CN2290431Y - 可调面积、功率和位置的模型薄膜加热器 - Google Patents

Abstract

本加热器用于铸造中真空密封造型加热薄膜。解决不能调节发热面积和功率,发热器不能灵活上下运动,发热器温度过高、均热风机转速过快,模型进出加热器不便。本加热器特征:设置四支空心支柱,架设四个导轨供发热器在电动升降机构牵引下作上下运动,用一组切换开关控制远红外辐射板发热与否,将普通低速风扇改造成起均匀热量作用,用吊帘集中热量,在底板上设置一排辊道。

Description

可调面积、功率和位置的模型薄膜加热器

本实用新型所属技术领域为真空密封造型，是铸造行业中一种物理造型法。

真空密封造型所用薄膜加热器的作用是：加热软化塑料薄膜使之能完全紧密地吸贴于不规则的模型表面上。其特点是：有发热元件能加热塑料薄膜。目前有如下几种类型的真空密封造型的薄膜加热器。

1、燃气式薄膜加热器

在一个架子上固定多个燃烧器，设置燃气的快速调节器，可调节火焰的大小，达到调节加热薄膜的温度。其缺点：

(1)不易调节加热薄膜的温度；

(2)不易调节加热的面积；

(3)因燃气燃烧的烟尘，使车间里加热薄膜的操作条件差；

(4)由于许多工厂没有管道燃气，使应用受到限制。

这类薄膜加热器典型型号有日本VFH-0909型和VFH-1515K型，前者是固定式，即固定燃烧器的架子是固定不动的，后者是可移动式，即其架子上安装4个轮子，可水平移动位置。2、电阻式薄膜加热器

在钢板制成的矩形罩壳里，安放管状电阻加热器，间隔约为100mm，架子安装四个轮子可水平移动，如《中国铸机》1990年第3期18-24页。也有用Ni-Cr电阻丝的，如AFS Transactions，1979，P59-64，并安有耐热风扇循环空气，均匀温度。有的设置齿轮齿条机构，可调节钢板罩壳作上下运动，如FoundryTrade Journal，March 31，1977，P662～670。其缺点：

(1)电阻式发热元件热效率低；

(2)为循环热空气，均匀加热，需要安装耐热风扇，一些此类加热器则省掉不安装了，结果热效率更低，并且加热薄膜的温度不均匀；

(3)设置间隔均匀的电阻发热丝或管，在长度方向上无法控制发热长度，也无法调节周边发热量比中心部分略高点。

3、远红外线辐射板式薄膜加热器

在钢板制成矩形罩壳里，装有若干块远红外线辐射板，由于发热器的四角及周边热量损失较大，而中心部分热量较集中，一般将远红外辐射板分成2组，利用调节各组元远红外线辐射板所供电压的大小，来使整个加热器各处加热薄膜的温度均匀。如《真空密封造型》中国铁道出版社，1982年2月，第75～76页。其缺点：

(1)除远红外辐射热量外，由于热对流，使矩形钢板罩壳上部温度较高，使热量利用不充分；

(2)按内外圈分组，仅考虑均匀加热薄膜，没有考虑将远红外辐射板，根据所加热薄膜的大小，调节其发热面积。

现有真空密封造型用的薄膜加热器的缺点：

(1)不能调节发热面积，常用整个发热面积加热大小不同的薄膜，所以热利用率低；

(2)不根据不同种类薄膜，不同种类模型，调整发热器功率、发热器和被加热薄膜距离、薄膜和模型的距离，所以覆膜质量不好，热效率低，覆膜速度慢；

(3)发热器温度偏高，均热用耐热风机转速过大，使薄膜与发热器距离偏大，热效率低和设备造价提高；

(4)可水平移动式薄膜加热器，将薄膜加热器水平移动，使工艺操作位置不固定，常使工艺流程不顺；

(5)一般固定式薄膜加热器，模型吊入时需要将发热器旋转开，小件模型则可用人工搬入；

本实用新型的目的是采用多块低功率远红外辐射板组合成的可调面积、功率和位置模型薄膜加热器，且可调节均匀加热空间温度，以便实现根据被加热的薄膜的面积和厚度，加热温度的要求，通过调节加热器的功率、面积和位置来满足薄膜成型的工艺要求。这样，可获得灵活、快速、高效、高质量地完成薄膜成型。

本实用新型的技术方案包括远红外辐射板发热器、调节发热器功率和加热面积的控制器、调节其温度的温度控制器、发热器罩壳、低速风扇、发热器的升降机构，底板及移动模板的辊道，在用钢板加工制做的矩形罩壳里，安装远红外辐射板，分别按排和列均匀排列，与发热器功率和加热面积控制器联接，加热器的罩壳设置四个导向滑块或导向槽，底板安装四个立柱且相应设四个槽形或柱形导轨与相应罩壳所设置的导向滑块或导向槽匹配，导向槽与导轨或滑块与槽形导轨配合组装，电动升降机构与发热器罩壳连接，发热器罩壳内安装可调节其风机转速的低速风扇，罩壳下端安装薄膜夹持器，发热器导轨下缘四周安装吊帘，底板上设置辊道。

本实用新型采用多块低功率远红外辐射板组合成发热器，用一组切换开关作调节发热器的功率和加热面积的控制器，用控温器调节加热薄膜所需温度，远红外辐

射板间保留一定的缝隙，选用低速风扇均匀加热空间，将发热器置于升降机构上，利用升降机构调节发热器位置，在发热器的下面的底板上，设置辊道，将模型放在辊道上进入加热工位，薄膜加热成型后前进至造型工位。

本实用新型结构见图1，底板上(16)上固定四支立柱(4)和设置辊道(15)，立柱上端安装移动发热器罩壳的导轨架(7)、固定吊帘板(1)、发热器罩壳的导轨(8)和发热器上下移动的限位装置(3)，导轨架(7)上吊挂着发热器的升降机构(6)，发热器罩壳内包括风扇电机(5)、长连杆(9)、扇叶(10)、可控制其功率及加热面积的远红外辐射板(11)，固定吊帘板(1)上固定吊帘(14)、薄膜架挂钩(12)，薄膜架挂钩上吊挂薄膜支撑架(13)。利用升降机构(6)和四个导轨(8)，可以沿垂直高度位置调节发热器的位置，以便调节发热器与安放在薄膜支撑架上的薄膜和安放在辊道上面被烤模型的间距，利用辊道(15)水平方向移动安放在辊道上面被烤模型的水平位置，利用一组切换开关控制远红外辐射板的功率及发热面积，这样可灵活地调节模型和薄膜的加热面积、功率和位置。

本实用新型见图1，在一块底板上(16)，固定立柱(4)，在立柱上架设导轨架(7)和导轨(8)，发热器罩壳的四个导向装置在导轨内作上下运动，罩壳里的一平面上均匀排布多块低功率远红外辐射板(11)，辐射板间留有缝隙见图3(23)，供安装在辐射板上方的均热器(10)，均匀柔和地将热量吹向被加热的薄膜(13)，用辐射板发热控制器见图4(31)，控制发热面积和功率，用温度指示控制仪测量和控制其温度见图3(21)和图4(27)(28)，用吊帘集中热量(14)，在底板上设置一排辊道(15)。

本实用新型设置四支立柱，在一块长1500～2500mm，宽1000～2000mm，厚15～25mm，金属底板上，在金属板边缘和距边缘约为板长度的三分之一处设置四支立柱，立柱设置成方形空心柱，长60～100mm，宽60-100mm，厚度5～10mm，或园形空心柱，外径φ60～100mm，厚度5～10mm，设置空心立柱作用：(1)同等截面积下增加立柱刚度；(2)空心柱内孔可作为电线保护管，使设备不会因布线而影响其美观，如图2(17)(18)所示。

本实用新型设置四个导轨，在四立柱上用角钢或钢板条架设个架子，图1(1)(7)，将二个导轨或轨道与立柱平行地固定在二支立柱上，另二个导轨或轨道固定在架子上，图1(8)，四个导轨使发热器只能作上下运动。方形立柱设槽形导轨，园形立柱设柱形轨道或工字型轨道。

本实用新型设置一个电动升降机构，在四支立柱上架设的架子上部的中间位置，设置一个起重量为100～500Kg的电动升降机构，其吊钩挂至发热器的罩壳上部的中心吊环内，用其提升发热器，实现灵活调节发热器距薄膜和模型的距离，见图1(6)(13)(15)。

本实用新型设置多块红外辐射板，辐射板尺寸为长：200～300mm，宽100～200mm，厚25～40mm，每块为500～1000W低功率辐射板，辐射板间缝隙留5～15mm，见图3(22)(23)。

本实用新型设置可调速的低速风扇作均热器见图4(30)，图1(5)，其风扇转速适中。将风扇电机设置在发热器罩壳上部，采用长连杆伸入罩壳内，扇叶固定在长连杆的下端，见图1(5)(9)(10)。

本实用新型设置一组切换开关作辐射板发热面积和功率的控制器，在电源控制柜内，设置一组切换开关，将发热器罩壳里均匀排布的远红外辐射板，根据被加热薄膜面积的大小和需要功率的大小，来控制其发热与否，实现可调节其发热面积和功率，见图4(31)，图3(22)。

本实用新型设置温度指示控制仪，在发热器罩壳沿长、宽、高方向设置1～4个测温探头，测温探头用热敏电阻、热电偶或远红外测温仪，用于测量远红外辐射板加热薄膜的温度，并配合温度控制器按要求温度进行自动控制，见图4(2)(28)，图3(21)。

本实用新型设置塑料吊帘，在发热器导轨下缘四密排吊挂透明或半透明条状耐热塑料吊帘，既能方便观察被加热薄膜状况，又能将热量集中于薄膜的加热，见图1(14)。

本实用新型设置一排辊道，在底板上发热器正下方，设置一排辊道，让模型从工艺流程方向辊动进入或走出薄膜加热器，见图(15)，图2。

本实用新型的优点：

(1)可以方便灵活地调节发热面积和功率，使一个薄膜加热器能节能地加热大小不同的薄膜和不同种类的薄膜。

(2)热效率高，选用热效率高的远红外辐射板，能根据需要调节发热面积和功率，选用低功率辐射板，获得适用于加热薄膜的发热量，辐射板间留有合适缝隙并设置风扇加强热循环，使热效率高。

(3)能灵活地调整发热器离地面高度，既能按工艺要求灵活调整发热器距薄膜距离，又可将薄膜加热器当作涂料烘干器使用，使覆膜质量好、速度快。

(4)选用转速适中、风量柔和的可调速低速风扇，经过改造将电机置于发热器罩壳外，不仅可省去耐热风机或特殊风机，而且普通低速风扇不会因受热而缩短寿命，实现风量柔和、均匀加热薄膜。

(5)覆膜工艺流向顺利，在加热器下面，设置一排辊道，模型可顺利地从工艺流向辊入加热器，覆膜后从另边辊出。

(6)加热器重量轻，刚性好，安全美观，选用空心立柱和角钢结构，使加热器重量轻和刚性好，几乎所有电线都是穿行于空心立柱之中，使外形不会因布电线而变得不美观。

本实用新型的说明书附图说明：

图1为薄膜加热器正视图，图中：1--固定吊帘板；2--发热器匀热空间；3--限位行程开关；4--立柱；5--普通低速风扇电机；6--发热器升降机构；7--发热器导轨架；8--发热器导轨；9--连长杆；10--扇叶；11--远红外辐射板；12--薄膜架挂钩；13--薄膜支撑架；14--吊帘；15--辊道；16--底板；

图2为薄膜加热器俯视图，图中：17--空心立柱；18--空心立柱；19-电器控制室；20--钢丝绳。

图3为远红外辐射板布置图，图中：21--温度测量探头；22--远红外辐射板；23--辐射板间隙；24--发热器罩壳；25--辐射板固定板；26--辐射板固定螺栓。

图4为电器布置图，图中：27--辐射板内圈温度指示控制仪；28--辐射板外圈温度指示控制仪；29--发热器升降控制器；30--发热器均热风扇转速控制器；31--辐射板发热面积和功率控制器；32--辐射板外圈电源继电器；33--辐射板内圈电源继电器。

本实用新型实施例一：

(1)金属底板尺寸：长1770mm，宽1220mm；厚20mm。

(2)四支立柱：截面为方形，每支立柱用二支8号热轧普通槽钢焊接而成，在需要穿电线处钻φ50mm孔。

(3)四支导轨：用L40×40×5mm热轧等边角钢，焊成发热器罩壳的运动导轨。

(4)选用劲雕牌环链电动葫芦SEHH25/2，起重量为250Kg。

(5)设计28块远红外辐射板，辐射板尺寸长280mm，宽160mm，厚30mm，每块为500W，辐射板间缝隙留10mm。

(6)设计时选用FC-15吊扇。

(7)选用WMZK-01型温度指示控制仪。

(8)设置一排长4500mm，宽1000mm的辊道。

本实用新型实施例二：

(1)金属底板尺寸：长2400mm，宽1220mm，厚25mm。

(2)四支立柱：截面为园形空心柱，外径为φ100mm，厚度8mm，在需要穿电线处钻φ50mm孔。

(3)四支导轨：用φ40mm园柱形作轨道，供发热器作上下滑动用。

(4)选用劲雕牌环链电动葫芦SEHH25/2，起重量为250Kg。

(5)设计42块远红外辐射板，辐射板尺寸，长280mm，宽16mm，厚30mm，每块为600W，辐射板间缝隙留10mm。

(6)选用FC-15吊扇。

(7)选用WMZK-01型温度指示控制仪。

(8)设置一排长4800mm，宽1000mm的辊道。

Claims (7)

1.可调面积、功率和位置的模型薄膜加热器，其特征在于包括远红外辐射板发热器、功率和加热面积控制器、温度控制器、发热器罩壳、低速风扇、发热器的升降机构，及移动模板的辊道，在钢板加工制做的矩形罩壳里，安装远红外辐射板，分别按排和列均匀排列，与功率和加热面积控制器联接；罩壳下端安装薄膜夹持器；罩壳内安装可调节转速的低速风扇；加热器的罩壳设置四个导向滑块或导向槽，底板安装四个立柱相应设四个槽形或柱形导轨，导向槽与导轨或滑块与槽形导轨配合组装，电动升降机构与发热器罩壳连接，发热器导轨下缘四周安装吊帘，底板上设置辊道。

2、根据权利要求1所述的模型薄膜加热器，其特征在于设置多块低功率远红外辐射板，辐射板尺寸长200-300mm，宽100-200mm，厚25-40mm，每块为500-1000W的低功率辐射板，辐射板间缝隙留5-15mm。

3、根据权利要求1所述的模型薄膜加热器，其特征在于底板的长1500-2500mm，宽1000-2000mm，厚为15-25mm的金属板，在金属板边缘和距边缘约为金属板长度的三分之一处相应设置四个立柱，立柱为方形空心柱，长60-100mm，宽60-100mm，板厚5-10mm，或园形空心柱，外径为φ60-100mm，厚度为5-10mm，方形立柱设槽形导轨，园形立柱设柱形轨道或工字型轨道。

4、根据权利要求1所述的模型薄膜加热器，其特征在于发热器罩壳沿长、宽、高方向设置1-4个测温探头，测温探头用热敏电阻，热电偶远红外测温仪，及相应的温度控制器。

5、根据权利要求1所述的模型薄膜加热器，其特征在于四个立柱的顶部固定架的中心，上发热器罩壳上面设置起重量为100-500Kg的电动升降机构，其吊钩挂至发热器的罩壳上部的中心吊环内。

6、根据权利要求1所述的模型薄膜加热器，其特征在于低速风扇，风扇电机设置在罩壳上部，采用长连杆伸入罩壳内，扇叶固定在长连杆的下端。

7、根据权利要求1所述的模型薄膜加热器，其特征在于发热器导轨的下缘四周密排吊挂透明或半透明条状耐热塑料吊帘。

Images