Устройство для термоимпульсной сварки полимерных материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ЕТИЗЬСТВУ ав859176 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25.1 279 (21) 2858170/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 300181. Бюллетень 8932

Дата опубликования описания 300881 (Р М К 3

В 29 С 27/06

Государственный «омнтет

СССР ио делам изобретений н от«рытий (53) УДК 678.059.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Г. Ясинский, В.Т. Колесников к Е.В. Кут1Цов

Всесоюзный научно-исследовательский и эк ериментально" конструкторский институт тары и паковки (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОИМПУЛЬСНОЙ СВАРКИ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для термоимпульсной сварки полимерных пленок.

Известно устройство для термоимпульсной сварки пакетов из термопластичных пленок, содержащее сварочную плиту, на которой размещена изоляционная .прокладка с расположенным в ней с зазором нагревательным элементом, один конец которого жестко закреплен на сварочной плите, а другой снабжен растяжкой, закрепленной на сварочной плите через пружину (1).

Недостаток этого устройства заключается в том, что при сварке пакетов с использованием нагревательЮЬго элемента, имеющего взаимно пересекающиеся участки, в местах стыка этих участков в момент сварки нагревательный элемент расширяется в различных направлениях и коробится, что приводит к образованию местных непроваров и пережогов и снижению качества сварки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для термоимпульсной сварки полимерных материалов, содержащее csaрочиую клиту со смонтированным на ней про@илъньв4 нагревательиьва элементом, расположенным по контуру сварочного шва, и средства для компенсации теплового расширения нагревательного элемента {21.

Недостатком указанного устройства является то, что в нем не d6ecО печивается равномерная температура нагревательного элемента по всему контуру, так как расположенные в местах стыка его пересекающихся участков . горизонтальные отростки в местах соединения с лентой нагревательного элемента вызывают увеличение площади его сечекия и резкое падение омическое сопротквление, поэтому эти участки нагревательного элемента имеют более низкую температуру, чем весь ® контур нагревательного элемента. В результате шов получается неравнопрочкым, причем ослабленные места возкикают в наиболее нагруженных прн эксплуатации местах пакета - углах. .Цель изобретения - повышение качества сварного шва за счет обеспечения равномерного нагрева нагревательного элемента.

I указанная цель достигается тем, no s устройстве для твзжоимпульсной

859176 ад уложен в канавку с зазором для того,, сфер 16 оказываются зажатыми между чтобы он имел возможность перемещать- б5 нагревателями верхней и нижней плисварки полимерных материалов, содер- жащем сварочную плиту со смонтированным на ней профильным нагревательным элементом, расположенным по контуру сварного шва, и средства для компенсации теплового расширения нагревательного элемента, нагревательный элемент по всему сечению выполнен

Г-образного профиля, горизонтальная часть которого расположена на поверхности сварочной плиты, а вертикальная часть утоплена в ней.

С целью повышения качества шва, имеющего взаимно пересекающиеся участки, средства для компенсации тепло вого расширения нагревательного элемента выполнен в виде смонтированных на сварочной плите подпружиненных шаровых опор, взаимодействующих с нагревательным элементом и расположенных с его внутренней стороны в местах стыка пересекающихся участков .

Такое выполнение устройства обеспечивает равномерный нагрев нагревательного элемента по всему контуру, что позволяет получить качественное сварное соединение.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сбоку, на фиг. 3 — сварочная плита, вид сверху; на фиг. 4 — разрез A-A на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 7 — разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 8 — разрез Д Д на фиг. 7; на фиг. 9, 10 и

11 — варианты выполнения контура нагревателя; на фиг. 1? - разрез

Е-Е на фиг. 9, 10 и 11; на фиг. 13 вариант выполнения нижней неподвижной плиты для изготовления шаровых емкостей.

Устройство для термоимпульсной сварки термопластичных пленок содержит станину 1, на которой закреплены кронштейны 2 со смонтированными на них неподвижной сварочной плитой

3 и подвижной прижимной плитой 4.

Неподвижная сварочная плита 3 состоит из электроизоляционной плиты 5, термостойкой электроизоляционной прокладки б, например, из стеклолакоткани, пропитанной фторопластом.

На прокладке 6 расположен нагревательный элемент 7 из нихрома, выполненный по контуру свариваемого изделия. Нагревательный элемент в сечении Цмеет Г-образный профиль.

Ф

Горизонтальная часть профиля расположена на поверхности электроизоля ционной прокладки б, уложенной на поверхности плиты 5, а вертикальная часть профиля утоплена в тело плиты и размещена в канавке 8. Сверху на нагревательном элементе 7 лежит прок л ка 9. Har евательный элемент ся в плоскости сварки при термическом расширении. Кроме этого, для термического расширения нагревателя в плоскости между электроизоляционными прокладками также имеется зазор

10. Нагревательный элемент в местах взаимно пересекающихся участков снабжен растяжками, выполненными, например, в виде пружин 11, работающих на сжатие, заложенных в гнезда 12 и упирающихся через шаровые опоры.13 в гнездах 14 в вертикальную часть профиля нагревательного элемента. Гнезда

13 и 14 выточены непосредственно в теге электроизоляционной плиты.

В случае сварки по круговому кон15 туру (фиг. 13) растяжек не требуется, так как нагревательный элемент расширяется равномерно в радиальном направлении в плоскости сварки. Сварочная плита в этом случае имеет

Я сквозное отверстие 15. Расширение без коробления обеспечивается коль- цевой канавкой 8. Подвижная плита 4 устройства также снабжена нагревательным элементом, аналогичным по конструкции нагревательному элементу неподвижной плиты.

Контур нагревательного элемента в зависимости от вида свариваемого изделия может быть П-образным для сварки пакетов, прямоугольным замкнутым, например, для приваривания крышек к лоткам, круговым, например, для сварки цилиндрических или шаровых емкостей, состоящих из двух частей с фланцами по кромкам (фиг. 9, 1О и 11.) .

Электроэнергия к нагревателям подводится в нижней части профиля через клеммы 17. На фиг. 12 показано место подвода электроэнергии 18 к нагрева40 телям различных контуров, но для всех оно выполняется одинаково: через вертикальную часть профиля.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка изделия, например пакеты, помещаются на неподвижную сварочную плиту 3. При пуске устройства под действием пневмоцилиндра подвижная плита 4 опускается до смыкания со

«О сварочной плитой 3. Нагревательные плиты получают щпульс электротока и происходит сварка, далее подача электротока .прекращается и осуществляется охлаждение сварного шва под давлением. По истечении установленного срока подвижная плита 4 под действием пневмоцилиндра поднимается, приходя в исходное положение.

Готовое изделие удаляется.

В случае сварки иэделий из объем40 ных заготовок, например полусфер (фиг. 13), сварочная плита имеет сквозное отверстие 15 для их укладки. При смыкании плит фланцы полу859176 ты. B этом положении происходит сварка. Равномерно нагреваясь, Г-образный профиль перемещается в зазорах в плоскости сварки, исключая коробление.

Предлагаемое устройство обеспечивает постоянство площади сечения рабочей части профиля нагревательного элемента, а следовательно и постоянство температуры по всему контуру. Подвод электроэнергии вне зоны сварки позволяет получить равнопрочные сварные швы по замкнутому контуру за один прием.

Расположение растяжек внутри контура нагревателя с Г-образным профилем позволяет отказаться от отрост- 15 ков, через которые действует пружина и которые являются причиной падения сопротивления нагревателя в этих местах, Нежесткое крепление растяжек s углах контура и передача ра- Я стягивающего усилия сжатой пружины через шаровую опору не требует специального расчета направления действия растяжек. Все это позволяет повысить качество сварного шва к упростить конструкцию устройства.

Формула из обретени я

1. Устройство для термоимпульсной сварки полимерных материалов, содержащее сварочную плиту со смонтиро» ванными на ней профильным нагревательным элементом, расположенным по контуру сварного шва, и средства для компенсации теплового расширения нагревательного элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения качества сварки эа счет обеспечения равномерного нагревательного элемента, нагревательный элемент по всему сечению вы олнен Г-образного профиля, горизонтальная часть которого расположена на поверхности сварочной плиты, а вертикальная часть утоплена в ней.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что с целью повышения качества шва, имеющего взаимно пересекающиеся участки, средства для компенсации теплового расширения нагревательного элемента выполнены в виде смонтированных на сварочной плите подпружиненных шаровых опор, взаимодействующих с нагревательным элементом и расположенных с его внутренней стороны в местах стыка пересекающихся участков °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент ФРГ 9 1479853, кл. 39 à 19/02, опублик. 1970 ° .

2. Авторское свидетельство СССР

9 663597, кл. B 29 С 27/06, 1977 (прототип).

859176

Редактор Н. Безродная

Заказ 7433/30

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

lui. 10

Составитель Н. Елисеева

Техред ж. Кастелевич Корректор Л

Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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