CN105082486A - 一种双金属自锁紧加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双金属自锁紧加热器，包括外套管、内套管、内垫圈和发热线圈，本发明的有益效果在于，本发明采用内外套管结构将所述发热线圈封装至外套管内部，发热线圈不会裸露，比较美观，外套管可以起到保护发热线圈的作用；所述内套管由铬镍碳钢多层复合金属材质构成的双金属片卷曲成圆柱面形成，所述双金属片的圆柱面外层为主动层，所述双金属片的圆柱面内层为被动层，由于外层合金膨胀系数大，内层合金膨胀系数小，当双金属片在加热时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向内层弯曲，导致内套管整体呈收缩状态引起直径变小，使加热器更加紧密的与注塑热嘴结合在一起，大大提高了热传导效率。
Description
技术领域
本发明涉及加热装置技术领域，尤其涉及一种双金属自锁紧加热器。
背景技术
为避免塑胶熔料在注塑热嘴内凝固，现有的注塑模具的注塑热嘴一般都配装有相应的加热装置，其中以铜套管加热器和弹簧发热圈为主。中国专利201320019231.8公开了一种开口铜套管加热器，该加热器是由铜套管及嵌装至铜套管外表面布线槽的发热丝构成，该加热器表面布满裸露的发热丝，外观丑陋，且加工工艺复杂，加工时要先在铜套管表面铣出布线槽，再将发热丝嵌装至布线槽内，因工艺复杂导致加工效率较低，人均一小时只能组装两个加热器，另外因该加热器主体材料是铜，铜的材料成本较高，因材料成本加上人成本等多种因素，导致该加热器整体成本较高。
该加热器在使用过程中，由于铜套管发热后会膨胀，导致铜套管的直径变大，铜套管与注塑热嘴的结合处出现缝隙，进而导致加热器的热传递效率明显下降；并且在使用一段时间后，铜套管容易与注塑热嘴紧紧地结合在一起，很难取下进行维修或更换，不得不使用工具破坏铜套管，这将导致整个铜套管报废，这些都间接增加了使用成本。
发明内容
本发明针对现有技术之不足，提供了一种成本较低，装配效率较高，加热后锁紧被加热工件，热传递效率高，易维修的双金属自锁紧加热器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种双金属自锁紧加热器，包括外套管、内套管、内垫圈和发热线圈，所述外套管为圆柱状封闭曲面构成，所述外套管设有呈敞口状的第一端口和第二端口以及连通第一端口和第二端口的中空腔体，所述外套管的第一端口设有向内延伸的环状凸部，所述环状凸部设有第一环状凹槽；所述内套管为卷曲成圆柱面的双金属片构件，所述双金属片的圆柱面外层为主动层，所述双金属片的圆柱面内层为被动层，所述内套管设有沿轴向贯穿的豁口，所述内套管外径小于外套管内径，所述内套管设有呈向外张开的喇叭状的第三端口和第四端口；所述内垫圈呈具有中空状的环形结构，所述内垫圈内侧壁设有与内套管的第四端口结合的第二环状凹槽，所述内垫圈的外径等于外套管的内径；所述内套管第三端口卡合在外套管的第一环状凹槽内，所述内套管的第四端口卡合至内垫圈的第二环状凹槽，所述内垫圈安装至外套管的第二端口内壁；所述外套管与内套管之间形成了容置所述发热线圈的环状中空腔体。
更具体的，所述外套管和内垫圈均为不锈钢材质构件，所述内套管为铬镍碳钢多层复合金属材质构件。
更具体的，所述外套管的第一端口外侧壁向外延伸凸起一环状台阶，所述环状台阶设有一环状凸圈，还包括一个装配至外套管第一端口的外圈，所述外圈具有一环形顶壁及与环形顶壁连接并垂直的环形侧壁，所述环形侧壁内侧设有与环状凸圈卡合的第三环状凹槽，所述环形侧壁在沿自身轴心线方向设有若干切割缝隙，所述外圈利用环形侧壁的形变弹力将环状凸圈卡合至第三环状凹槽，从而实现外圈与外套管的紧密结合。
更具体的，所述外圈为不锈钢材质构件。
更具体的，所述外套管侧壁设有贯穿的通孔，所述通孔为安装热电偶探针的预留孔，所述通孔的轴心线与外套管轴心线呈0～90度夹角设置。
更具体的，所述通孔的轴心线与外套管轴心线呈30度夹角设置。
更具体的，所述豁口的宽度为1～3mm。
更具体的，所述外套管侧壁设有贯穿的发热线圈过线孔。
本发明的有益效果在于，本发明采用内外套管结构将所述发热线圈封装至外套管内部，发热线圈不会裸露，比较美观，外套管可以起到保护发热线圈的作用；所述内套管由铬镍碳钢多层复合金属材质构成的双金属片卷曲成圆柱面形成，所述双金属片的圆柱面外层为主动层，所述双金属片的圆柱面内层为被动层，由于主动层合金膨胀系数大，被动层合金膨胀系数小，当双金属片在加热时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向内层弯曲，导致内套管整体呈收缩状态引起直径变小，使加热器更加紧密的与注塑热嘴结合在一起，大大提高了热传导效率；本发明的外套管，内垫圈及外圈均采用不锈钢材质，大大降低了材料成本，另外本发明的结构比较易于装配，装配效率比现有铜套管加热器相比，装配效率提高一倍以上；一旦发热线圈在使用中出现损坏，也比较容易拆卸进行更换或维修，大大降低了使用成本。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
图2为本发明的内套管的结构示意图。
图3为本发明的内垫圈的剖视图。
图4为本发明的外圈的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1到图3，本实施例包括外套管1、内套管2、内垫圈3和发热线圈4，所述外套管1由不锈钢材质的圆柱状封闭曲面构成，所述外套管1设有呈敞口状的第一端口11和第二端口12以及连通第一端口11和第二端口12的中空腔体18，所述外套管1的第一端口11设有向内延伸的环状凸部13，所述环状凸部13设有第一环状凹槽14；
所述内套管2为卷曲成圆柱面的双金属片构件，所述双金属片的材质为铬镍碳钢多层复合金属材质，所述双金属片的圆柱面外层为主动层，所述双金属片的圆柱面内层为被动层，所述内套管2设有沿轴向贯穿的豁口23，所述豁口23的宽度为1.5mm，内套管2外径小于外套管1内径，所述内套管2设有呈向外张开的喇叭状的第三端口21和第四端口22；
所述内垫圈3呈具有中空状的环形结构，所述内垫圈3为不锈钢材质构件，所述内垫圈3内侧壁设有与内套管2的第四端口22结合的第二环状凹槽31，所述内垫圈3的外径等于外套管1的内径；
所述内套管2第三端口21卡合在外套管1的第一环状凹槽14内，所述内套管2的第四端口22卡合至内垫圈3的第二环状凹槽31，所述内垫圈3安装至外套管1的第二端口12内壁；
所述外套管1与内套管2之间形成了容置所述发热线圈4的环状中空腔体。
所述外套管1的第一端口11外侧壁向外延伸凸起一环状台阶17，所述环状台阶17设有一环状凸圈170，还包括一个装配至外套管1第一端口11的外圈5，如图4，所述外圈5具有一环形顶壁51及与环形顶壁51连接并垂直的环形侧壁52，所述环形侧壁52内侧设有与环状凸圈170卡合的第三环状凹槽50，所述环形侧壁52在沿自身轴心线方向设有两条切割缝隙53，所述外圈5利用环形侧壁52的形变弹力将环状凸圈170卡合至第三环状凹槽50，从而实现外圈5与外套管1的紧密结合，在需要用外圈5止住热电偶时，用力按外圈5，即可卡住热电偶。
所述外套管1侧壁设有贯穿的通孔15，所述通孔15为安装热电偶探针的预留孔，所述通孔15的轴心线与外套管1轴心线呈30度夹角设置。
所述外套管1侧壁设有发热线圈4的过线孔16。
由于内套管2由铬镍碳钢多层复合金属材质构成的双金属片卷曲成圆柱面形成，双金属片的圆柱面外层为主动层，双金属片的圆柱面内层为被动层，主动层合金膨胀系数大，被动层合金膨胀系数小，当发热线圈4发热并传热至双金属片时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向内层弯曲，导致内套管2整体呈收缩状态引起直径变小，将注塑热嘴死死锁紧，达到与注塑热嘴无缝贴合的加热效果，大大提高了热传导效率。如需取出更换和维修，只需等加热器冷却后，双金属片材质的内套管2的尺寸恢复原状，即可轻松取下，方便维修或更换。
数据表明，本发明相比现有技术的铜套管加热器，材料节省30％左右；生产组装效率相比：现有技术的铜套管加热器，人均每小时只能加工并装配2个，本发明可以达到人均每小时3.5个，加工和装配效率大大提升。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种双金属自锁紧加热器，其特征在于：包括外套管、内套管、内垫圈和发热线圈，所述外套管为圆柱状封闭曲面构成，所述外套管设有呈敞口状的第一端口和第二端口以及连通第一端口和第二端口的中空腔体，所述外套管的第一端口设有向内延伸的环状凸部，所述环状凸部设有第一环状凹槽；所述内套管为卷曲成圆柱面的双金属片构件，所述双金属片的圆柱面外层为主动层，所述双金属片的圆柱面内层为被动层，所述内套管设有沿轴向贯穿的豁口，所述内套管外径小于外套管内径，所述内套管设有呈向外张开的喇叭状的第三端口和第四端口，所述内垫圈呈具有中空状的环形结构，所述内垫圈内侧壁设有与内套管的第四端口结合的第二环状凹槽，所述内垫圈的外径等于外套管的内径；所述内套管第三端口卡合在外套管的第一环状凹槽内，所述内套管的第四端口卡合至内垫圈的第二环状凹槽，所述内垫圈安装至外套管的第二端口内壁；所述外套管与内套管之间形成了容置所述发热线圈的环状中空腔体。
2.根据权利要求1所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述外套管和内垫圈均为不锈钢材质构件，所述内套管为铬镍碳钢多层复合金属材质构件。
3.根据权利要求2所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述外套管的第一端口外侧壁向外延伸凸起一环状台阶，所述环状台阶设有一环状凸圈，还包括一个装配至外套管第一端口的外圈，所述外圈具有一环形顶壁及与环形顶壁连接并垂直的环形侧壁，所述环形侧壁内侧设有与环状凸圈卡合的第三环状凹槽，所述环形侧壁在沿自身轴心线方向设有若干切割缝隙，所述外圈利用环形侧壁的形变弹力将环状凸圈卡合至第三环状凹槽，从而实现外圈与外套管的紧密结合。
4.根据权利要求3所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述外圈为不锈钢材质构件。
5.根据权利要求4所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述外套管侧壁设有贯穿的通孔，所述通孔为安装热电偶探针的预留孔，所述通孔的轴心线与外套管轴心线呈0~90度夹角设置。
6.根据权利要求5所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述通孔的轴心线与外套管轴心线呈30度夹角设置。
7.根据权利要求6所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述豁口的宽度为1~3mm。
8.根据权利要求7所述的双金属自锁紧加热器，其特征在于，所述外套管侧壁设有贯穿的发热线圈过线孔。
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