Устройство для сварки полимерных материалов

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ,содержащее меха .низм перемещения материала в виде ленточного транспортера,связанного с электроприводом,и сварочный узел, включающий последовательно установленные над транспортером по ходу движения свариваемогй материала и связанные с источником напряжения нагреватели для предварительного нагрева материала и нагрева его до температуры сварки и прижимные валки , отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, снабжено механизмом автоматического регулирования скорости перемещения материала .в зависимости от его температуры , выполненным в виде установленного между нагревателями датчика температуры нагрева материала , электрически связанного через сравнения с тиристорным регулятором , к выходным зажимам которого подключен электропривод,ки (Л нематически связанный с тахогенератором ., о: ГС 01 ts:)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5В В 29 С 27/02

ГОЮУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3294979/23-05 (22) 29.05.81 (46) 23.03.83 ° Бюл 9 11 (72) О.Ф.Мотылев, Ю.A.Золотаревский и Н.В.Ласточкин (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 678.059.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 602375, кл, В 29 С 27/02, 1976.

2. Патент Англии 9 1148613, кл. В 8 С, опублик.. 1969 (прототип). (54) (57)1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее механизм перемещения материала в виде ленточного транспортера, связанного с электроприводом,и сварочный узел, включающий последовательно установленные над транспортером по ходу дви„„SU„„1006252 A жения свариваемогЬ материала и связанные с источником напряжения нагреватели для предварительного нагрева материала и нагрева его до температуры сварки и прижимные валки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, снабжено механизмом автоматического регулирования скорости перемещения материала .в зависимости от его температуры, выполненным в виде установленного между нагревателями датчика температуры нагрева материала,электрически связанного через блок сравнения с тиристорным регулятором, к выходным зажимам ко- 9 торого подключен электропривод,кинематически связанный с тахогенератором.

С:

1006252

2.устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нагреватель для нагрева материала до температуры сварки связан с регулируемым источником напряжения.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с,я тем, что в

Изобретение относится к сварке термопластичных полимерных материалов, а именно к устройствам для сварки длинномерных напольных пок. Рытий в строительстве при укладке 5 линолеума.

Известно устройство для сварки длинномерных полимерных материалов, содержащее кинематически связанные механизмы размотки и намотки, механизм перемещения материала в виде тянущих валков, сварочный инструмент, неподвижно установленный между прижимными валками, выполненными с винтовой поверхностью и снабженными приводами их вращения навстречу друг другу 11) .

Недостатками данного устройства являются низкие физико-механические свойства сварного шва и невысокая производительность. Это обуславли- 20 вается тем, что резонансное погло- щение теплового излучения происхо.дит в основном в верхних слоях материала, скорость разогрева кото рых оказывается выше скорости нарас- 25 тания температуры в последующих слоях иэ-за малой тепловой проводимости наполненных слоев линолеума. Неравномерность распределения температуры снижает разрывную прочность 30 сварного соединения. Для достижения заданной равномерно распределенной по всей толщине слоя температуры сварки требуется довольно продолжительное время разогрева. 35

А это ведет к снижению скорости протяжки и уменьшению производительности устройства, что в целом ухудшает эффективность его работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сварки полимерных материалов, содержащее механизм перемещения ма- 45 териала н виде ленточного транспортера, связанного с электроприводом, и сварочный узел, включающий последовательно установленные над транспоркачестве нагревателей пРименены инфракрасные излучатели.

4. Устройство по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что сварочный узел снабжен механизмом подачи целлофановой ленты, установленные между датчиком температуры нагрена материала и нагревателем для нагрева материала до температуры сварки тером по ходу движения свариваемого материала и связанные с источником напряжения нагреватели для предварительного нагрева материалов и нагрева их до температуры сварки, и прижимные валки (2J

Недостатком известного устройства является отсутствие систем стабилизации технологических параметров, и, соответственно, невысокие физико-механические свойства сварного шва. При отклонении температуры нагрева материала от заданного значения и постоянной скорости перемещения материала возможен недогрев свариваемых поверхностей или их пережог, что снижает качество получаемого сварного соединения.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сварки полимерных материалов, содержащее механизм перемещения материала в виде ленточного транспортера,связанного с электроприводом,, и сварочный узел, включающий последовательно установленные над транспортером по ходу движения свариваемого материала и связанные с источником напряжения нагреватели для предварительного нагрева материала и нагрева его до температуры сварки и прижимные валки, снабжено механизмом автоматического регулирования скорости перемещения материала в зависимости от его температуры, выполненным в виде установленного между нагревателями датчика температуры нагрева материала, электрически связанного через блок сравнения с тиристорным регулятором, к выходным зажимам которого подключен электропривод, кинематически связанный с тахогенератором.

Кроме того, нагреватель для нагрева материала до температуры сварки связан с регулируемым источником напряжения.

При этом в качестве нагревателей применены инфракрасные излучатели.

100б252

Причем сварочный узел снабжен механизмом подачи целлофановой ленты, установленным между датчиком темпе-. ратуры нагрева материала и нагревателем для нагрева материала до температуры сварки.

Такое выполнение устройства позволяет регулировать скорость перемещения свариваемого материала в зависимости от температуры его нагрева и поддерживать таким образом задан-1О ную температуру нагрева материала.

На фиг. 1 изображено устройство,. общий вид; на фиг. 2 — торец транспортера, вид сбоку.

Устройство для сварки полимерных материалов содержит механизм перемещения материала в виде ленточного транспортера 1, кинематически связан,ного с регулируемым электроприводом

2, сварочный узел, включающий пос- 2О ледовательно установленные над транспортером по ходу движения свариваемого материала нагреватели, в частности инфракрасные излучатели 3 и 4 для предварительного нагрева материала и 25 нагрева его до температуры сварки соответственно.

Устройство содержит также механизм автоматического регулирования скорости перемещения материала в зависимости от его температуры, выполненный в виде установленного между инфракрасными излучателями 3 и 4 датчика

5 температуры нагрева материала, электрически связанного через блок б сравнения с тиристорным регулятором 7, к выходным зажимам которого подключен электропривод 2, кинематически свя занный с тахогенератором 8. Между датчиком 5 температуры нагрева материала и инфракрасным излучателем 4 ус- 4О гановлен механизм 9 подачи целлофано-! вой ленты. Инфракрасный излучатель 4 связан с регулируемым источником 10 напряжения. Устройство содержит также прижимные валки 11. 45

Устройство работает следующим образом.

Свариваемые встык длинномерные полотнища 12 линолеума транспортером

1, приводимым в движение электро- . 5Q приводом 2, подаются к сварочному узлу. Перед сварочным узлом полотнища 12 линолеума. расправляются прижимным валком 11 и стыкуются с технологическим зазором величиной 0,5l,5 ьм. При движении свариваемого материала под инфракрасным излучателем 3 для предварительного нагрева происходит поверхностный разогрев соединяемых кромок материала эа счет инфракрасного излучения до заданного значения температуры.

Заданное значение температуры устанавливается ручным задатчиком

РЗ и поддерживается постоянным. При этом сигнал, пропорциональный текущему значению температуры с датчика 5 температуры нагрева-материала сравнивается с заданным значением в блоке б сравнения и разность сигналов подается на вход тиристорного регулятора 7, выход которого подключен к электроприводу 2 транспортера 1, При увеличении температуры нагрева полотнищ сигнал управления с выхода блока-б возрастает, что вызывает увеличение напряжения на выходе тиристорного регулятора 7 и соответственно вызывает увеличение частоты вращения электропривода,2. Скорость движения полотнищ 12 материала увеличивается и температура нагрева их уменьшается до установленного предела. В случае уменьшения температуры нагрева полотнищ устройство работает аналогичным образом, с той лишь разницей, что в этом случае происходит уменьшение скорости движения полотнищ до тех пор,пока температура не достигнет заданного значения.

При дальнейшем движении свариваемого материала на стык накладывается целлофановая лента с механизма 9 ее подачи, через которую инфракрасные лучи излучателя 4 производят дальнейший разогрев кромок стыкуемого материала до вязкотекучего состояния. При этом целлофановая лента играет роль ограничительной среды, через которую лучистая энергия проникает, а тепловые потери во внешнюю сферу от свариваемого материала ограничены. Кроме этого, целлофановая лента предотвращает налипание разогретого материала на формирующий элемент (не показан) инфракрасного излучателя 4, которым осуществляется заглаживание сварного шва.

После выхода сваренного материала из-под излучателя 4 по мере астывания сварного шва, целлофановая лента удаляется.

Высокая точность поддержания частоты вращения электропривода 2 при колебаниях нагрузки обеспечивается действием обратной отрицательной связи по частоте вращения электропривода 2 с помощью тахогенератора 8. во всем диапазоне регулирования, что положительно сказывается на качестве сварного соединения.

Напряжение на инфракрасном излучателе 3 не регулируется. Напряжение на инфракрасном излучателе 4 регулируется с помощью регулируемого источника 10 напряжения. Величина напряжения, подаваемого на инфракрасный излучатель 4, устанавливается опс.— ратором с учетом типа линолеума и может быть скорректирована в пр.—

1006252

Составитель Н.Елисеева

Редактор Г.ус Техред К.Мыцьо Корректор A-Повх

Заказ 2019/29 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенийи открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 цессе работы при появлении непроваренных зон или прогара.

Регулирование температуры нагрева материала в точке между двумя инфракрасными излучателями позволяет исключить влияние на режим сварки внешних факторов и различных технологических компонентов в виде наполнителей и красителей, механических неровностей, шероховатостей и царапин.

Устройство позволяет поддерживать заданную температуру нагрева материала за счет регулирования скорости его перемещения, что также повышает физико-механические свойства сварного соединения, t