TWI577243B - Induction heating coil module and the use of this coil module molding equipment - Google Patents

Description

感應加熱線圈模組與使用此線圈模組的成型設備

本發明係與感應加熱線圈模組有關，具體而言是指一種適用於成型設備的感應加熱線圈模組，可依據成型設備的料管外徑而彈性調整。

請參考第1圖所示的傳統成型設備所使用感應加熱線圈模組70，其中套管71是使用硬質材料製成並直接套接在成型設備的料管上，而感應線圈72固定在套管71外圍。然而傳統的套管71均為單一尺寸設計，不同廠牌與型號的成型設備的料管外徑各自不同，使得傳統的感應加熱線圈模組70無法一體適用於不同的成型設備。

另一方面，傳統感應加熱線圈模組70需透過料管的出料端來進行拆卸與組裝，使得傳統的感應加熱線圈模組70相對不易使用，因此一種更為方便使用的感應加熱線圈模組亟需要被發明。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種感應加熱線圈模組，可依據料管的外徑來加以調整套管的大小。

本發明的另一目的在於提供一種感應加熱線圈模組，可以輕易地被拆卸與組裝。

為了達成上述目的，本發明提供了一種感應加熱線圈模組， 其包含有由內而外依序套設的一套管，一軟質緩衝層以及一感應線圈，其中，套管包含有複數個弧形件與複數個連接件，各連接件是環向地連接任二相鄰的該等弧形件。

此外，本發明另提供一種成型設備，其包含有一料管、一模具以及複數個上述感應加熱線圈模組。其中，感應加熱線圈模組是沿著料管的軸向間隔設置。

藉此，使用者可以根據實際料管的外徑來加以增減弧形件的數量，使組合後的套管可以配合實際料管的尺寸。此外，當需要拆卸套管時，只需要取出連接件即可順利地拆卸出整個套管，使用上相當方便容易。

較佳地，軟質緩衝層可使用隔熱材料製成，降低感應加熱線圈模組熱量逸散的問題，並達到節能效果。

較佳地，軟質緩衝層可使用絕緣材料製成，使料管與感應線圈可以更佳地被絕緣。

較佳地，成型設備更包含有一主控制器以及複數個驅動器連接主控制器，並且上述驅動器是一一對應地連接該等感應線圈，使得成型設備可以藉由主從式控制架構來加熱料管的不同位置，並可調整不同位置的加熱溫度與加熱速度，達成成型製程的需求並提升製造品質。

較佳地，成型設備更包含有多個導磁件，其為設置於相鄰的感應加熱線圈模組之間，避免不同的感應線圈所產生的磁場相互干擾。

實施例

1‧‧‧成型設備

10‧‧‧料管

11‧‧‧入料端

12‧‧‧出料端

13‧‧‧設置區域

20‧‧‧感應加熱線圈模組

21‧‧‧套管

211‧‧‧弧形件

212‧‧‧連接件

22‧‧‧軟質緩衝層

23‧‧‧感應線圈

30‧‧‧模具

40‧‧‧主控制器

50‧‧‧驅動器

60‧‧‧環形導磁件

先前技術

70‧‧‧感應加熱線圈模組

71‧‧‧套管

72‧‧‧感應線圈

第1圖為傳統的感應加熱線圈模組的立體示意圖；第2圖為本發明較佳實施例感應加熱線圈模組的分解示意 圖；第3圖為本發明較佳實施例成型設備的局部立體示意圖；第4圖為本發明較佳實施例套管的立體示意圖，用以說明套管組合後的情形；以及第5圖為本發明較佳實施例套管的立體示意圖，用以說明套管分解後的情形。

為了能更瞭解本發明之特點所在，本發明提供了一較佳實施例並配合圖式說明如下。

請首先參考第3圖。成型設備1的料管10包含有一入料端11與一出料端12以塑料至一模具30，並且在料管10的入料端11與出料端12之間設置有多個感應加熱線圈模組20的設置區域13。本實施例中設置區域13共有三個，每個設置區域13用以套設一組感應加熱線圈模組20，並且相鄰的感應加熱線圈模組20之間選擇性地設置有一環形導磁件60，避免各感應加熱線圈模組20之間的磁場干擾。

請參考第2圖，各感應加熱線圈模組20是包含有由內到外依序套設的一套管21，一軟質緩衝層22以及一感應線圈23。其中，套管21是呈中空圓柱形，並由多個弧形件211與多個連接件212組合而成。請配合參考第4圖與第5圖，本實施例是採用四個弧形件211與四個連接件212，弧形件211可使用具有良好機械強度、高硬度、高絕緣性、耐熱與抗腐蝕的材料(例如碳化矽)製成。連接件212則可使用電木等絕緣材料製成，並且連接件212是以例如凹凸結構或其他的連接結構來與弧形件211組合，使得各連接 件212可以相對料管10而環向地連接任二相鄰的弧形件211。

請接著回到第2圖，軟質緩衝層22也是呈中空圓柱形，其可使用具有良好隔熱效果的軟質材料製成。軟質緩衝層22是用以供感應線圈23纏繞並保護感應線圈23，使感應線圈23可與料管10絕緣。

本實施例中感應線圈23為一銅線，其亦可為銅管、銅片、銅棒或銅塊等其他形式。

以上，感應加熱線圈模組20的結構已說明完畢，接下來將說明感應加熱線圈模組20的驅動方式，請回到第3圖。

本實施例是使用主從式的控制架構來分別對不同的設置區域13的料管10進行分段加熱。其中，主控制器40連接至四個驅動器50，各驅動器50主要包含有全橋驅動電路與部分用於溫度控制的微處理器，並且各驅動器50分別用以驅動設置於模具30的感應線圈23，以及三個設置於料管10的感應線圈23。

依據料管10不同設置區域13所需求的加熱溫度與加熱速度，主控制器40可以控制加熱功率與加熱速度等製程參數的指令給各驅動器50，驅動器50在接收主控制器40的指令後，將輸出一至二組不同的PWM控制訊號或相移控制訊號來分段調控不同的感應線圈23的輸出功率，調控出所需求的加熱溫度與加熱速度。

使用上，本發明可方便使用者依據料管10的實際外徑，加以增減弧形件211的數量並搭配連接件212組裝出套管21，改變套管21的尺寸大小。另一方面，本發明可以透過在各個設置區域13個別地連接弧形件211與連接件212以組裝出整個套管21，不僅是組裝上比較容易，當需要拆卸套 管21時，只需要取出連接件212即可順利地拆卸出整個套管21，因此使用上相當方便，而且本領域技術人員可以視需要來調整感應線圈在模具和料管的設置數量，亦即感應線圈在模具和料管的設置數量並不以前述實施例的一個與三個為限。

此外，本發明透過主從式控制架構來控制個別感應加熱線圈模組20的輸出功率，分段調控料管10不同設置區域13的加熱溫度與加熱速度，更可調控成型製程的實際需求，提升製造品質，並且還能夠用來控制大面積模具內一組以上的感應線圈23。

最後，必須再次說明的是，本發明於前述實施例中所揭露的構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，舉凡其他易於思及的結構變化，或與其他等效元件的替代變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧成型設備

10‧‧‧料管

11‧‧‧入料端

12‧‧‧出料端

13‧‧‧設置區域

20‧‧‧感應加熱線圈模組

30‧‧‧模具

40‧‧‧主控制器

50‧‧‧驅動器

60‧‧‧環形導磁件

Claims (8)

1. 一種感應加熱線圈模組，包含有由內到外依序套設的一套管，一軟質緩衝層以及一感應線圈，其特徵在於：該套管包含有複數個弧形件與複數個連接件，各該連接件環向地連接任二相鄰的該等弧形件。
2. 如請求項1所述感應加熱線圈模組，其中該套管為硬質材料所製成。
3. 如請求項1所述感應加熱線圈模組，其中該軟質緩衝層為隔熱材料所製成。
4. 如請求項1所述感應加熱線圈模組，其中該弧形件的材質為碳化矽或電木，該連接件的材質為碳化矽或電木。
5. 一種成型設備，具有一料管與一模具，還包含有：複數個如請求項1所述的感應加熱線圈模組套接於該料管，沿著該料管的軸向間隔地設置。
6. 如請求項5所述的成型設備，其更包含有一主控制器以及複數個驅動器連接該主控制器，該等驅動器一一對應地連接該等感應線圈。
7. 如請求項5所述的成型設備，更包含有複數個環形導磁件套接該套管，並且各該環形導磁件是設置於任二相鄰的該等感應加熱線圈模組之間。
8. 如請求項6所述的成型設備，其中該等感應加熱線圈模組其中至少一個是設置於一模具。