Установка для сварки током высокой частоты Советский патент 1977 года по МПК B29C27/04 B23K13/00 

ные элементы, между которыми установлены пружинящие нальцы. На фиг. 1 показана предлагаемая еварочная установка, нзометрия; на фиг. 2 - то же, разрез; па фнг. 3 - часть опорного устройства для пластппы сварочной установки. Установка включает в себя объемный резонатор 1, внутренние новерхноетп которого выполнены нз электронроводянцего материала. Резонатор имеет окно 2, обеснечиваюа1,ее доетун к заготовкам 3, когда установка находится в нерабочем состоянии. Установка также содержит нижнюю пластину 4, устанавливаемую внутри резонатора на опорном устройстве о н верхнюю нластину б, устанавливаемую с возможностью неремещения в вертикальном направлении относительно нижней пласт шы 4 с целью оказания давления на заготовку 3. иомещенную между пластинами в резонаторе. Таким образом, пластины 4, 6 за1-;лючаются в резонатор 1. Резонатор включает в себя две части 7, 8, которые нодвнжны одна относительно другой с нелью образоаання окна 2, когда установка находится в нерабочем состоянии. Часть 7 представляет собой составпую крьинку, которая при оказаппп давления пластинами иа заготовку 3 закрывает окно 2 с целью носледуюгцего создаппя впутрн резонатора высокочастотного электрического поля. Электр гческое нанряжение подается к резонатору через вход 9 от псточника нитания (не ноказан), неиоередственно нрнсоединенный к резонатору. Нижняя пластина 4 электрнчески соединяется с резонатором. Верхняя пластина 6 также электрнческн соединяется с резонатором через составную крьппку для обработки заготовки 3, помен1,епной между нластинамн, токами высокой частоты. Кроме того, если заготовка должна быть нодвергнута выдавлнваюП1,ей операции, на верхней пластпне устанавливается штамп 10, который образует на нагретой заготовке желаемый рельеф нрн сближеннн между собой пластин 6 н 4. Часть 8 резонатора имеет форму коробки н включает в себя боковые стенки 11 н дно 12, вынолненные из электропроводящего материала, например меди, и внутренние боковые стенки 13, которые отходят от центральной части дна 12, охватывая центральный опорный стержень 14, который является частью опорного уетройетва 5 и с помощью которого поддерживается нижняя пластина 4. Стенкн 13 экраппруют стержень 14 от электрического ноля в резонаторе. Опорные стенкн 15 механически н электрнческн соединяют верхний конец стеиок 13 с пернферней нижней пластины 4. Таким образом, пластина 4 поддерлчнвает целпко.м часть 8 резонатора, которая больпш не поддерживается никакой другой частью установки, тем самым резонатор изолирован от остальных частей уетановкн, создавая внутрн высокочастотное электрнческое ноле. Это электрическое ноле нрактнческн не еоздает рассеянного излучения вокруг установки, так как резонатор иолностью замкнут. Опорное устройство Г) содержит, кроме опорного стержня 14, дополпптельные онорные элементы 1Ь, которые Г:роходят через отверстия 17 с ненодвнжной посадкой- в дне 12 и стенках 15 п служат для поддержания периферии нижней нластнны 4. Хотя нредиолагается что опорный стержень 14 является основной онорой, воспрннимающей нагрузку, для нижней нластнны 4 в то время, как элементы 16 предотвращают нрогпб пластины вблизи нериферщ-, онорный стержень 14 и элементы 16 могут нсиользоваться в отдельности нли в любой другой желаемой комбинации. Онорный стерлсень 14 может быть нзготовлен из любого материала, выбранного с учетом механической нрочности, так как стенка 13, 15 резоиатора экраннрует стержень от электрического ноля в резонаторе, так что он не будет способствовать образованию рассеянного излучения за нределами резонатора. Опорные элементы 16, нроходяни е через резонатор, должны быть вынолнены из неэлектропроводяп1е|-о материала, например керамического материала, с целью предотврапгеппя раснрострапення электрического поля за пределы резонатора. Отверетня 17 в дне 12 н стенках 15, через которые проходят элемепты 16, должны быть выполнены с достаточно плотной посадкой элементов 16 в отверстнях, чтобы электрпческое ноле ограничивалось резонатором. Нижняя нластина 4 ноддерживается опорным устройством с целью обеспечения жесткой плоп1,адкн, к которой нодвижная пластина 6 может нрижпмать заготовку 3. Пластина 4 изготовляется из прочного материала, например стали. На верхней новерхностн нластины4 ноддержнвается нанель, вынолнениая из кремниевого стекла или тому подобного материала, которая нростпрается за края пластины до стенок 11 н служнт в качестве изолирующей пластины н в качестве крыщкн для коробкообразной части 8 резонатора, предотвращая понаданне внутрь пыли н других посторонних предметов. Во время работы установки пластина 4 п панель 18 поддерживают вторую панель 19, которая но размеру равна практнчески пластине 4. Эта нанель выполнена нз силнконового каучука (или подобного материала) н является упругой подложкой для размещения на ней заготовки 3. Панели 18 н 19 также оказывают влияние на электрическую емкость между нластинамн 4 п 6. Верхняя пластнна 6 устанавливается с возможностью перемещения в вертикальном направленни относительно нижней нластнны 4 и нрнводнтся в движение носредством норщнецилиндрическо1о устройства 20 с гидравлическим приводом, оказывая давлеиие на загоовку 3, иомеп,аемую между пластинамн. Внутрь пластины 6 встроены электронагревательные элементы 21, которые неносредствено подключаются к источнику питания (не

показаны) и которые служат для нагрева пластины. Элементы 21 располагаются внутри пластины G достаточно далеко от внутренней поверхностп 22 пластипы. Таким образом отпадает необходимость в обеспечении фильтров пли других устройств для запцпты внешних подключаемых электрических элементов (в данном случае источник питания для нагревательных элементов) от действия высокочастотного электрического поля в резонаторе. К верхней поверхности пластины 6 прикрепляется пластина 23 из теплоизоляционного материала, например асбеста, служащая для теплоизоляции пластины от других частей установки.

В случае возникновения необходимости выполнения операций выдавливания к верхней пластине 6 прикрепляется П1тамп. который оказывает давление на заготовку 3 при перемешении пластины 6 к пластине 4. Нижняя поверхность 24 штампа песет на себе рельеф, который должен быть выдавлен на поверхности заготовки 3. Так как поверхность 24 более близко подходпт к пластине 4, чем пластина 6, плошадь поверхности 24 измепяет емкость, образуемую между пластинами, за счет изменения эффективной площади поверхности пластин, образующих емкость. Таким образом, площадь поверхностп 24 образует эффективную плошадь поверхности пластины 6. Штами 10 электрически соединяется с крыщкой 7 с помощью фланца 25.

Составная крышка 7 включает в себя стальную накладку 26. которая соединяется с поршневым штоком 27 гидравлического устройства 20 и к нижней поверхности которой прикрепляется теплопзоляппониая пластина 23. Также к нижней поверхности пакладки 26 прикрепляется уголковая пейка 28, которая образует боковые стенки 29 крышки. Эта рейка выполняется из электропроводящего материала, например алюминия. Между рейкой 28 и верхней пластиной 6 с четырех сторон прикрепляются четыре профилированные планки 30, выполпенные из электпопроводяшего материала, например меди. Посредством этих планок верхняя пластина 5 электрически соединяется с рейкой 28 крышки 7. Планки 30 прикрепляются к рейке 28 и пластпие 6 с помошью угловых кроиштейнов 31, 32 соответственно. Внутренние края планок 30 также соединяются с фланцами 25 штампа 10. Проф1тль пла1ГОК 30 дает возможность «изгибаться крышке 7 с целью компенсации теплового расширения верхней пластины 6. когда пиа нагревается элементами 21.

На рейке 28 укрепляется с возможностью скольжения в вертикальном направлении с помошью идплинтового соединения (не показано контактный элемент 33, вьтполпениый из электропроводяп1его материала, например алюминия. Этот элемент простирается вокруг всей рейкп 28 и электрически соединяется с ней посредством пружпиягцпх пальпев 34. также выполненпых из электропроводящего материала, например меди. Пружинящие пяльцы 34, выполненные в виде непрерывцых полос, привинчиваются к боковым стенкам 29, образуемым рейкой 28. Контактиый элемент 33 имеет фланцевую часть 35, образующую горизонтальную контактиую поверхность, которая должна входи-ть в контакт с горпзонтальной контактной повепхностью, образованной флаипевой частью 36 второго контактного элемента 37, который прикрепляется к верхним концам боковых стенок 11 части 8 резонатора. Второй контактный элемент также выполняется из электропроводящего материала, например алюминия. Для обеспечеиня иадежного электрического «уплотиения между флаицевымн частями 35, 36, между ими укрепляются пружинящие пальпы 38 в виде непрепывных лент из электропроводящего материала, напрушер меди, которые пртшинчпваются

к фланцевой части 35. Контактный элемент 33 принудительно прижц ается к контактному элементу 37 с помощью ппужин 39. действуюип х па верхнюю поверхность dллaнцeвoй части 35 элемента 33.

Во время работы установки перемещение подвижной пластины 6 к нижней пластиие 4 вызывает соприкосновение контактного элемента 33 с контактным элементом 37. Непрерывное относительное двпженне пластии поеле соприкосновеитш контактных элементов вызывает относительное перемещ.епне верхней пластины 6 н контактного элемента 33 против действия пружин 39. тем самым обесиечивается надежное электрическое «уплотнение между контактными элементпл. При замыкании крынлки 7 устанавливается электрическое соединение с одной стороны л е:-кду дном 12 и стенкалп 11, 13. 15 резонатора н с другой стороны - стонкамн 8 кпьппкп 7 через контактнтле элe eнтьт 37, 33 и ппужннящне ПРЛЬны 38. 34. Такттм oбnaзo т. электрттческое поле зал ыкается внутри резонатопа.

Установка также вк.тючяет в себя источтпгк высокочастотного напряжения (не показан,

содержаптттй генераторную триодную лампу. Лнод лалтпы непосредствеьно соединяется со стенкой 15 резонатора (ттли же стенкой 13) через вход 9 н раздел1тсльную емкость 40, уста авлнвае гую внутри резонатора 1. При

НОДКЛЮЧСП1И1 источника Н1тания ВНУТРИ пезонаторя сознается высокочастотное электрическое ноле с олпой стопоньт между поверхностью пластины 4 п с ДРУГОЙ стопоны - штамном 10 н подвижной пластиной 6. Штамп 10

и пластина 6 электрически соетиняются со стенками резонатора 1.

Необходимо расслтатрпрлть только внутреннюю поверхтюсть 1 аждого из электропроводящих элементов внутпп резонатора, так как нз-.п «скпн эффекта вся высокочастотная энергия в резонаторе остается на поверхностп стеУ г-- резонатора ц пластин ттлн циркулипует в пространстве, ограниченном резонатором, асть этой энергии v.iaвливается катушкой

связи 41, которая электрически соединяется

с сеткой триодной генераторной лампы, образуя обратную связь для источника высокочастотных колебаний. Предночтнтельно использование катушки ориентированного типа, наирнмер петлеобразной катушки, которая дает возможиость изменять обратную связь за счет поворота катушкн и тем самым изменять режим работы генератора высокочастотных колебаний известиым снособом.

Внешняя сторона резонатора 1 заземляется чеоез заземляюшую пластину 42.

На высоких частотах, используемых в установке, внутренняя проводяихая поверхность резонатора 1 иредставляет собой индуктивное соиротивление. Ряд параллельных пластин в виде подвижной и неподвижной нластин устаиовки. панелей, заготовки и иттамиа представляют собой емкостную нагрузку, параллельио соедииеииую с резонатором. Таким образом, Зстаиовка образует иидуктивио-емкостный параллельный резонансный контур, непосредственно связанный с генераторо г высокой частоты.

Формула изобретения

1. Установка для сварки током высокой частоты материала, имеющего высок1ге диэлектрнческне иотери, включаюиии в себя средство

для оказания давления. содержаи1ее две иластины. между которыми разме1иеиа обрабатыnae aя заготовка, причем отиа ТЗ пластии установлена подвижно относительно другой, средство для создания высокочастотного иоля дтежду пластинами с объел-гным резонатором, о т л и ч а ю И а я с я тем, что, с иелью упроидення н удетиевлення нроцесса сварки, объемный Резонатор выполнен нз двух частей, каждая из которых соедииеиа с одной из двух иластин с возможностью замыкания обеих частей резонатора, образуюнгих замкиутую иолость для рязмеигеиня в ней заготовки.

2.Установка ио и. 1. о т.гг и ч а ю И1 а яс я тем. что одна из пластин установлена на оиоnv. расположеииую вдоль трубчатого каиала, образованного стенками части резонатора, связанного с этой иластиной. иричем одна из пластин установлена на дополнительную опору из Т13олируюи1его материала, размеишииую виутри резоиатора. в стеиках КОТОРОГО выполиены отверстия, обеснечиваюитие плоти по посатку указанной опоры.

3.Установка ио ии. 1 и 2. о т л и ч а ю ш а яся тем. что к каждой из частей резонатора электрически ирисоедииеиы коитактные элемеит1,1. между которыми установлены иружиия1иие нальиы.

гд

33

31 30 32 25 2

X

Л

Ш К 25 32 X 31 38 1

/

X 37

IJ14 I

2