УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК B29C65/18 B29C65/60 

Изобретение относится к соединению деталей, в частности к устройствам для просечки отверстий и сварки слоев термопластичной пленки по контуру отверстий, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении укрытий теплиц, пакетов, чехлов и т.д.

Известно устройство для просечки отверстий в слоях листовых материалов, включающее матрицу и пуансон (см. Григорьев С.П., Слесарно-инструментальные работы, М.: Машиностроение, 1976 г. с.159-169).

Однако известное устройство обеспечивает только выполнение отверстий, а сварку материалов по контуру отверстия выполняют на другом устройстве.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сварки полимерных материалов, содержащее смонтированную на подвижном штоке траверсу, на которой закреплен пуансон с электронагревателем, рабочий стол с установленной на нем опорой для соединяемых материалов и прижим в виде плоской пружины (авторское свидетельство СССР 856827, кл. В 29 С 65/18, 1981 г.).

Однако известное устройство обеспечивает только сварку материалов и в случае необходимости просечки отверстий перед сваркой по их контуру требуется другое устройство, при этом операции просечки и сварки разделены по времени. К тому же раздельное выполнение операций просечки и сварки требует введения в процесс дополнительных операций совмещения контура просеченного отверстия с контуром сварного шва, что отрицательно сказывается на производительности.

Техническим результатом изобретения является одновременное выполнение операций просечки отверстия и сварки слоев пленки по контуру отверстия.

Для достижения технического результата в устройстве для сварки полимерных материалов, содержащем смонтированную на подвижном штоке траверсу, на которой закреплен пуансон с электронагревателем, рабочий стол с установленной на нем опорой для соединяемых материалов и прижим в виде плоской пружины, согласно изобретению опора установлена на рабочем столе посредством струбцины и выполнена с отверстием, соосным пуансону, и шток с траверсой и прижим смонтированы на струбцине. Кроме того прижим выполнен с отверстием, соосным отверстию опоры. Устройство снабжено также закрепленным на струбцине под опорой сборником для отходов.

Выполнение опоры с отверстием, расположенным соосно отверстию пуансона, и размещение опоры, штока с траверсой и прижима на струбцине позволяет совместить операции выполнения отверстия в материалах и сварку их по контуру отверстия.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2-5 - положение пленки и элементов устройства в различные периоды его работы.

Устройство для сварки полимерных материалов содержит струбцину 1, шток 2, опору 3, пуансон 4, прижим 5, электронагреватель 6 и блок 7 питания нагревателя 6.

Струбцина 1 посредством винта 8 крепится к рабочему столу 9 и на ней под отверстием в опоре 3 размещен сборник 10 для отходов пленки. Шток 2 размещен в струбцине 1 подвижно, при этом пружина 11 и штифт 12 определяют его верхнее положение. К нижней части штока 2 шарнирно прикреплена тяга 13 со стременем, которая позволяет ногой перемещать шток 2 в нижнее положение. Опора 3 выполнена в виде пластины с отверстием и неподвижно закреплена на струбцине 1, установленной на рабочем столе. Прижим 5 выполнен в виде плоской пружины, один конец которой закреплен на струбцине 1 винтом 14, а другой прижимается к опоре 3. Кроме того, прижим 5 выполнен с отверстием, соосным отверстию в опоре 3. Винт 15 служит для регулировки усилия прижима 5. Пуансон 4, внутри которого размещен электронагреватель 6, закреплен соосно отверстию в опоре 3 на траверсе 16, которая установлена на штоке 2. Штифт 17 предотвращает поворот траверсы 16 вокруг штока 2 и обеспечивает соосность пуансона 4 отверстию в опоре 3. Траверса 16 снабжена крышкой 18. Пуансон выполнен ступенчатым с торцами 19 и 20. Блок 7 питания электронагревателя 6 смонтирован на вилке подключения к электросети и электрически соединен с нагревателем 6 приводом 21, закрепленным на траверсе 16.

Устройство работает следующим образом.

Блок 7 питания нагревателя 6 включают в электросеть и нагреватель 6 разогревает пуансон 4 до температуры, необходимой для сварки слоев термопластичной пленки 22. После нагрева пуансона 4 кромку термопластичной пленки 22, свернутую в несколько слоев, или несколько слоев пленки 22, подлежащих сварке, размещают над опорой 3 под прижимом 5 (фиг.2). Затем, перемещая стремя тяги 13 ногой вниз, сообщают пуансону 4 через шток 2 и траверсу 16 поступательное движение вниз. Пуансон 4, взаимодействуя с кромкой отверстия в опоре 13, просекает в слоях пленки 22 отверстие. Высеченные пуансоном 4 отходы пленки 22 поступают в сборник 10 (фиг.3). После просечки пленки 22 пуансон 4 начинает сдавливать пленку торцем 20. Пленка под торцем 20 пуансона 4 расплавляется и вытесняется за пределы пуансона 4, при этом слои пленки 22 сплавляются. Пуансон 4 занимает нижнее положение, упираясь торцем 20 в опору 3 (фиг.4). Расплавленный материал пленки 22 отходит от пуансона 4 и процесс сварки прекращается. Отход расплавленного материала пленки 22 от пуансона 4 происходит в результате ослабления сил поверхностного натяжения материала в зоне более высокой температуры. Отход материала пленки 22 от пуансона 4 резко сокращает подвод тепла в зону сварки и сварной шов начинает остывать. После этого прекращают нажатие на тягу 13 и пуансон 4 вместе со штоком 2 под действием пружины 11 поднимается в верхнее положение. Проплавленный материал пленки 22 окончательно остывает и по контуру отверстия образуется сплошной шов, толщина которого несколько превышает суммарную толщину слоев сваренной пленки за счет объема материала, вытесненного из-под торца 20 пуансона 4 (фиг.5).

После этого цикл просечки нового отверстия и сварки слоев пленки 22 по контуру высеченного отверстия повторяют вышеописанным образом.

Использование: изобретение относится к соединению деталей, в частности к устройствам для просечки отверстий и сварки слоев термопластичной пленки по контуру отверстий, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении укрытий теплиц, пакетов, чехлов и т. д. Сущность изобретения: в устройстве для сварки полимерных материалов опора установлена на рабочем столе посредством струбцины. Опора выполнена с отверстием, соосным пуансону. Шток с траверсой и прижим смонтированы на струбцине. Кроме того, прижим выполнен с отверстием, соосным отверстию опоры. Устройство снабжено закрепленным на струбцине под опорой сборником для отходов. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее смонтированную на подвижном штоке траверсу, на которой закреплен пуансон с электронагревателем, рабочий стол с установленной на нем опорой для соединяемых материалов и прижим в виде плоской пружины, отличающееся тем, что опора установлена на рабочем столе посредством струбцины и выполнена с отверстием, соосным с пуансоном, а шток с траверсой и прижим смонтированы на струбцине. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прижим выполнен с отверстием, соосным с отверстием опоры. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленным на струбцине под опорой сборником для отходов.