Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов



Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов
Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов

 


Владельцы патента RU 2537681:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

(57) Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройству шовной ультразвуковой сварке полимерных материалов при получении длинномерных швов. Устройство содержит валик (6), который расположен на подпружиненном кронштейне (11), длина которого равна малой стороне неравностороннего треугольника, в котором средней по длине стороной его является штанга, а длинная сторона составляет сумму длин штанги и радиуса рабочей поверхности валика. Кронштейн (11) шарнирно связан со штангой 12, которая посредством втулки 13 соединена с осью 14. Длина штанги равна радиусу устройства. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем повышения стабильности прочностных показателей по всей длине протяженных сварных соединений пленочных полимеров. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно шовной ультразвуковой сварке полимерных материалов, и может быть использовано для получения длинномерных сварных швов.

Известно устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее вращающийся многостержневой преобразователь с общей обмоткой возбуждения и трансформатор колебаний в виде кольца. (Волков С.С. и др. Сварка пластмасс ультразвуком. М. «Химия», 1974, С.30-31).

Недостаток устройства заключается в необходимости периодического его отключения для охлаждения элементов устройства, что снижает его производительность.

Известно устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее тороидальный магнитострикционный преобразователь и дисковый инструмент, выполненный составным из отдельных секторов с длиной рабочей поверхности не более 1/4 длины ультразвуковой волны (авторское свидетельство №524699, МПК В29С 27/08, опубл. 15.08.76 г.).

Недостатком указанного устройства является его нагрев в плоскостях контакта секторов дискового инструмента, колеблющихся с ультразвуковой частотой, за счет трения между ними, что ведет к перегреву поверхности свариваемого материала, контактирующей с этими участками инструмента, и к снижению качества сварного соединения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее выполненный из отдельных секторов дисковый инструмент, насаженный на тороидальный преобразователь и закрепленный в корпусе с помощью кольцевых выступов, причем секторы дискового инструмента расположены с зазором друг к другу, а тороидальный преобразователь, выполнен из отдельных изолированных секций с индивидуальными обмотками возбуждения, число которых соответствует числу секторов дискового инструмента (авторское свидетельство №785051, МПК В29С 27/08, опубл. 07.12.80 г.).

Недостатком устройства является низкая стабильность прочностных показателей сварных швов большой протяженности, что не позволяет использовать его для сварки длинномерных швов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения стабильности и прочности длинномерных сварных швов.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее опорный ролик, дисковый инструмент, выполненный из отдельных секторов, насаженный на тороидальный преобразователь и закрепленный в корпусе с помощью кольцевых выступов, причем секторы дискового инструмента расположены с зазором друг к другу, а тороидальный преобразователь выполнен из отдельных изолированных секций с индивидуальными обмотками возбуждения, число которых соответствует числу секторов дискового инструмента, согласно заявляемому изобретению снабжено валиком с ребордами, закрепленным через подшипник и ось на подпружиненном кронштейне, соединенном шарнирно со штангой, соосной опорному ролику, свободный конец которой через втулку жестко закреплен на оси устройства.

На наружную образующую рабочую поверхность валика и внутренние поверхности реборд может быть нанесен полимерный слой, толщина которого равна не менее величины рабочей амплитуды колебаний рабочего торца сектора дискового инструмента.

Величина зазора между секторами дискового инструмента выбирается в диапазоне 0,005 - 0,025 от длины дуги рабочего торца каждого сектора дискового инструмента.

Длина штанги равна радиусу дискового инструмента, а длина кронштейна до оси валика равна малой стороне неравностороннего треугольника, в котором средней стороной его является штанга, а длинная сторона составляет сумму длины штанги и радиуса рабочей поверхности валика.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 - вид сбоку на валик с ребордами в разрезе - вид по стрелке А.

Устройство содержит опорный ролик 1, дисковый инструмент, выполненный из отдельных секторов 2, насаженных на тороидальный преобразователь, выполненный из отдельных изолированных секций 3 с индивидуальными обмотками возбуждения 4. Число секций 3 тороидального преобразователя соответствует числу секторов 2 дискового инструмента, при этом секторы 2 дискового инструмента расположены с зазором друг к другу. Экспериментально установлено, что величина оптимального зазора варьируется в пределах от 0,005 до 0,025 от длины дуги рабочего торца любого сектора 2 дискового инструмента, причем при величине меньше указанного значения возможно трение между секторами и, как следствие, нагрев; при величине зазора больше указанного возникают участки несплавления свариваемого материала в промежутке между соседними секторами.

Опорный ролик 1 установлен с возможностью перемещения свариваемого пленочного полимерного материала 5 между ним и сектором 2 дискового инструмента, находящимся в зоне сварки, устройство имеет также вращающийся валик 6 с ребордами 7, который расположен перед зоной сварки 8 (по ходу движения свариваемого материала). Валик 6 через подшипник 9 и ось 10 связан с кронштейном 11 и шарнирно соединен со штангой 12, свободный конец которой посредством втулки 13 жестко установлен на оси 14 устройства. Усилие прижатия валика 6 к сектору 2 дискового инструмента обеспечивается пружиной 15 с возможностью регулирования усилия винтом 1.6. Наружная по образующей рабочая поверхность 17 валика 6 и внутренние поверхности 18 реборд 7 могут быть покрыты полимерным слоем 19, например фторопластом 4 (Ф-4) методом напыления с толщиной, равной не менее величины амплитуды рабочего торца любого из секторов 2 дискового инструмента, что дополнительно препятствует износу дискового инструмента.

Устройство работает следующим образом.

Свариваемый полимерный материал 5 подается в зону сварки 8 - в промежуток между опорным роликом 1 и очередным сектором 2 дискового инструмента, где осуществляется сварка пленочного полимерного материала. Вращение устройства осуществляется от электропривода (на чертеже не показано) вокруг оси 14. Одновременно от ультразвукового генератора через медно-графитовые стержни и токоподводящие кольца (на чертеже не показано) в индивидуальные обмотки возбуждения 4 подается электроэнергия высокой частоты, преобразуемая в колебательных системах в энергию ультразвуковых колебаний, которые с помощью секций токоподводящих колец (на чертеже не показано) поочередно включаются при подходе в зону сварки, а при выходе из зоны сварки выключаются, что является условием их охлаждения.

При этом валик 6 воздействует на сектор 2, предстоящий перед сектором, находящимся в рабочей зоне, приводит его в режим резонанса под давлением, подготавливая его к вхождению в зону сварки с рабочей амплитудой.

Таким образом, предложенное устройство позволяет расширить функциональные возможности путем повышения стабильности прочностных показателей по всей длине протяженных сварных соединений пленочных полимерных материалов.

1.Устройство для шовной ультразвуковой сварки полимерных материалов, содержащее опорный ролик, дисковый инструмент, выполненный из отдельных секторов, насаженный на тороидальный преобразователь и закрепленный в корпусе с помощью кольцевых выступов, при этом секторы дискового инструмента расположены с зазором друг к другу, а тороидальный преобразователь выполнен из отдельных изолированных секций с индивидуальными обмотками возбуждения, число которых соответствует числу секторов дискового инструмента, отличающееся тем, что оно снабжено валиком с ребордами, подпружиненным кронштейном и штангой, при этом валик закреплен посредством его оси и подшипника на упомянутом кронштейне, который шарнирно соединен со штангой, свободный конец которой через втулку жестко закреплен на оси вращения дискового инструмента.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной образующей поверхности валика и внутренней поверхности реборд размещен полимерный слой, толщина которого равна не менее величины рабочей амплитуды колебаний рабочего торца сектора дискового инструмента.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что величина зазора между секторами дискового инструмента выбрана в диапазоне 0,005-0,025 от длины дуги рабочего торца сектора дискового инструмента.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина штанги равна длине радиуса дискового инструмента.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способу крепления соединителя в легком строительном элементе и соединителю для использования в способе. Соединитель содержит втулку и поршень, имеющий стержневую часть, причем стержневая часть направляется втулкой.

Изобретение относится к технологии и оборудованию для изготовления слоистых изделий из разнородных листовых термопластичных материалов и преимущественно может быть использовано для полуавтоматической сборки в пакет методом одномоментного точечного термического сваривания тканых и волокнистых слоев фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов в технологическом цикле изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания, прежде всего легких респираторов.

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для изготовления композитной структуры из армированного волокном термопластичного материала. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение скорости и эффективности укладки и объединения слоев термопластичного материала.

Изобретение относится к способу создания отверстий с расплавленными краями в рулонном материале. .

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно сварки термопластичных синтетических материалов, и может быть использовано в авиационной промышленности при изготовлении ремней, фалов, строп и т.п.

Изобретение относится к устройству для ультразвуковой сварки такого типа, объяснение которого дается в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к области строительства покрытий грунтовых поверхностей, может быть использовано для изготовления арматуры геотехнической, применяемой для укрепления откосов, конусов мостов, армирования оснований автомобильных дорог, аэродромов, промышленных и строительных площадок, а также береговых линий, русел водоемов и т.п.

Устройство может быть использовано для изготовления цилиндрических трубок из пластика или металлопластика для газонаполненных дрейфовых детекторов ионизирующего излучения. Рабочий орган для ультразвуковой сварки представляет собой сонотрод со сферической рабочей поверхностью и установлен с возможностью его прижатия во время сварки к наковальне. Подающая бобина снабжена регулируемым натяжителем ленты. Упор для формирования ленты в U-образный профиль имеет регулировочный узел для точного позиционирования продольных кромок заготовки трубки относительно сонотрода и наковальни. Фильера имеет средство для точного позиционирования ее относительно наковальни. Устройство снабжено кареткой для закрепления в ней конца трубки, которая имеет возможность перемещения по направляющей для вытягивания трубки. Каретка снабжена соплом для подачи газа под избыточным давлением в сваренную часть трубки. Полученные трубки имеют минимально возможную толщину, обладают достаточной прочностью для эксплуатации при рабочем давлении газа внутри трубки. Максимально увеличена гладкость внутренней поверхности сварного шва за счет исключения свисания его кромки по всей длине. Изготовленные с помощью устройства трубки обеспечивают малое искажение электрического поля внутри, что положительно влияет на эффективность работы детектора. 5 ил.

Сонотрод // 2564343
Сонотрод (1) содержит: головку (15), которая определяет запечатывающую поверхность (14), продолжающуюся вдоль первого направления (А), и первое и второе приводное устройство (12), отделенные друг от друга. Каждое приводное устройство содержит по меньшей мере один пьезоэлектрический элемент (13). При этом первое и второе приводное устройство (12) может обеспечиваться электричеством посредством единого генератора с возможностью порождения осцилляции головки (15). Высота (Н) головки (15), измеренная вдоль второго направления (В) перпендикулярно к уплотняющей поверхности (14), по существу равна половине длины волны, осциллирующей в направлении второго направления (В). Кроме того, сонотрод (1) содержит по меньшей мере один паз (23), который продолжается через головку (15) перпендикулярно к первому и второму направлению (А, В). По меньшей мере сонотрод содержит конечное число узловых точек (20), в которых амплитуда осцилляции головки (15) по существу равна нулю, и плоскость (Р), на которой лежат по меньшей мере несколько узловых точек (20), и которая делит головку (15) на первый участок (21) и на второй участок (22). При этом паз (23) находится на определенном расстоянии рядом с плоскостью (Р). Технический результат, достигаемый при использовании сонотрода по изобретению, заключается в том, чтобы он производил достаточно длинную запечатывающую полоску, и при этом вибрация которого практически не подвержена воздействию дополнительных паразитных частот. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к инструменту для прикрепления опоры для оборудования к оболочке из пластикового материала части кузова транспортного средства. Оборудование относится к такому типу, который должен поддерживаться опорой, прикрепленной к оболочке, и быть обращенным к отверстию, выполненному в указанной оболочке. Инструмент содержит штамп, съемник, в котором скользит штамп, пресс-форму, в которую проникает штамп для пробивания оболочки и образования отверстия, и несущее устройство для опоры в виде детали, имеющей форму для принятия опоры, зацепленной вокруг несущего устройства для опоры и для ее поддерживания в конечном положении относительно оболочки за счет указанного зацепления. Пресс-форма представляет собой конец несущего устройства для опоры, обращенный к штампу. Инструмент снабжен крепежным средством для прикрепления опоры к оболочке при зацеплении на несущем устройстве для опоры. Изобретение обеспечивает прикрепление вспомогательных устройств для обеспечения помощи при парковке транспортного средства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх