装置的设备，其间接加热弹簧钢筋外的包塑材料，使加工得到的弹簧伸缩管具有内外层熔合连接强度高、使用寿命长等优点。
本发明是采用如下方案实现的：由于高温(软化点至熔点)状态的塑料之间更容易实现熔合，而卷制弹簧的钢筋为金属导电材料，可以利用磁感应涡流加热原理(感应加热设备输出强交变频电流后，通过感应线圈产生强交变磁场，在磁场的作用下，被加热工件表面形成涡旋电流，从而迅速使工件发热)，使钢筋发热，用来加热弹簧钢筋外的包塑材料使其升温，选用适当的频率和功率使包塑材料达到与塑料挤出机的挤出塑料条接近的易熔合的温度，再通过水冷却器冷却后便得到更高连接强度的弹簧伸缩管。
一种具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其具体结构是包括沿弹簧伸缩管的生成方向依次设置的将包塑钢筋卷制成弹簧的卷簧机、在弹簧外缠绕塑料膜的塑料挤出机、将塑料膜冷却凝固的水冷却器以及由红外探头控制长度的自动切割装置，其特点是：在塑料挤出机的挤出口旁装一个使弹簧伸缩管的钢筋发热的感应加热熔合装置，即一台感应加热机及其感应圈。
上述感应圈可以设置在挤出口之前，即卷簧机和塑料挤出机之间，对卷制后缠绕前的弹簧钢筋外的包塑材料进行间接加热；或设置在挤出口之后，对缠绕塑料膜后的弹簧钢筋外的包塑材料进行间接加热。在设置在挤出口之前时，可以是弹簧整圈或单根钢筋贯穿通过感应圈，也可以是将弹簧置于感应圈之下。
上述感应加热机具有频率调节、功率调节的功能，以方便得到最佳的工作状态和钢筋发热温度。根据频率的不同使用中频感应加热机、高频感应加热机、超音频感应加热机。
在感应圈的旁边装红外线测温仪对间接加热后的包塑材料或塑料膜进行测温，并反馈控制达到设置温度时时停止加热，以免温度过高使塑料过度熔化。
在感应圈的旁边装摄像头，对间接加热后的包塑材料或塑料膜外观通过显示器显示，使操作人员更清楚地看到并了解产品，以减少次品发生。
本发明的有益效果是：感应加热方式具有非接触加热、加热快、耗电省、效果佳、效率高等优点；设备在使用塑料挤出机缠绕塑料膜之前或之后对弹簧钢筋进行加热，以间接加热钢筋外的包塑材料，使其达到与塑料挤出机的挤出塑料条接近的温度，使弹簧和塑料膜熔合成一体，这样加工得到的弹簧伸缩管能达到内外层更高的连接强度，使在长期不断的伸缩过程中弹簧和塑料膜不会脱离，大大延长了其使用寿命。
附图说明
图1为本发明设备加工的弹簧伸缩管的结构示意图；
图2为本发明加工设备的实施例1的结构示意图；
图3为本发明加工设备的实施例2的结构示意图；
图4为本发明加工设备的实施例3的结构示意图；
图5为图4中感应圈的位置示意放大图；
图6为本发明加工设备的实施例4的结构示意图；
图7为图6中感应圈的位置示意放大图。
对各幅附图中的标号说明如下：
1-弹簧伸缩管；1a-钢筋；1b-包塑材料；1c-塑料膜；1d-弹簧；2-包塑钢筋；3-卷簧机；3a-成型轴；4-感应加热机；4a-感应圈；4b-红外测温仪；5-显示器；5a-摄像头；6-塑料挤出机；6a-挤出口；7-水冷却器；7a-喷嘴；8-支撑轮；9-自动切割装置；9a-割刀；9b-托架；9c-红外探头。
具体实施方案：
实施例1本实施例的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其结构可从图2中看到，它包括沿弹簧伸缩管(如图中虚线所示)的生成方向(如图中箭头方向所示)依次设置的将包塑钢筋2卷制成弹簧1d的卷簧机3、在弹簧1d外缠绕塑料膜1c的塑料挤出机6、将塑料膜1c冷却凝固的水冷却器7以及由红外探头9c控制长度的自动切割装置9，并且在塑料挤出机6的挤出口6a旁装一个使弹簧伸缩管的钢筋1a发热的感应加热熔合装置，即一台感应加热机4及其感应圈4a。
感应圈4a设置在挤出口6a之前，即卷簧机3和塑料挤出机6之间，使卷制成的弹簧1d在缠绕塑料膜1c前先以整圈形式贯穿通过感应圈4a。
感应加热机4具有频率调节、功率调节的功能，这样根据频率的不同使用中频感应加热机、高频感应加热机、超音频感应加热机。感应加热的加热温度应设置在被钢筋1a间接加热塑料即包塑材料1b及塑料膜1c的软化点和熔点之间，确定在缠绕压力下的有效粘结温度，因不同材料而不同，再按加热温度和厚度确定感应加热机4的频率和功率。但是为防止塑料被过度加热而熔化，在感应圈4a的旁边装红外线测温仪4b和摄像头5a进行监测。
由于感应加热机4的涡流加热效应对所有磁性材料都有作用，因此当感应圈4a设置在挤出口6a之前时，与弹簧1d接触的卷簧机3的成型轴3a必须采用无磁材料，如不锈钢等，以免不必要的加热影响产品质量。
弹簧伸缩管的加工过程如下：
首先通过卷簧机3将包塑钢筋2卷制成弹簧状；
在卷制过程中弹簧不断旋转并推至塑料挤出机6的挤出口6a，在到达挤出口6a前先通过感应圈4a，使弹簧内钢筋1a发热，继而加热钢筋1a外的包塑材料1b，由于不同的塑料的熔化温度不同，应事先调节好感应加热机4的频率和功率，使弹簧1d运动到挤出口6a时，包塑材料1b达到与挤出塑料条接近的高温，使包塑材料1b能在缠绕压力下和挤出塑料条熔合成一体，由于挤出口6a的宽度等于弹簧1d的节距；挤出塑料条便不断缠绕到弹簧1d上形成塑料膜1c，再通过水冷却器7冷却后便形成弹簧伸缩管1；
得到的弹簧伸缩管1由支撑轮8支撑通过托架9b，然后由红外探头9c控制，一旦达到预定位置，即预定长度，自动切割装置9的割刀9a即将弹簧伸缩管1切断，便得到需要长度的弹簧伸缩管1。
本实施例对在使用塑料挤出机6缠绕塑料膜1c之前对弹簧钢筋1a外的包塑材料1b进行间接加热，再将挤出塑料条缠绕到弹簧1d上，由红外线测温仪4b对间接加热后的包塑材料1b进行测温保护，以免温度过高使塑料过度熔化，一旦达到设置的加热温度时便将感应加热机4停机；再由摄像头5a对间接加热后的包塑材料外观通过显示器5显示，使操作人员更清楚的看到并了解产品，以减少次品发生。
实施例2本实施例的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其结构可从图3中看到，它与实施例1不同的是：将感应圈4a设置在挤出口6a之后，即塑料挤出机6和水冷却器7之间，并使缠绕塑料膜1c后的弹簧1d以整圈形式贯穿通过感应圈4a。
本实施例先将塑料挤出机6的挤出塑料条缠绕到卷制成的弹簧1d上形成塑料膜1c，再让其通过感应圈4a，使弹簧1d内的钢筋1a发热，继而间接钢筋1a外的包塑材料1b和塑料膜1c，使两者温度升高相接近更容易熔合，内外层结合效果更好。同时红外线测温仪4b对塑料膜1c进行测温，并反馈控制感应加热机4，以免温度过高使塑料过度熔化；再由摄像头5a对间接加热后的塑料膜1c外观通过显示器5显示方便人员观察。
实施例3本实施例的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其结构可从图4和图5中看到，它与实施例1或2不同的是：感应圈4a设置在挤出口6a之前，而卷制成的弹簧1d为以单根包塑钢筋2形式贯穿通过感应圈4a。
本实施例也是使卷制后的弹簧1d先通过感应圈4a加热，再送到塑料挤出机6缠绕塑料膜1c，但是单根包塑钢筋2而不是弹簧整圈贯穿通过感应圈4a，这样使感应圈4a与加热部位(钢筋)的耦合间隙更均匀，加热效果也就更好。
实施例4本实施例的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其结构可从图6和图7中看到，它与实施例1、2或3不同的是：感应圈4a设置在挤出口6a之前，而卷制成的弹簧1d置于感应圈4a之下。
本实施例也是使卷制后的弹簧1d先通过感应圈4a加热，再送到塑料挤出机6缠绕塑料膜1c，但是弹簧1d不是整圈或单根贯穿通过感应圈4a加热，而是在感应圈4a下面感应加热，这样的加热效果会有所降低，但能满足要求，并且具有实施安装方便、结构简单的优点。

Claims (6)

1.一种具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，它包括沿弹簧伸缩管的生成方向依次设置的将包塑钢筋(2)卷制成弹簧(1d)的卷簧机(3)、在弹簧(1d)外缠绕塑料膜(1c)的塑料挤出机(6)、将塑料膜(1c)冷却凝固的水冷却器(7)以及由红外探头(9c)控制长度的自动切割装置(9)，其特征是：在塑料挤出机(6)的挤出口(6a)旁装一个使弹簧伸缩管的钢筋(1a)发热的感应加热熔合装置，其包括一台感应加热机(4)及其感应圈(4a)；所述包塑钢筋(2)由包塑材料(1b)对钢筋(1a)进行包塑形成，所述感应加热的加热温度应设置在被钢筋(1a)间接加热塑料即包塑材料(1b)和塑料膜(1c)的软化点和熔点之间，并在所述感应圈(4a)的旁边装红外线测温仪(4b)对被钢筋(1a)间接加热后的包塑材料(1b)或塑料膜(1c)进行测温，并由设置的加热温度反馈控制感应加热机(4)停机。
2.根据权利要求1所述的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其特点是：所述感应圈(4a)设置在挤出口(6a)之前，即卷簧机(3)和塑料挤出机(6)之间，卷制成的弹簧(1d)在缠绕塑料膜(1c)前先以整圈形式或单根包塑钢筋(2)形式贯穿通过感应圈(4a)，所述卷簧机(3)的成型轴(3a)采用无磁材料。
3.根据权利要求1所述的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其特点是：所述感应圈(4a)设置在挤出口(6a)之前，卷制成的弹簧(1d)置于感应圈(4a)之下，所述卷簧机(3)的成型轴(3a)采用无磁材料。
4.根据权利要求1所述的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其特点是：所述感应圈(4a)设置在挤出口(6a)之后，即塑料挤出机(6)和水冷却器(7)之间，缠绕塑料膜(1c)后的弹簧(1d)以整圈形式贯穿通过感应圈(4a)。
5.根据权利要求1所述的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其特点是：所述感应加热机(4)具有频率调节、功率调节的功能，根据频率不同选用中频感应加热机、高频感应加热机或超音频感应加热机。
6.根据权利要求1所述的具有感应加热熔合装置的弹簧伸缩管加工设备，其特点是：所述感应圈(4a)旁装摄像头(5a)，将被钢筋(1a)间接加热的包塑材料(1b)或塑料膜(1c)的外观通过显示器(5)显示。
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