УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНО-ТЕПЛОВОЙ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТОВ Российский патент 1995 года по МПК B29C65/18 

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для контактно-тепловой сварки термопластов, и может быть использовано в сварочной технике.

Известно устройство для двусторонней контактно-тепловой сварки термопластов, содержащее сварочные губки и нагревательные элементы, плотно запрессованные в каждую из сварочных губок (авторское свидетельство СССР N 1047712, кл. В 29 С 65/18, 1983).

Однако в известном устройстве при включении нагревательных элементов в работу сварочные губки начинают нагреваться и вместе с рабочими поверхностями нагревается вся масса сварочных губок, т.к. тепловой поток от нагревательных элементов распределяется по всем направлениям в объеме губок. Далее он распространяется и в корпус упаковочного автомата. За счет этого увеличивается время нагрева рабочей поверхности губок для сварки, и вследствие этого растут потери электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контактно-тепловой сварки термопластов, содержащее закрепленную на кронштейне сварочную губку, выполненную с продольным пазом, в котором установлен нагревательный элемент, имеющий диаметр, равный ширине паза (авторское свидетельство СССР N 1052401, кл. В 29 С 65/18, 1983).

Однако в указанном устройстве нагревательный элемент всей поверхностью плотно прилегает к телу сварочной губки, и следовательно, тепло равномерно распространяется в объеме губок по всем направлениям в плоскости, перпендикулярной оси нагревательного элемента. В связи с тем, что площадь поверхности губок с кронштейном больше площади их рабочей поверхности, то большая часть вырабатываемого нагревательным элементом теплового потока передается кронштейну.

Все это вызывает большие потери в окружающую среду и как следствие большие энергозатраты.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и увеличение доли теплового потока, направляемого на рабочую поверхность губок.

Для достижения технического результата в устройстве для контактно-тепловой сварки термопластов, содержащем закрепленную на кронштейне сварочную губку, выполненную с продольным пазом, в котором установлен нагревательный элемент, имеющий диаметр, равный ширине паза, согласно изобретению нагревательный элемент установлен в пазу сварочной губки с зазором относительно кронштейна и снабжен отражающим экраном, расположенным со стороны, противоположной рабочей поверхности сварочной губки, при этом отражающий экран подпружинен относительно кронштейна, а боковые поверхности сварочной губки выполнены с продольными канавками, расположенными выше нагревательного элемента.

Применение сварочной губки с продольными боковыми канавками, расположенными выше нагревательного элемента, позволяет формировать основной (полезный) тепловой поток в сторону рабочей поверхности сварочной губки и заметно уменьшить тепловой поток в сторону кронштейна (паразитный), чем достигается существенное снижение мощности нагревательного элемента без изменения величины рабочей температуры, уменьшение температуры самого нагревательного элемента.

Установка нагревательного элемента в пазу, выполненном в сварочной губке и отделение нагревательного элемента от кронштейна зазором, позволяет уменьшить поток тепловой энергии на кронштейн за счет воздушного слоя, образуемого между нагревательным элементом и кронштейном.

Применение отражающего экрана, расположенного на противоположной стороне относительно поверхности сваривания губки, обеспечивает направление дополнительного потока тепловой энергии к рабочей поверхности, чем достигается снижение температуры нагревательного элемента, а следовательно, градиента температуры и времени нагрева рабочей поверхности сварочной губки.

Прижатие нагревательного элемента к внутренней поверхности паза с помощью пружины, а также совпадение ширины паза и диаметра нагревательного элемента позволяют более полно передавать тепловой поток непосредственно на рабочую поверхность сварочной губки.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство для контактно-тепловой сварки термопластов включает кронштейн 1, на котором закреплена сварочная губка 2 с нагревательным элементом 3, установленным в продольном пазу 4, выполненном в сварочной губке 2. Нагревательный элемент 3 снабжен отражающим экраном 5, связанным пружиной 6 с кронштейном 1. Между кронштейном 1 и нагревательным элементом 3 имеется зазор 7. Боковые поверхности сварочной губки 2 выполнены с продольными канавками 8, расположенными выше нагревательного элемента 3. Сварочная губка 2 имеет рабочую поверхность 9. Нагревательный элемент 3 имеет диаметр, равный ширине паза 4, экран 5 расположен со стороны, противоположной рабочей поверхности 9 сварочной губки.

Устройство работает следующим образом.

К нагревательному элементу 3 подают напряжение. Тепловой поток от нагревательного элемента 3 поступает на сварочную губку 2. При этом часть теплового потока (полезного) направляется к рабочей поверхности 9 сварочной губки 2, часть отражается отражающим экраном 5 и тоже поступает на рабочую поверхность 9, а остальная часть теплового потока через боковые поверхности сварочной губки 2 поступает в окружающую среду и на кронштейн 1.

Рабочую поверхность нагревают до температуры сваривания упаковочного материала (например, для сварки полиэтилена до 130^оС, для комбинированного материала до 150-180^оС). После выхода на режим, регулятор температуры (на фиг. не показан) отключает (или уменьшает) напряжение нагревательного элемента 3. После достижения нижнего заданного предела температуры на рабочей поверхности 9 регулятор включает (увеличивает) подачу напряжения. Цикл повторяется.

Использование: изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для контактно-тепловой сварки термопластов, и может быть использовано в сварочной технике. Сущность изобретения: в устройстве для контактно-тепловой сварки термопластов нагревательный элемент установлен в пазу сварочной губки с зазором относительно кронштейна. Нагревательный элемент снабжен отражающим экраном. Отражающий экран расположен со стороны, противопложной рабочей поверхности сварочной губки. Отражающий экран подпружинен относительно кронштейна. Боковые поверхности сварочной губки выполнены с продольными канавками. Канавки расположены выше нагревательного элемента. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНО-ТЕПЛОВОЙ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТОВ, содержащее закрепленную на кронштейне сварочную губку, выполненную с продольным пазом, в котором установлен нагревательный элемент, имеющий диаметр, равный ширине паза, отличающееся тем, что нагревательный элемент установлен в пазу сварочной губки с зазором относительно кронштейна и снабжен отражающим экраном, расположенным со стороны, противоположной рабочей поверхности сварочной губки, при этом отражающий экран подпружинен относительно кронштейна, а боковые поверхности сварочной губки выполнены с продольными канавками, расположенными выше нагревательного элемента.