Устройство для сварки деталей из полиолефинов

 

Использование: изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при сварке разнотолщинных деталей из полиолефинов. Сущность изобретения: в устройстве для сварки деталей из полиолефинов каждый сварочный блок выполнен в виде двух полых пуансонов. Пуансоны установлены концентрично с возможностью относительного перемещения и выполнены из материалов с различным коэффициентом теплопроводности. Пуансоны снабжены также механизмом регулировки подачи тепг левого потока к их рабочим, торцам и антиадгезионным покрытиям из фторопласта. Покрытие имеет толщину 0,4-0,6 мм и размещено на рабочих торцах пуансонов. Кроме того, многопозиционный стол установлен на станине посредством поворотного вала. Вал снабжен закрепленным на нем храповиком и корпусом с собачкой, установленной с возможностью зацепления с храповиком. Привод стола выполнен в виде пневмоцилйчдра. Шток пневмоцилиндра посредством реечно-зубчатой передачи связан с корпусом собачки. Пневмоцилиндр привода стола снабжен блоком пневмораспределителей, электрически связанным с приводом перемещения траверсы. Наружный , пуансон свободно установлен на внутреннем пуансоне и снабжен упорным фланцем для ограничения перемещения его по вертикали. Фланец закреплен на траверсе . Наружный пуансон подпружинен относительно траверсы. Механизм съема деталей выполнен з виде расположенной под поворотным столом плиты с толкателями и профильной дорожки. Дорожка установлена с возможностью взаимодействия с плитой. Станина снабжена направляющей планкой для подачи деталей в бункер. 3 з.п.ф-лы, 10 ил. со с XI О о СП вяяД

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 29 С 65/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5008210/05 (22) 24.10.91 (46) 23.01.93. Бюл. М 3 (/1j Серебрянский завод неорганических производств (72) Л.А.Солдатенко, Ю.Е.Колпаков и

А, С. Непомнящий (73) Серебрянский завод неорганических производств (56) Авторское свидетельство СССР

hh 927326, кл, В 29 С 65/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

hh 1211083, кл. В 29 С 65/18, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ

ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ (57) Использование: изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применеНМе при сварке разнотолщинных деталей из полиолефинов. Сущность изобретения: в устройстве для сварки деталей из полиолефинов каждый сварочный блок выполнен в виде двух полых пуансонов. Пуансоны установлены концентрично с возможностью относительного перемещения и выполнены из материалов с различным коэффициентом теплопроводности. Пуансоны снабжены также механизмом регулировки подачи теп-, лового потока к их рабочим торцам и антиИзобретение относится к области сварки пластмасс и деталей из полиолефинов.

Известно устройство для сварки изделий из полимерных материалов, содержащим основание со смонтированными на нем направляющими, в которых на опорах уста. новлены приемные кассеты с ложементами для изделия, шаговой цепной транспортер и установленные на основании механизмы

„„5U„„1790514 АЗ адгезионным покрытиям из фторопласта.

Покрытие имеет толщину 0,4 — 0,6 мм и размещено на рабочих торцах пуансонов. Кроме того, многопозиционный стол установлен на станине посредством поворотного вала. Вал снабжен закрепленным на нем храповиком и корпусом с собачкой, установленной с возможностью зацепления с храповиком. Привод стола выполнен в виде пневмоцилиндра. Шток пневмоцилиндра посредством реечно-зубчатой передачи связан с корпусом собачки, Пневмоцилиндр привода стола снабжен блоком пневмораспределителей, электрически связанным с приводом перемещения траверсы, Наружный. пуансон свободно установлен на внутреннем пуансоне и снабжен упорным фланцем для ограничения перемещения его по вертикали. Фланец закреплен на траверсе, Наружный пуансон подпружинен относительно траверсы. Механизм съема деталей выполнен в виде расположенной под поворотным столом плиты с толкателями и профильной дорожки. Дорожка установлена с возможностью взаимодействия с плитой. Станина снабжена направляющей планкой для подачи деталей в бункер. 3 з.п.ф-лы, 10 ил. для сварки в виде цилиндра с прижимной пятой, Недостаток известного устройства заключается в том, что при одновременной сварке на деталях нескольких швов по кругу невозможно обеспечить их герметичность,.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сварки деталей из полиолефинов, со1790514 держащее установленный на станине многопозиционный стол с приводом, подвижную траверсу, на которой установлены сварочные блоки по числу сварных швов, привод перемещения траверсы в вертикальной плоскости, механизм съема деталей и приемный бункер.

Недостатки известного устройства заключаются в следующем: во-первых, требуется дополнительное механическое воздействие на шов при охла>кдении, что при сварке разнотолщинных деталей ведет к повреждению пленочной детали; во — вторых, выполнение сварочного шва с одинаковым усилием по внешней и внутренней зонам шва ведет к образованию гофры со стороны оболочки; в-третьих, выполнение сварки с одинаковыми тепловыми потоками по зонам шва не образует достаточной герметичности и плотности шва, Данное устройство исключает повреждение пленочной детали и образование на ней гофр при сварке разнотолщинных деталей, позволяет получать герметичный шов.

Для этого в устройстве для сварки деталей из полиолефинов, содержащем установленный на станине многопозиционный стол с приводом, подвижную траверсу, на которой установлены сварочные блоки по числу . сварных швов, привод перемещения траверсы в вертикальной плоскости, механизм сьема деталей и приемный бункер, согласно изобретению каждый сварочный блок выполнен в виде двух полых пуансонов, установленных концентрично с возможностью относительного перемещения и выполненных из материалов с различным коэффициентом теплопроводности, причем пуансоны снабжены механизмом регулировки подачи теплового потока к их рабочим торцам и антиадгеэионным покрытием из фторопласта толщиной 0,4 — 0,6 мм, размещенным на рабочих торцах пуансонов, Кроме того, многопозиционный стол установлен на станине посредством поворотного вала, снабженного закрепленным на нем храповиком и корпусом с собачкой, установленной с возможностью зацепления с храповиком, а привод стола выполнен в виде пневмоцилиндра, шток которого посредством реечно-зубчатой передачи связан с корпусом собачки, причем пневмоцилиндр привода стола снабжен блоком пневмораспределителей, электрически связанным с приводом перемещения.

Наружный пуансон свободно установлен на внутреннем пуансоне и снабжен упорным фланцем для ограничения перемещения его по вертикали, закрепленным на траверсе, причем наружный пуансон подпружинен относительно траверсы.

Механизм съема деталей выполнен в виде расположенной под поворотным столом плиты с толкателями и профильной дорожки, установленной с возможностью взаимодействия с плитой, а станина снабжена направляющей планкой для подачи деталей в бункер, "0 . Выполнение сварочных блоков с двумя пуансонами по внешней и внутренней зонам шва из материалов с различным коэффициентом теплопроводности, а также

40 возможность передачи различных величин тепловых потоков к торцам пуансонов и покрытие их антиадгезионным материалом обеспечивает уменьшенный подвод теплового потока и сдавливание свариваемых деталей с меньшим усилием внешней зоны шва, а также большую выдержку времени по отношению к внутренней зоне шва, что исключает образование гофры со стороны оболочки, исключает повреждение ее, обеспечивает герметичность шва.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг,1 изображен общий вид устройства; на фиг,2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг,2; на фиг.4— разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 — разрез à — Г на фиг.1; на фиг.6 — разрез Д-Д на фиг.4; на фиг.7-10 — стадии сварки.

Устройство для сварки деталей из полиолефинов содержит станину 1, на которой в подшипниках 2 установлен вертикальный вал 3, подшипники 2 расположены в верхней плите 4 и нижней плите 5 станины 1, На вертикальном валу 3 сверху закреплен поворотный многопозиционный стол 6 при помощи болтов 7, На столе 6 установлены кондукторы 8,9,10 для сборки и сварки деталей, которые находятся в бункерах-наполнителях 11 и 12, откуда пневмороботом 13 подаются на кондукторы, На валу 3 между подшипниками 2 свободно установлен корпус 14 собачки 15, которая находится на оси

16, подпружинена пружиной 17, Собачка 15 входит в зацепление с храповиком 18, жестко установленным на валу 3, Собачка 15 скользит по барабану 19, регулирующему величину хода поворотного стола 6 за счет продольных пазов 20 на барабане 19 и винтов 21. На корпусе 14 жестко установлено зубчатое колесо 22, находящееся в зацеплении с рейкой 23, перемещающейся по направляющей 24. Рейка 23 соединена со штоком 25 пневмоцилиндра 26 привода стола, который пневматически соединен с блоком пневмораспределителей 27.

Кондукторы 8,9,10, установленные на поворотном столе 6, имеют пуансоны 28, разме1790514 щенные в корпусе 29, на которые устанавливаются свариваемые детали, Детали базируются пуансонами 28.

Для съема деталей с пуансонов 28 на них установлены съемники 30, подпружиненные пружиной 31. В корпусе 29 установлены свободно толкатели 32, закрепленные на плите 33, установленной в корпусе 29 посредством направляющих 34 и подпружиненной пружинами 35. На плиту 33 толкателей 32 воздействует профильная дорожка

36 через ролик 37, установленный на оси 38.

Направляющая планка 39, расположенная на верхней плите 4 станины 1, обеспечивает сброс соединенных деталей в приемный бункер 40. Пневмоцилиндр 26 через ось 41 прикреплен к кронштейну 42, установленному ка нижней плите 5. Направляющая 24 свободно установлена на ступице 43 корпуса 14, Поворотный стол 6 в зоне сварки деталей опирается на опоры 44, установленные на оси 45 кронштейна 46, установленного на верхней плите 4. В верхней плите 4 станины 1 установлены направляющие втулки 47, закрепленные гайками 48. Через направляющие втулки 47 проходят штанги

49, на которые сверху установлена верхняя траверса 50, закрепленная гайками 51.

Между траверсой 50 и направляющей втул. кой 47 установлены пружины 52. Снизу на штанге 49 установлека нижняя траверса 53, .закрепленкая гайками 54, Под гайки 54 установлены шайбы 55. Посредине нижней траверсы 53 установлен стакан 56 и зафиксирован стопорной планкой 57. Внутри стакана 56 проходит шток 58 пневмоцилиндра

59 привода перемещения траверсы, закрепленного винтами 60 к верхней плите 4 станины 1. Сверху на шток 58 пневмоцилиндра

59 установлен поршень 61, закрепленный гайкой 62, а снизу на шток 58 воздействует пружина 63, зафиксированная в стакане 56 пробкой 64, Блок пневмораспределителей 27 электрически связан с пневмоцилиндром 59, На верхнюю траверсу 50 через теплоизоляционную плиту 65 установлены сварочные блоки 66, состоящие из нагревателя 67, установленного ка полом пуансоне 68 для сварки внутренней зоны шва, На пуансоне 68 установлен свободно полый пуансон 69 для сварки внешней зоны шва кокцентрично пуансону 68 с возможностью перемещения относительного него.

Пуансон 69 подпружинен относительно траверсы пружиной 70 и снабжен разъемным кольцом 71, Между нагревателем 67 и пуансоном 69 размещен механизм регулировки подачи теплового потока к рабочим торцам пуансонов, включающий кольцо 72 на тепвом осуществляют с пульта 84.

20. Устройство работает следующим обра25

35

50

5

15 лоизоляционного материала, соединенное тягами 73 с втулкой 74, которая соединена с регулировочной гайкой 75. Регулировочная гайка 75 установлена свободно на верхней траверсе 50 с ограничением перемещения по вертикали фланцем 76, прикрепленным к траверсе 50 винтами 77. Пуансон 66 закреплен к траверсе 50 болтами 78. Пуансон 69 ограничен в перемещении по вертикали упорным фланцем 79, прикрепленным к траверсе 50 болтами 80. Сварочный блок 66 снабжен кожухом 81, закрепленный винтами 82 «фланцу 79, Пуансоны 68, 69 выполнены из материалов с различным коэффициентом теплопроводности. На рабочих торцах пуансонов размещено антиадгеэионное покрытие 83 из фторопласта толщиной 0,4 — 0,6 мм, Управление устройстзом.

Свариваемые детали 85,85, в частности седловину клапана и внутреннюю оболочку, загружают в бункеры-накопители 11 и 12.

Из бункера-накопителя 11 седловина клапана подается пневмороботом 13 на пуансоны

28 кондуктора 8, затем подается пневмороботом 13 внутренняя оболочка, За счет нару>кной поверхности пуансона 28 и отверстий деталей 85,86 происходит сборка свариваемых поверхностей, Работа устройства управляется с пульта управления 84.

При включении пульта управления происходит переключение блока пневмораспреде лителей 27, которые подают сжатый воздух в пневмоцилиндр 26, Шток 25 пневмоцилиндра 26 воздействует на рейку 23, перемещаясь по направляющей 24, свободно установленной на ступице 43 корпуса 14, в котором на оси 16 установлена собачка 15, подпружиненная пружиной 17. Собачка 15 передает крутящий момент на храповик 18, который жестко установлен на валу 3, приводящем во вращение многопозиционный поворотный стол 6, передающий свариваемые детали 85,86 в зону сварки устройства, совмещая оси сварочных блоков 66 с осями пуансонов 28 кондукторов 8,9,10. Положекием барабана 19, 28 относительно корпуса

14 регулируется угол поворота стола эа счет наличия продольных пазов 20 на барабане

19, и винтов 21. Произведя перемещением деталей 85,86 в зону сварки за счет IloBopoта стола 6 срабатывает концевой выключатель (на черт. не показан) и включает пневмораспределитель блока 27, подающий сжатый воздух в пневмоцилиндр 59, поршень 61 которого через шток 58, пружину 63, пробку 64 стакана 56 передает усилие на нижнюю траверсу 53, которая через

1790514

10

20

50 штанги 49 приводит в движение верхнюю траверсу 50. Траверса 50, перемещаясь вниз, сжимает пружину 52 и перемещает сварочные блоки 66, Пружина 63 обеспечивает плавность перемещения блоков 66 и поддерживает постоянное усилие во внутренней зоне 87 шва 88 в период сварочного процесса. Сварочный блок 66 перемещается вниз пуансон 69 внешней эоны 89 шва 88 за счет усилия пружины 70 сдавливает внешнюю зону 89 шва с усилием Р1, равным

0,7-0,8, усилия сжатия Р2 внутренней зоны

87 шва, пределы отклонения зависят от толщины деталей 85 и 86, Одновременно со сдавливанием пуансон 69 нагревает предварительно активизированную поверхность пленки внутренней оболочки и седловины клапана с подводом теплового потока Тп1 через торец пуансона 69 с температурой на нижнем пределе сварки данного вида полиолефина (фиг.7). Происходит поверхностное соединение деталей 85,86 с диффузией участков молекулярных цепей. После начала сварки по внешней зоне 89 шва верхняя траверса, продолжая двигаться вниз, произ- 25 водит торцом внутреннего пуансона 68 контактирование и активизацию поверхностей деталей 85 и 86 на внутренней зоне 87 шва

88 (фиг.8) за счет подвода теплового потока

Тп2 с температурой сварки данного вида полиолефина с глубоким прогревом до вязкого расплава с давлением Рр, обеспечивающим сближение макромолекул на расстояние взаимодействия сил ме>кмолекулярного взаимодействия. Регулировку подачи величины теплового потока на внешнем пуансоне 69 осуществляют за счет изменения положения кольца 78, изготовленного из теплоизоляционного материала, Кольцо 72 соединено тягами 73 с втулкой 74, которую вворачивают в гайку 75 и производят регулировку положения коль ца 72 по вертикали, этим самым регулируют тепловой поток Тп1.

Наличие регулировки теплового потока от нагревателя 67 к пуансону 69 обеспечивает создание сварки на внешней зоне 89 шва без гофр, а на внутренней зоне 87 шва — герметичность его за счет завихрения и

Формула изобретения

1. Устройство для сварки деталей иэ полиолефинов, содержащее установленный на станине многопозиционный стол с приводом, подвижную траверсу, на которой ус.тановлены сварочные блоки по числу перемещения макрообъема расплава, что устраняет в сварочном шве склонность к расслаиванию на границе соединения деталей 85 и 86, Разделение шва на две зоны сварки с различными технологическими режимами по температуре, давлению, времени воздействия, по величине подачи теплового потока и как результат глубины расплава, позволяет соединять сваркой разнотолщинные детали с обеспечением прочности пленочной детали 97 — 98 ь, так и абсолютную герметичность шва. Пуансон 68, произведя сварку по внутренней зоне 87 шва отводится (фиг.9) по истечении времени выдержки реле времени (на черт. не показано) управления блоком пневмораспределителей при фиксированном участке внешней зоны 89 шва пуансоном 69 за счет пружины 70, а внутренняя зона 87 шва охлаждается за счет отвода тепла пуансоном 28 кондуктора 8 и окружающей средой, после чего отводится от шва

88 пуансон 69, (фиг.10). На этом сварка деталей окончена, В период сварки, когда верхняя траверса 50 дошла до крайнего нижнего положения и зафиксировала детали привод поворотного стола 6 возвращается в исходное состояние. По окончании сварки деталей 85 и 86 и отвода верхней траверсы 50 в верхнее положение и по окончании подачи деталей пневмороботом 13 снова включается привод поворота стола 6, и следующая сборка идет в зону сварки устройства, одновременно при движении поворотного стола 6 ролик 37, двигаясь по профильной дорожке 36 перемещает плиту

33 толкателей 32, которые воздействуют на съемник 30 и поднимают сваренные детали выше пуансона 28, а стол, продол>кая перемещаться, снимает их со съемника 30 и сбрасывает в бункер 40 эа счет направляющей планки 39, Стол продолжает двигаться, а ролик 37 сходит с дорожки 36 и съемник 30 за счет пружины 31 возвращает весь механизм в исходное положение, На этом цикл прохождения одной сборки по всем позициям устройства закончен, а все устройство продолжает работать в автоматическом режиме. сварных швов, привод перемещения траверсы в вертикальной плоскости, механизм съема деталей и приемный бункер, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый сварочный блок выполнен в виде двух полых пуансонов, установленных концентрично с воз1790514

10 можностью относительного перемещения и выполненных из материалов с различным коэффициентом теплопроводности, причем пуансоны снабжены механизмом регулировки подачи теплового потока к их рабочим торцам и антиадгезионным покрытием из фторопласта толщиной 0,4-0,6 мм, размещенным на рабочих торцах пуансонов.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- 10 с я тем, что многопозиционный стол установлен на станине посредством поворотного вала, снабженного закрепленным на нем храповиком и корпусом с собачкой, установленной с возможностью зацепления с храповиком, а привод стола выполнен в виде пневмоцилиндра, шток которого посредстВоМ реечно-.зубчатой передачи связан с корпусом собачки, причем пневмоцилиндр привода стола снабжен блоком пневмораспределителей, электрически связанным с приводом перемещения траверсы.

3. Устройство по п,1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что наружный пуансон свободно установлен на внутреннем пуансоне и снабжен упорным фланцем для ограничения перемещения его по вертикали, закрепленным на траверсе, причем наружный пуансон подпружинен относительно траверсы, 4. Устройство по п.1, о тл и ч а ю ще ес я тец, что механизм съема деталей выполнен в виде расположенной под поворотным столом плиты с толкателями и профильной дорожки, установленной с возможностью взаимодействия с плитой, а станина снабжена направляющей планкой для подачи деталей в бункер.

1790514

17905 "4

1790514

1790514

Tnz

Составитель Н.Елисеева

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Ваш кович

Редактор Т.Иванова

Заказ 362 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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