Установка для непрерывной высокочастотной сварки длинномерных изделий из полимерных материалов

 

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для сварки изделий из термопластичных материалов токами высокой частоты. Цель - улучшение качества изготавливаемых изделий и повышение надежности в работе. Для этого установка для непрерывной высокочастотной сварки снабжена датчиками отсутствия материала в зонах правки и сварки. Датчик отсутствия материала в зоне заправки выполнен в виде расположенной под длинномерным изделием заземленной токопроводящей пластины и над длинномерным изделием - подпружиненного токопроводящего ролика, размещенного на электроизоляционной подставке. Датчик отсутствия материала в зоне сварки выполнен в виде двух контактов, один из которых заземлен и закреплен на хвостовике толкающего ролика, а второй закреплен стационарно на колодке из электроизоляционного материала. Блок управления дополнительно снабжен вторым и третьим элементами НЕ, а первый элемент И дополнительно имеет четвертый и пятый входы, причем четвертый вход первого элемента И соединен через второй элемент НЕ с пятым входом блока, а пятый вход этого же элемента через третий элемент НЕ - с шестым входом блока. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 В 29 С 65/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4295 315 /2 8-05 (22) 10.08.87 (46) 30.07.90. Бюл, ?"- 28 (7 1) ?1инское экспериментально-конструкторское технологическое бюро кожгалантерейной и фурнитурной промышленности (72) А.И.Панасюк, А.Г.Гладкий, О.С.Нагорский и В,В.???ведов (53) 678. 059. 4(088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 93876, кл. H 05 В 6/46, 1951, Патент С?ПА 1? - 3829341, кл.156-380, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР

?? -1516368, кл. В 29 С 65/04, 1987. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ .СВАРКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для сварки изделий из термопластичных материалов токами высокой частоты, Цель — улучшение качества изготавливаемых изделий и повышение надежности в работе. Для этого устаИзобретение относится к области сварки пластмасс, а именно для свар. ки иэделий из термопластичных мате риалов токами высокой частоты.

Целью изобретения является улучшение качества изготавливаемых изделий и повышение надежности работы установки.

На фиг.1 изображен общий вид уста-, новки; на фиг.2 — то же, вид сбоку;

2 ковка для непрерывной высокочастотной сварки снабжена датчиками отсутствия материала в зонах правки и сварки.

Датчик отсутствия материала в зоне заправки выполнен в виде расположенной под длинномерным изделием заземленной токопроводящей пластины и.над длинномерным изделием — подпружиненного токопроводящего ролика, размещенного на электроизоляционной подставке. Датчик отсутствия материала в зоне сварки выполнен в виде двух контактов, один из которых заземлен и закреплен на хвостовике толкающего ролика, а второй закреплен стационар-. но на колодке из электроизоляционного материала. Блок управления дополнительно снабжен вторым и третьим элементами НЕ, а первый элемент И дополнительно имеет четверть1й и пятый входы, причем четвертый вход первого элемента И соединен через второй элемент НЕ с пятым входом блока, а пятый вход этого же элемента через третий элемент НŠ— с шестым входом блока. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. на фиг.3 — барабан совместно с быстросъемным жестким кольцевым электродом и механизмом фиксации; на фиг.4— то же, разрез А-А на фиг.3; на фиг.5— расположение кулачка механизма фиксации в ячейке барабана, разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 — расположение плавающих боковых ограничителей на жестком кольцевом электроде, разрез В-В

1581594 на фиг.3; на фиг. 7 - функциональная схема установки.

Предлагаемая установка содержит корпус 1, барабан 2 с быстросъемным жестким электродом 3 и гибким ленточным электродом 4, опорные 5, 6, натяжной 7 и приводной 8 ролики лентопротяжного механизма 9, потенциаль" ный токоподвод 10, соединенный с вы- 1р ходом высокочастотного генератора 11, заземленный токоподвод 12, соединенный с корпусом установки 1, экран 13 кинематически связанный с датчиком 14, намоточное 15 и размоточные 16, 17 устройства, направляющие 18, 19 длин" номерных изделий, систему 20 охлаждения, блок 21 управления, первый вход которого соединен с выходом кнопки 22

"Пуск", второй вход. с выходом кнопки 20

23 "Стоп", третий вход с выходом датчика 14 экранировки, четвертый вход с выходом датчика 24 работоспособнос-. ти генератора, первый выход с входом привода 25 системы охлаждения, второй 25 выход с входом высокочастотного генератора 11, третий выход с приводом 26 лентопротяжного механизма, снабженного средствами регулирования скорости. На корпусе 1 расположены все исполнительные механизм л установки, Барабан 2 представляет собой диск

27 с расположенными на нем быстросъемным жестким кольцевым электродом 3, механизмом 28 фиксации и контактными элементами 29.

Жесткий электрод 3 выполнен в виде кольца 30, на наружной поверхности которого нанесены рельефные рисунки .31, на внутренней поверхности имеет- 40 ся кольцевая проточка 32 для фиксатора, а на боковых сторонах закрепле ны ручки 33, 34 и свободно переме щающиеся относительно крепежных отверстий 25 подпружиненные ограничите- ли 36, 37, стянутые между собой винтами 38, гайками 39 и расположенными между шайбами 40,. 41 пружинами 42.

Ограничители 36, 37 взаимодействуют торцовыми частями в зоне сварки и в зоне охлаждения с лентой гибкого электрода 4, а с противоположной стороны — с подпружиненным толкающим электроизолированным от корпуса роликом 43, кинематически связанным с датчиком 44 отсутствия материала в зо-55 не сварки.

Датчик 44 выполнен в виде двух кон-, тактов 45, 46, один из которых 45 заземлен и закреплен на хвостовике 47 подпружиненного ролика 43, а второй

46 закреплен стационарно на колодке

48 из электроизоляционного материала.

Благодаря такому конструктивному выполнению автоматически устанавливается рабочий лабиринт точно по размерам свариваемого материала, так как эа счет пружин 42 обеспечивается плотный прижим ограничителей 36, 37 к боковым сторонам кольцевого электрода 3, задавая ширину изделия, а за счет свободного перемещения крепежных винтов 38 в отверстиях 35 ограничители являются плавающими, с помощью которых под действием усилия ленты гиб" кого электрода 4 и противодействия толкающего подп ролика 43 устанавливается глубина лабиринта,равная толщине свариваемого материала, т.е, предложенное устройство представляет собой следящую систему.

Иеханизм 28 фиксации выполнен, например, в виде кулачков 49, свободно расположенных в гнездах 50 барабана, и.насаженной на барабан шайбы 51, которые закрыты крышкой 52, На боковой поверхности шайбы 51 имеются пазы 53 для размещения в них выступов 54, кулачков 49, а на торцовой поверхности имеется зубчатый сектор 55, кинематически связанный с установленной на барабане. шестерней 56, которая снабжена вставкой поворотной рукояткой 57, пазы 5 3 шайбы выполнены к касательной под углом с возможностью перемещения кулачков 49 в радиальном направлении и внедрения их стопорящих клиньев 58 в кольцевую " проточку 32 жесткого кольцевого эле-строда 3, плотно удерживая его на барабане 2.

В лентопротяжном механизме 9 приводной ролик 8 кинематически связан с приводным роликом 59.намоточного устройства 15.

С помощью экрана 13 обеспечивается плотная герметизация зоны .сварки от утечек электромагнитных волн, защита от радиопомех и биологического воздействия на обслуживающий нерсонал е

В зоне заправки на направляющей 18 расположен датчик 60 отсутствия материапа, который выполнен в виде направляющей 18 в электроизолированном корпусе заземленной токопроводящей пластины 61 и подпружиненного vo

5 15815 лика 62, размещенного на электроизолированной подставке 63,, Выходы датчиков 44, 60 соединены

I соответственно с пятым и шестым вхо5 дами блока 21 управления. Блок 21 управления состоит из элементов И 64, 65 элемента ИЛИ 66 и элементов НЕ 676.9, .причем первый вход блока соединен с первым входом элемента ИЛИ 66, второй вход через элемент НЕ 67 с первым входом элемента И 64, третий вход с вторым входом элемента И 64, четвертый вход с первым, входом элемента

И 65, пятый вход через элемент НЕ 68 с четвертым входом элемента И 64, шестой вход через элемент НЕ 69 с пятым входом элемента И 64, второй выход с вторым входом элемента И 65 и выходом элемента И 64, первый выход с вы- 20 ходом элемента ИЛИ 66 и третьим входом элемента И 64, третий. выход с выходом элемента И 65 и вторым входом элемента ИЛИ 66.

Длинномерное изделие 70 поступает 25 от раэмоточного устройства 16 в зону сварки через направляющую 18, а из зоны охлаждения на намоточное устройство 15 через направляющую 19.

Установка работает следующим об- 30 разом.

Перед началом работы в наладочном режиме (на схеме не показан) проверяется работоспособность каждого исполнительного механизма в отдельности, а также осуществляется заправка длинномерной заготовки 70, которая передается от размоточного устройства 16 через направляющую 18, между заземленной токопроводящей пластикой

61 и подпружиненным роликом 62 датчика 60 (в результате чего на его выходе исчезает сигнал), а также между гибким 4 и жестким кольцевым электродом 3 в пределах рабочего лабиринта 45 через направляющую 19 на намоточное устройство 15. После этого установка переводится в автоматический режим (на выходе датчика 14 имеется сигнал).

Оператор нажимает на кнопку 22

"Пуск", в результате на ее выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход блока 21 и на первый вход элемента ИЛИ 66. Наличие сигнала на входе элемента ИЛИ 66 вызывает появление сигнала на его выходе, на третьем входе элемента И 64, на первом выходе блока 21, на входе привода 25 системах охлаждения, в резуль94

6 тате чего начинается обдув электродов 3, 4. Наличие сигналов одновременно на пяти входах элемента И 64 вызывает появление сигнала на его выходе, на втором входе элемента И 65, на втором выходе блока 21 и на входе высокочастотного генератора 11, в результате чего на его выходе появляется сигнал, который через потенциальный токоподвод 10 поступает на гибкий ленточный электрод 4, а также появляется сигнал на выходе датчика 24, который поступает на первый вход элемента И 65.

Наличие сигналов одновременно на двух входах элемента И 65 вызывает появление сигнала на его выходе, на .втором входе элемента ИЛИ 66, который самоблокируется, на третьем выходе блока 21 и на входе привода 26, в результате чего начинают вращаться приводной 8, опорные 5, 6 и натяжной 7 ролики лентопротяжного механизма 9, а также кинематически связанный с ними приводной ролик 59 намоточного устройства 15. Дпинномерное иэделие

70 начинает медленно перемещаться из зоны сварки в зону охлаждения, а затем на намоточное устройство 15. Появление сигнала на выходе высокочастотного генератора 11 вызывает создание высокочастотного электрического поля в зоне сварки, т. е, в рабочем конденсаторе, у которого одной обкладкой является жесткий кольцевой электрод 3, соединенный через пружинные контакты 28 с барабаном 2 и заземпенный на корпус 1 с помощью токоподвода 12, а второй обкладкой является короткий, представляющий малое индуктивное сопротивление, участок гибкого ленточного электрода 4, заключенный в промежутке между потенциальным токоподводом 10, опорным роликом 5 и заземленным токоподводом 12 °

Участок длинномерного изделия иэ полимерного материала, расположенный в зоне сварки в рабочем лабиринте между электродами 3, 4 вследствие его сжатия и наличия высокочастотного

I электрического поля начинает размягчаться и свариваться, формируя изделие точно по заданным размерам рабочего лабиринта с хорошей отделкой лицевой и боковых сторон, и постепенно перемещается в зону охлаждения, 1581594 где окончательно фиксируются сварочные швы, Режим сварки устанавливается подбором оптимальной скорости в регулиру5 емом приводе 26 перемещения длинномерного изделия и путем подбора оптимальных рабочих параметров в высокочастотном генераторе 11, а также интенсивным охлаждением. 3 процессе 1р провода длинномерного изделия толщина его уменьшается, однако ввиду наличия плавающих ограничителей 36, 37 и подпружиненного ролика 43 следящей системы глубина рабочего лабиринта также автоматически уменьшается на эту же величину, поэтому независимо от изменения толщины длинномерного изделия всегда гарантируется нужный размер и хорошее качество изготовления изделий.

Если же на размоточном устройстве

16 кончился материал, то подпружиненный ролик 62 вступает во взаимодействие с токопроводящей пластиной 61, в 25 результате чего появляется сигнал на выходе датчика 60, который поступает на пятый вход блока 21 и на вход элемента НЕ 68, Наличие сигнала на входе элемента Зр

НЕ 68 вызывает отсутствие сигнала на его выходе, на выходах элементов И 64, 5, ыа выходе элемента ИЛИ бб, пер«Ом, втором и третьем входах блока 21, «а входах приводов 25, 26 и входе ге«ератора 11, Происходит заблаговре«енный автоматический останов всех исюлнительных механизмов.

Если по какой-либо причине в зоне .варки между электродами 3, 4 будет 4р тсутствовать материап, тогда замыаются контакты 45, 46 и на выходе атчика 44 появляется сигнал, который акже дает команду на общий останов. налогичнО происхОдит при наличии 45 игнала на выходе кнопки 23 "Стоп" и ри отсутствии сигналов на выходах зтчиков 14 и 24. ор мул а изобретения

1, Установка для непрерывной высо>частотной сварки длинномерных изде Й из полимерных материалов, содер щая корпус, установленный на пово тном элементе жесткий электрод, еющий на торцах кольцевые ограничи. тели для пленки, гибкий ленточный электрод, лентопротяжный механизм с приводом, потенциальный токопр овод, соединенный с выходом высокочастотного генератора, заземленный токопровод, соединенный с корпусом установки, систему охлаждения с приводом и блок управления, имеющий шесть входов и три выхода, которые соединены с высс кочастотным генератором, с приводом системы охлаждения и с приводом лентопротяжного механизма, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества изготавливаемых изделий и повышения надежности работы, установка снабжена датчиками отсутствия материала в зонах заправки и сварки, выходы которых соединены соответственно с пятым и шестым входами блока упраanения, а кольцевые ограничители для пленки установлены на жестком электроде с возможностью радиального перемещения.

2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что датчик отсутствия материала в зоне сварки выполнен в виде подпружиненного ролика, установленного с возможностью взаимодействия с одним из кольцевых ограничителей для пленки и двух контактов, причем один контакт установлен на хвостовике подпружиненного ролика и заземлен, а другой контакт закреплен на неподвижной колодке из электроизоляционного материала.

3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что датчик отсутствия материала в зоне заправки выполг нен в виде двух замкнутых контактов— заземпенной токопроводящей пластины и подпружиненного токопроводящего ролика, установленных с возможностью образования зазора для прохождения между ними пленки. 4. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что блок управления дополнительно снабжен вторым и третьим элементами НЕ, а первый элемент И дополнительно имеет четвертый и пятый входы, причем четвертый вход первого элемента И соединен через второй элемент НЕ с пятым входом блока, а пятый вход этого же элемента через третий элемент НЕ с шестым входом блока.

f7! 581594

Фиг. f

Фиг. Г

1581594

Фиг. 8

b - б ао6ернутп

1581594

Я- ф подер уло

9 20 Л

28 23 14 .84 44 И

Фию ;1

Со ст авит ель А. Ефремов

Техред А.Кравчук Корректор С.йевкун

Редактор О. Спесивых

Заказ 2059 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул. Гагарина, 101