Устройство для контактно-тепловой сварки полимерных материалов

Устройство для контактно-тепловой сварки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОТЕПЛОВОЙ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ,содержащее верхнюю и нижнюю плиты , выполненные каждая в виде герметичного корпуса,заполненного теплоаккумулирующим веществом и разделенного на две части теплозащитным слоем, смонтированные на плитах упругие основания, плоские электронагреватели , установленные в части корпусов, обращенной к зоне сварки, и привод перемещ1ения верхней шшты, включающий электропневмокран, отличаю, щееся тем, что. с целью повышения качества сварного шва путем оптимизации температурных и временных параметров, устройство снабжено системой автоматического регулирования процесса сварки, выполненной в виде встроенных в упругие основания термодатчиков, связанных через последовательно соединенные электропотенциометр, блок реле и перв.ьй пускатель с источником повышенного давления, подюшченного через вентиль к электропневмокрану привода верхней шшты, а в части теплоаккзгмулируннцего вещества, размещенного за теплоэащитньш слоем каждого корпуса, установлены термодатчики , соединенные через электро (Л потенциометр, блок реле и второй пускатель с электронагревателями причем между выходом блока реле и электрическим входом элект уопневмокрана установлено реле времени, а электропотенциометр снабжен блоком задач диапазонов регулирования jia температур. . С71 00 ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 114

®CRT.»py>. .. lf тв:., Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Яйся l. -с.i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2.1 ) 3651935/23-05 (22) 14.10.83 (46) 30.03.85. Бюа. В 12 (72) В.П. Комраков (53) 678.059.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 546488, кл. В 29 С 27/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3573021, кл. В 29 С 27/06, 11.02.83 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОТЕПЛОВОЙ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ,содержащее верхнюю и нижнюю плиты,выполненные каждая в виде герме- . тичного корпуса,заполненного тепло° аккумулирующнм веществом и разделенного на две части теплозащитнык слоем, смонтированные на плитах упругие основанйя, плоские электронагреватели, установленные в части корпусов, обращенной к зоне сварки, -и привод перемещения верхней плиты, включающий электропневмокран, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, 4(s!) В 29 С 65/18 // В 29 K 101:00;

В 29 Ь 7/00 с целью повышения качества сварного шва путем оптимизации температурных и временных параметров, устройство снабжено системой автоматического регулирования процесса сварки, выполненной в виде встроенных в упругие основания термодатчиков, связанных через последовательно соединенные электропотенциометр, блок реле и первый пускатель с источником повышенного давления, подключенного через вентиль к электронневмокрану привода верхней плиты, а в части теплоаккумулирующего вещества, размещенного за теплоэащнтньщ слоем каждого корпуса, установлены термодатчики, соединенные через электропотенциометр, блок реле и второй пускатель с электронагревателями, причем между выходом блока реле и электрическим входом электропневмокрана установлено реле времени, а электропотенциометр снабжен блоком задач диапазонов регулирования температур.

11ч7589

Изобретение относится к устройства ; для сварки полимерных материалов и может быть использовано в различных областях народного хозяйства. 5

Известно устройство для контактно-тепловой сварки полимерных материалов, содержащее верхнюю плиту, связанную с приводом перемещения, нижнюю неподвижную плиту, плоские 10 нагреватели и смонтированные на плитах со стороны их рабочей части . упругие основания $1) .

Недостатками данного устройства являются нестабильность технологии сварки и хрупкость жестких элементов, установленных на упругих основаниях, вследствие чего качество сварного шва не всегда бывает удовлетворительным. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для контактно-тепловой сварки полимерных материалов, содержащее 25 верхнюю и нижнюю плиты, выполненные каждая в виде герметичного корпуса, заполненного теплоаккумулирующим веществом и разделенного на две части теплоэащитным слоем, сион- З0 тированные на плитах упругие основа- ния, плоские нагреватели, установленные в части .корпусов, обращенной к зоне сварки, и привод перемещения верхней плиты, включающий электропневмокран (2J

Недостаток устройства заключается в том, что в начальный момент сварки температура упругих оснований не равна температуре фазового перехода 40 теплоаккумулирующего вещества, поскольку между плитами и упругими основаниями имеется воздушная полость. Поэтому после прижатия упру" гих оснований к плитам и свариваемо- 45 му материалу необходймо некоторое время для установления заданной температуры сварки. Исходя иэ этого и время сварки строго не выдерживается, что отрицательно сказывает- 50 ся на качестве сварного шва. Кроме того, оператору во время работы необходимо постоянно следить за показаниями термопар для того, чтобы своевременно включить или выключить 55 электронагреватели. Необходимо также точно устанавливать определенное давление в процессе сварки.

Цель изобретения — повышение ка=: чества сварного шва путем оптимизации температурных и временных параметров, Указанная цель достигается тем, что устройство для контактно-тепловой сварки полимерных материалов, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, выполненные каждая в виде герметичного корпуса, заполненного теплоаккумулирующим веществом и разделенного на две частИ теплозащитным слоем, смонтированные на плитах упругие основания, плоские электронагреватели, установленные в части корпусов, обращенной к зоне сварки, и привод перемещения подвижной плиты, включающий электропневмокран, снабжено системой автоматического регулирования процесса сварки, выполненной в виде встроенных в упругие основания термодатчиков, связанных через последовательно соединенные электропотенциометр, блок реле и первый пускатель с источником повышенного давления, подключенного через вентиль к электропневмокрану привода верхней плиты, а в части теплоаккумулирующего вещества, размещенного за теплозащитным слоем каждого корпуса, установлены термодатчики, соединенные через электропотенциометр, блок реле и второй пускатель с электронагревателями, причем между выходом блока реле и электрическим входом электропневмокрана установлено реле времени, а электропотенциометр снабжен блоком задач диапазонов регулирования температур.

Такое .выполнение устройства позволяет избежать,утомительной операции по постоянному слежению за температурой теплоаккумулирующего вещества, позволяет подавать необходимое давление сжатия именно в момент достижения температуры сварки на упругих основаниях, а также автоматически устанавливать (по реле времени) необходимое время сварки, что повышает качество сварного шва. Все операции (кроме включения устройства и подачи свариваемого материала в зону сварки) автоматизированны.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

1147589 4

Устройство содержит верхнюю подвижную плиту 1, которая перемещается по штангам 2 при помощи привода, в частности пневмоцилиндра 3, управляемого электропневмо-. краном 4, и нижнюю неподвижную плиту 5. Плиты выполнены в виде герметичного корпуса, заполненного теплоаккумулирующим веществом 6 и разделенного на две части теплозащитным слоем 7, расположенным параллельно рабочей поверхности корпуса. В часть корпусов, обращенную к зоне сварки, вмонтированы плоские электронагреватели 8, Упругое основание 9 смонтировано на верхней плите 1: и выполнено в виде плоской ленты с уступом. Упругое основание

10, смонтированное на нижней плите

5, выполнено в виде плоской ленты.

Основания 9 и 10 выполнены из теплопроводного материала и установлены с возможностью вертикального пере- . мещения по направляющим ii. Основания 9 и 10 снабжены пружинами 12, ° в а все устройство смонтировано на жесткой раме 13. Кроме того, устройство снабжено системой автоматического регулирования процесса сварки, включающей встроенные в упругие основания 9 и 10 термодатчики 14, подключенные через последовательно соединенные электропотенциометр 15 (марки ЭПР-09РД,), блок 16 реле, первый пускатель 17 с источником 18 повышенного давления, подключенного через вентиль 19 к электропневмокрану 4. Между выходом блока 16 реле и электрическим входом электропневмокрана 4 включено реле 20 времени. Термодатчики 21, установленные в части .теплоаккумулирующего вещества, размещенного за теплозащитным слоем 7, подключены через электропотенциометр 15, блок 16 реле и второй пускатель 22 к электронагревателям 8. Кроме того, электропотенциометр 15 соединен с блоком

23 задач (типа Б3-01), служащим для регулирования диапазона температур.

Устройство содержит также электромагнитный манометр 24.

Устройство работает следующим образом.

Включают электропитание стенда и подают напряжение на электропотенциометр 15, блок 16 реле и блок 23 задач. На блоке 23 задач выставляют

55 ем (давление устанавливается перед началом работы по электромагнитному манометру 24) к упругим основаниям 9 и 10. По достижении темпе10

50 два канала регулирования температуры: первый — для термодатчиков 21, которые управляют работой электронагревателей, второй — для термодатчиков 14, которые осуществляют выдержку времени сварки и отвод-подвод подвижной плиты 1. Поскольку в момент включения устройства температура теплоаккумулирующего вещества значительно меньше, чем температура фазового перехода, произойдет включение электронагревателей 8 по следующей цепи: термодатчик 21 — э 1ектропотенциометр l5 — нижний предел регулирования

23 блока задач — блок 16 реле— пускатель 22, который замкнет цепь питания электронагревателей 8.

Теплоаккумулирующий материал, расположенный около нагревателей, начнет постепенно нагреваться. По достижении температуры фазового перехода вещество наполнителя начнет плавиться и в зоне сварки установится постоянная температура, Как только эта температура установится в зоне размещения термодатчика 21, с него поступит сигнал на электропотенциометр 15 блок 23 задач, верхний предел регулирования которого подаст сигнал на отключение электронагревателей 8 через блок 16

t реле. При этом на пульте управления устройства (не показан) высветится табло "Устройство к работе готово", К этому моменту в зоне размещения термодатчиков 14 установится температура, близкая к температуре . фазового перехода теппоаккумулирующего вещества. Второй канал блока 23 задач, нижний предел которого настроен на эту температуру, выдаст сигнал на блок 16 реле, который одним из своих реле запитает пускатель 17.

Последний включит привод источника

18 повышенного давления и через вентиль 19 начнет поступать сжатый воздух к электропневмокрану 4.

Подвижная плита 1 начнет медленно перемещаться к зоне сварки..В это время оператор заводит в зону сварки концы двух свариваемых пленок.

Плита 1, соприкоснувшись с ними, прижимает их с определенным давлениЭ,11 ратуры фазового перехода на основаниях 9 и 10 термодатчик 14 выдаст сигнал через потенциометр 15, блок 23 задач на блок реле 16, третье реле которого включит реле 20 времени, определяющее продолжительность процесса сварки. Как только реле 20 отработает установленное время, оно выдаст сигнал на электропневмокран 4, который переключит подачу давления в нижнюю полость пневмоцилиндра, плита 1 отходит в верхнее положение, а пружины 12 отжимают упругие основания 9 от плит 1 и 5. При этом передача тепла в зону сварки прекратится и после необходимой выдержки свариваемый материал вынимается или передвигается в новое положение.

Далее цикл повторяется. В процессе работы в связи с отдачей тепла на сварку IIO команде от термодатчиков

47589

21 будут автоматически включаться и выключаться электронагреватели 8.

Ф

Использование термодат 1иков, смонтированных в упругих основаниях и в теплоаккумулирующем веществе и подключенных определенным образом к блок-схеме, позволяет автоматиэи10 ровать процесс сварки исключает

Ф брак, повышает качество сварного шва эа счет обеспечения бптимальных

Ф режимов сварки. Кроме того, повышается производительность, поскольку оператор освобождается от утоми15 тельного процесса слежения за температурой теплоаккумулирующего вещества, своевременного включения и выключения электронагревателей, ° а также от операций по управлению

20 электропневмокраном и установки определенного давления в зоне сварки., г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ВИИИПИ Заказ 1467/17 Тир 645 Полписное

Фини