Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов

Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсннк

Соцнапнстнческик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()897548 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 22.04.80 (21) 2913829/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15.01.82 (5l)M. Кл.

В 29 С 27/08

ГоаударетвснкыИ камитет

СССР

II0 делан изабретеккй и аткрытнк (53) УДК678.059..4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Клубович, Г. С. Басенок, А. В. Мосин и Л. Н. Басенок

Витебское отделение Института физики твердого тела и полупроводников AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШОВНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для шовной сварки. полимерных материалов ультразвуком.

Известно устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее сварочную головку с волноводом и опору, выполненную в виде ролика (1 1.

Недостатком устройства является то, à что оно не позволяет сваривать материалы неравномерной толщины, так как в процессе сварки зазор между волноводом и опорой остается постоянным.

Наиболее близким по технической суш15 ности и достигаемому результату к предложенному изобретению является ус тройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержашее смонтированные на станине сварочный узел

so с волноводом и роликовую опору, подвижную в направлении продольной оси устройства. В известном устройстве свариваемый материал принудительно перемешает.. ся между роликовой опорой и волноводом и поджимается к последнему пружиной, что обеспечивает автостабилизацию толшины сварного шва(2).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает равномерный прижим свариваемых материалов к волноводу при сварке материалов с большими переменными толшинами, что снижает качество сварного соединения.

Ilenb изобретения — повышение качества сварного соединения при сварке материалов с большими переменными толшинами.

Указанная цель достигается тем, что устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее смонтированные на станине сварочный узел с волноводом и роликовую опору, подвижную в направлении продольной оси устройства, снабжено катушкой с магнитопроводом, установленной в пучности колебаний волновода эксцентрично его .оси„

8975 а роликовая опора смонтирована на станине со смешением относительно продольных осей катушки и волновода в плоскос ти вращения роликовой опоры, Роликовая опора выполнена с диаметром, кратным нечетному числу полуволн ультразвуковых колебаний.

Роликовая опора смонтирована на ста нине посредством установленных по оси вращения конических опор, закрепленных в подвижной вилке.

Такое выполнение устройства обеспечивает равномерный прижим свариваемых материалов с большими переменными толщинами в процессе сварки, позволяет получить стоячую волну в системе источник ультразвука — волновод — роликовая опора, т. e., максимально использовать амплитуду ультразвуковых колебаний, а также снижает силы трения при вращении р ол ик свой опоры.

На фиг. 1 изображено устройство, общая схема, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. l; на фиг. 3 — эпюра колебаний системы источник ультразвука — в олн овод— роликовая бпора.

Устройство для щовной ультразвуковой сварки полимерных материалов содержит станину 1, на которой крепится сварочный узел, состоящий из источника зо ультразвука 2 и волновода 3, на котором в нучности колебаний с эксцентриситетом установлена катушка 4 с магнитопроводом 5, роликовую опору 6, установленную на конических опорах 7 по ее оси вращения, закрепленных в вилке 8, смонтированной на станине подвижно в направлении продольной осН устройства. Роликовая опора выполнена с диаметром, кратным нечетному числу полуволн ультразвуковых колебаний, и установлена со смещением

40 относительно продольных осей катушка и волновода в плоскости вращения роликовой опоры. Ось роликовой опоры смещена относительно продольной оси волновода ца расстояние 3 Устройство содержит также сматывающий и наматывающий барабаны 10..

Устройство работает следующим образомм.

Со сматывающего барабана 9 сваривае- 50 мый материал 11 и 12 заправляют в зазор между волноводом 3 и роликовой опорой 6 и закрепляют на наматывающем барабане 10. Включают катушку 4 магнитопровода 5 в электрическую цепь (не 55 показана), и роликовая опора 6 притяги.вается к волноводу 3, обеспечивая uprr этом усилие, необходимое для сварки.

48 4

Затем включают механизм вращения сматывающего барабана (не показан), который вращает барабан со скоростью, меньureA скорости вращения роликовой опоры 6. Включают источник ультразвука 2 и происходит сварка. Так .как ось роликовой опоры 6 смещена относительно продольных осей катушки магнитопровода, происходит его вращение и осуществляется перемещение свариваемого материала, т. е. подача егo в зону сварки. т

Когда в зону сварки поступает мате риалл с большей толщиной, уменьшается сила прижима и амплитуда ультразвуксь вых колебаний роликовой опоры, что увеличивает время сварки и обеспечивает возможность получения равноцрочного шва с различной толщиной. Наматывающий барабан вращается со скоростью, меньшей скорости вращения роликовой опоры 6 от механизма привода (не показан). Максимум силы магнитного поля расположен по оси катушки. Таким образом, когда с < „ роликовая опора 6 стремится под действием магнитного пс ля сместиться к оси катушки и скорость вращения его увеличивается. При 6 7 0< магнитное поле стремится сместить роликовую опору 6 в противоположную сторону его вращения от действия ультразвуковых колебаний и скорость вращения его замедляется. Таким образом, регулируя эксцентриситеты с, „, силу магнитного. поля, амплитуду ультразвуковых колебаний и диаметр роликовой опоры, получает за,—. данную скорость вращения его, т. е. подачу материала в зону сварки. !

Предложенное устройство обеспечивает качественную сварку материалов с большими переменными толщинами, позволяет максимально использовать амплитуду ультразвуковых колебаний.

Ф ор мула изобретен ия

1. Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее смонтированные на станине сварочный узел с волноводом и роликовую опору, подвижную в направлении продольной оси устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьпцения .качества сварного соединения при сварке материалов с большими переменными толщинами, устройство снабжено катушкой с магнитопроводом, установленной в пуч897548 ности колебаний волновода эксцентрично

его оси, а роликовая опора смонтирована на станине со смещением относительно продолЬных осей катушки и волновода в плоскости вращения роликовой опоры.

2. Устройство .по п, 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что роликовая опора выполнена с диаметром, кратным нечетному числу полуволн ультразвуковых колебаний.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а юta е е с я тем, что роликовая опора смон тирована на станине посредством установленных по оси ее вращения конических опор. закрепленных в подвижной вилке.

Источники информации, S принятые во внимание при экспертизе

1. Тростянская Е. Б. и др. Сварка пластмасс. М., ".Машиностроение", 1967, с. 211.

2. Волков С.С и др. Сварка и склеивание пластмасс. N., Машиностроение

1972, с. 114 (прототип).

897548

A-A

Составитель Н, Елисеева

Техред 3. фанта

Корректор Г Огар

Редактор К. Волощук филиал ППП "Патент, r. Ужгород., ул. Проектная, 4

Заказ 11828/22 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5