Устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов

 

ОПИСАНИЕ 876474

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтсннк

Соцналмстнчвсннк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 25.1 079 (2I ) 2873041/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5! )М. Кд.

В 29 С 27/08

Рвудорствккный комитет

СССР. оо долам изобретений н открытий

Опубликовано 30,1 081. Бюллетень М 40 (53) УДК У8 . .059.4(088.8) Дата опубликования описания 30.1081

Г.Л. Бирштейн, Е.М. Киржнер, В.П. Крыськс, 1

В.И. Мельниченко, P.Ô. Морева, Ю.Н. Савч нко, H.К Сараев и Н.Н. Сиренко

, с.

Центральное специальное проектно-.констр кторское" бюро., - ."

Министерства легкой промьппленности Укр нской-:..ССР и Украинский научно-исследовательский ийстй 1 ут-швейной„. промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО 1ЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для сварки термопластов ультразвуком.

Известно устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов, содержащее трансформатор колебаний, подпружиненную штангу с закрепленными на ней пуансоном и упором, механизм перемещения сварива,емого материала, подпружиненный стержень с лапкой, снабженный жестко закрепленным на нем упором,взаимодействующим с. упором штанги 111.

Недостаток устройства заключается в том, что величина зазора между пуансоном и рабочим торцом трансформатора

15 при изменении толщины свариваемых материалов изменяется на ту же величину, что и толщина свариваемых материалов, что вызывает некачественную

20 сварку при изменении толщины материа/ лов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ультразвукбвой! сварки термопластичных материалов, содержащее смонтированные в корпусе тержень с закрепленным на нем пуаноном, трансформатор колебаний, прижимную лапку, закрепленную на подпружиненной штанге, механизм перемещения материала и установленные на стержне упорную втулку и поводок, кинематически связанный с приводным

B OM X.

Недостаток указанного устройства заключается в низком качестве сварных соединений, так как остаточная величина зазора между пуансоном и рабочим торцом трансформатора в процессе сварки остается постоянной, что вызывает перевар в сварной точке при увеличении толщины соединяемых материалов, например, .при сварке поперечных швов, или недовар при уменьшении толщины пакета.

Цель изобретения — повьппение качества сварки разнотолщинных материалов за счет автоматического регулиро8764

15 вания зазора между пуансоном и рабочим торцом трансформатора в процессе сварки.

Указанная цель достигается тем, что устройство для ультразвуковой

5 сварки термопластичных материалов, содержащее смонтированные в корпусе стержень с закрепленным на нем пуан1 соном, трансформатор колебаний, прижимную лапку, закрепленную на подпружиненной штанге, механизм перемещения материала и установленные на стержне упорную втулку и поводок, кинематически связанный с приводным валом, снабжено также шарнирно смонтированным на корпусе рычагом, кинематически связанным со штангой, и взаимодействующим е упорной втулкой установленной на стержне с возможностью перемещения. Рычаг выполнен с продольным пазом и связан. с штангой через шатун, установленный с возможность1о регулирования в пазу рычага.

Такое выполнение устройства обеспечивает качественную сварку разнотолщинных материалов, На фиг. 1 изображено устройство в аксонометрии в момент образования сварной точки; на.фиг. 2 — часть стержня с упорной втулкой и рычагом.

Устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов содержит трансформатор колебаний 1, механизм перемещения материала, включающий зубчатые рейки 2 и 3, платформу 4. Главныи вал 5 посредством кри35 вошипа 6 связан с шатуном 7. Камень

8 надет на поводок 9 и охватывается кулисой шатуна 7. Поводок 9 снабжен упором 10 и установлен на стержне 11.

Камень 12, надетый на поводок 9, 40 предотвращает поворот стержня .11 вокруг оси. На нижнем конце стержня 11 закреплен сменный пуансон 13, осуществляющий прижим свариваемого материала к рабочему торцу трансформатора 1. Стержень lI подпружинен пружиной 14, давление которой регулируется. винтом 15. Упорная втулка 16 свободно надета на стержень 1) и .опирается на рычаг 17, который установлен на оси 18, закрепленной в корпусе (не показан).

В пазу рычага 17 гайкой 19 закреплен шарнирный палец 2О.Смещением шарнирного пальца 20 вдоль паза регулируется плечо рычага 17. Посредством шатуна 21 рычаг 17 шарнирно связан со штангой 22. На нижнем конце штанги

74

22 укреплена нажимная лапка 23. И!танга 22 подпружинена пружиной 24.

Устройство работает следующим обра.зом.

Перед сваркой помещают свариваемый материал под нажимную лапку 23

I и устанавливают стержень 11 с пуансоном 13 в крайнее нижнее положение, регулируя давление пуансона 13 на материал винтом 15. Требуемую величину зазора между пуансоном 13 и рабочим торцом трансформатора 1 устанавливают смещением упора 10 по стержню ll.

После этого включают электродвигатель привода (не показан). Вращательное движение-шкива электродвигателя посредством передачи (не показана) передается на главный вал 5. При вращении главного вала 5 зубчатые рейкй

2 и 3 посредством ряда звеньев (не показаны) получают движение по эллипсо.— образным траекториям, а кривошип перемещает шатун 7 по камню 8;

Устройство обеспечивает выстой пуансона в нижнем положении. В это время зубья реек 2 и 3 находятся под платформой, а пуансон 13 прижимает материал к рабочему торцу трансформатора 1, на обмотки которого подается напряжение с частотой 18-22 кГц. Переменное напряжение преобразуется в механические колебания той же частоты.

Происходит процесс сварки. По мере разогрева свариваемого материала пуансон !З,внедряется в материал за счет зазора между упорами 10 и упорной втулкой 16 до тех пор, пока упор

10 при движении стержня 11 под дейетвием пружины 14 не войдет в контакт с упорной втулкой 16.

Во время выстоя пуансона шатун 7 свободно перемещается по камню 8 вниз, а затем вверх до контакта с нижней гранью камня 8. При дальнейшем движении вверх шатун 7 поднимает камень 8, поводок 9 с упором 10 стержень 11 и пуансон 13, отводя его от поверхности обрабатываемого материала. К этому моменту снимается напряжение с обмоток трансформатора 1, зубья реек 2 и 3 поднимаются над. платформой 4, прижимают материал к лапке 23 и перемещают его..

При увеличении толщины соединяемых материалов, например за счет сварки поперечного шва, лапка 23 поднимает штангу 22, которая, в свою очередь шатуном 21 и рычагом 17 поднимает упорную втулку 16. Зазор между

8764.пуансоном 13 .и рабочим торцом трансформатора 1 увеличивается что обес-! . печивает выполнение сварных точек одинакового оттиска.

Предлагаемое устройство обеспечивает качественную сварку термопластов, так как зазор между пуансоном и рабочим торцом трансформатора автоматически регулируется в процессе сварки при изменении толщины соединя емых материалов.

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов, содержащее смонтированные в корпусе стержень с закрепленным на нем пуансоном, трансформатор колебаний, прижимную лапку, закрепленную на подпружиненной штанге, механизм перемещения материала и установленные на стержне упорную втулку и поводок, кинематически связанный с приводным . 2S

74 6 валом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки разнотолщинных.материалов за счет автоматического регулирования зазора между пуансоном и рабочим торцом трансформатора в процессе сварки, устройство снабжено шарнирно смонтированным на корпусе рычагом, кинематически связанным со штангой и взаимодействующим с упорной втулкой, установленной на стержне с возможностьь перемещения.

2. Устройство по .п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что рычаг выполнен с продольным пазом и связан со штангой через шатун, установленный с возможностью регулирования в пазу рычага. "

: Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 626966, кл. В 29 С 27/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 517673, кл. В 29 С 27/08, 1975 (прототип).

876474

17 фиг. 2

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9472/20

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

М Составитель Н. Елисеева

Редактор 1О. Середа Техред Ж.Кастелевич Корректор О. Билак