Устройство для сварки полимерных материалов

 

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для сварки нагретым инструментом армированных термопластичных листовых и пленочных материалов. Цель - повышение производительности устройства. Для этого устройство для сварки полимерных материалов снабжено установленной между обоймой и неподвижным блоком разделяющей пластиной, концы которой закреплены на нагревателе посредством пружин. Один из охлаждающих каналов выполнен с входными, а другой - с выходными отверстиями, сообщенными с полостью между обоймой и разделяющей пластиной. Входные и выходные отверстия охлаждающих каналов смещены одно относительно другого. Обойма подпружинена относительно траверсы. 3 ил. с SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471660/05 (22) 17.08.88 (46) 23.01.91. Бюл. № 3 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) В. К. Бурымский, А. Н. Гальчун, О. В. Тарасенко, В. И. Рябоконь, М. В. Потрохова, А. В. Монашко и А. П. Стельмах (53) 678.059.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 863390, кл. В 29 С 65/38, 1979.

Зайцев К. И. Сварка пластмасс при сооружении объектов нефтяной и газовой промышленности. — М.: Недра, 1984, с. 144.

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для сварки нагретым инструментом армированных термопластичных листовых и пленочных материалов, Целью изобретения является повышение производительности устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2..

Устройство для сварки полимерных материалов содержит основание 1, на котором размещена неподвижная нижняя траверса 2, корпус 3, подвижная верхняя траверса

4, приводимая пневмоцилиндром 5. Подвижная 4 и неподвижная 2 траверсы содержат нагреватель, состоящий из подвижной обоймы 6 с антиадгезионной прокладÄÄSUÄÄ 1622152 А (51)5 В 29 С 65/18

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для сварки нагретым инструментом армированных термопластичных листовых и пленочных материалов. Цель — повышение производительности устройства. Для этого устройство для сварки полимерных материалов снабжено установленной между обоймой и неподвижным блоком разделяющей пластиной, концы которой закреплены на нагревателе посредством пружин.

Один из охлаждающих каналов выполнен с входными, а другой — с выходными отверстиями, сообщенными с полостью между обоймой и разделяющей пластиной.

Входные и выходные отверстия охлаждающих каналов смещены одно относительно другого. Обойма подпружинена относитель но траверсы. 3 ил. кой 7 и неподвижного блока 8 с трубчатыми нагревательными элементами 9. Между обоймой 6 и неподвижным блоком 8 установлена разделяющая пластина 10. С двух сторон обоймы 6 расположены продольные охлаждающие каналы: входной 11 с выходными отверстиями 12 и выходной 13 с входными отверстиями 14. Нагреватель содержит также теплоизоляционную прокладку 15 для уменьшения теплопередачи от неподвижного блока 8 с нагревательными элементами к траверсе, пружины 16 с ограничителями 17 хода пружин. Жесткость пружин 16 для каждого из нагревателей подобрана таким образом, что в пределах рабочего хода суммарное усилие разжатия пружин больше веса подвижной траверсы 2 с поршнем пневмоцилиндра 5 и меньше усилия сжатия траверс, создаваемого

1622152 при нагреве свариваемых пленок. Величина хода подвижной обоймы 6 под действием пружин 16 устанавливается с помощью ограничителей 17, которые также фиксируют пружины 16 и подвижную обойму 6 с установленными на ней элементами от сдвига во время рабочих ходов и технологической паузы.

Разделяющая пластина 10 закреплена своими концами на нагревателе посредством пружин 18 растяжения и в исходном положении фиксируется от перемещения к неподвижному блоку 8 выступами на боковых стенках подвижной обоймы 6, образуя полости, изолирующие действие нагревательных элементов 9 блока 8 на разделяющую пластину и рабочую поверхность подвижной обоймы 6. Охлаждающий канал

11 расположен вдоль нагревателя, заглушен с торцов, соединен с пневмосетью с помощью штуцера (не показаны), находящигося в центре подвижной обоймы. Выходные отверстия 12 канала 11 для прохождения охлаждающего воздуха соединены с замкнутой охлаждающей полостью, образованной разделяющей пластиной 10 и подвижной обоймой 6. Канал 13, предназначенный для выхода охлаждающего воздуха из охлаждающей полости, также расположен вдоль нагревателя, соединен с охлаждающей полостью с помощью входных отверстий 14 и соединен с атмосферой по торцам. Выходные отверстия 12 и входные отверстия 4 для обеспечения равномерности охлаждения сварного шва расположены таким образом, что выходные отверстия смещены относительно входных на половину расстояния между ними (фиг. 3), Это позволяет увеличить турбулентность подаваемого под давлением охлаждающего воздуха и таким образом обеспечить его интенсивное перемешивание и увеличить конвективный теплообмен с охлаждаемыми стенками полости.

Устройство работает следующим образом.

В нижнюю полость пневмоцилиндра 5 подают сжатый воздух от пневмосети, подвижная траверса 2 поднимается, свариваемые армированные полимерные пленки укладывают с необходимым нахлестом на подвижную обойму 6 нижней траверсы.

Затем сжатый воздух подают в верхнюю полость пневмоцилиндра 5, в то же время нижнюю полость пневмоцилиндра соединяют с атмосферой. Подвижная траверса 2 опускается до плотного контакта со свариваемыми пленками и до соединения в одно целое поверхности неподвижного блока 8, подвижной обоймы 6 и разделяющей пластины 10 нагревателей. После этого осуществляют нагрев свариваемых поверхностей предварительно нагретым неподвижным блоком 8 с помощью трубчатых нагревательных элементов 9 до

50 температуры сварки (в пределах 190—

200 C) и поддерживают ее в соответствии с заданным термическим циклом. За счет малой толщины и большой теплопроводности разделяющая пластина 10 и подвижная обойма 6 не препятствуют быстрому нагреву. Неподвижный блок 8 остается нагретым в течение всего сварочного цикла. Теплоизоляционная прокладка 15 служит для поддержания рабочей температуры нагревателя и уменьшения потерь тепла во время охлаждения.

После окончания нагрева прекращают подачу воздуха в пневмоцилиндр 5, верхнюю полость пневмоцилиндра соединяют с атмосферой. Снятие давления в пневмоцилиндре приводит к распрямлению пружин 16 на величину, заданную ограничителями 17. Подвижная обойма 6 нагревателей вследствие этого отводится от нагретого неподвижного блока 8 и разделяющей пластины 10 в исходное положение, при котором образуются полости между разделяющей пластиной 10 и нагретым неподвижным блоком 8 и между разделяющей пластиной 10 и подвижной обоймой 6, которые предотвращают тепловое воздействие постоянно нагретого неподвижного блока 8 на подвижную обойму 6. При распрямлении пружин 16 поднимается также подвижная траверса 4 на расстояние, равное сумме перемещения подвижных обойм 6 нагревателей, при этом свари ваемые кромки материалов остаются зажатыми между подвижными обоймами 6 под давлением, создаваемым за счет веса подвижной траверсы, 4 и веса поршня пневмоцилиндра

5. В полость, образованную подвижной обоймой 6 и разделяющей пластиной 10, через охлаждающий канал 11 и отверстия

12 подают сжатый воздух. Струя воздуха, подаваемого в канал 11, проходит через выходные отверстия 12, несколько раз отражается от стенок охлаждающей полости, чем обеспечивается равномерность охлаждения подвижной обоймы 6. Нагретый воздух отводится в атмосферу через входные отверстия 14 и выходной охлаждающий канал 13. После окончания процесса охлаждения сварного шва подача охлаждающего воздуха прекращается. В нижнюю полость пневмоцилиндра 5 подают сжатый воздух и подвижную траверсу 4 отводят в верхнее положение. Сваренные материалы удаляют из зоны сварки. На этом сварочный цикл заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для сварки полимерных материалов, содержащее основание с верхней и нижней траверсами, на которых смонтированы нагреватели, выполненные в виде обоймы с продольными охлаждающими каналами и неподвижного блока с установленными в нем на гревательными элемента ми, 1622152 отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, оно снабжено установленной между обоймой и неподвижным блоком разделяющей пластиной, концы которой закреплены на нагревателе посредством пружин, причем один из охлаждающих каналов выполнен с входными, а другой — с выходными отверстиями, сообщенными с полостью между обоймой и разделяющей пластиной, при этом входные и выходные отверстия охлаждающих каналов смещены друг относительно друга, а обойма, подпружинена относительно траверсы.

1622152

А-4

17

72

77

4ЬГ,7

Составитель Н. Елисеева

Редактар Н. Лавнрецкп Текред А, Кравчук Корректор А. Осауленко ..1пкпв 76 Тираж Подписное

Д!!ЦЦ(1И Госудпрстпецного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Л3оскпа, Ж- -.35, Рву нская наб„д, 4/5

11рпцзвплстпеццо-нвдательскпц кочбнц IT «пнгепт», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10l