Ультразвуковой излучатель Советский патент 1981 года по МПК B23K20/10 B29C27/02 B06B1/06 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к технологическому приборостоению и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства, преимущественно для ультразвуковой сварки термопластичных материалов колебаниями широкого спектра частот.

Наиболее близким к изобретению техническим решением из известных является ультразвуковой излучатель, содержащий преобразователь, например пьезоэлектрический, концентратор с осевым каналом и рабочий инструмент, например шариковый CilОднако известный излучатель не обеспечивает повышения прочности и качества зварного соединения посредством воздействия колебаний широкого спектра частот, так нак его возбуждение от внешнего шумового генератора малоэффективно вследствие невозможности осуществлять высококачественное согласование внешнего генератора с преобразователем через передающий фидер в широком диапазоне частот - от килогерц до мегагерц.

Цель изобретения - повышение прочности и качества сварного соединения посредством воздействия колебаний Ш1фокого спектра частот.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем преобразователь, концентратор с осевым каналом и рабочий инструмент, в концентраторе выполнена сообщающаяся с осевым каналом внутренняя камера, заполненная электропроводными частицами, снабженная торцовыми полупроницаемыми мембранами, охватывающим электромагнитом, трубопроводом, подключенным к нагнетающему рабочую, среду насосу и электродами, взаимодействующими с электропроводными частицами и электрически соединенными с преобразователем через источник тока.

На чертеже схематично изображен предлагаемый ультразвуковой излучатель.

Предлагаемый- ультразвуковой излучатель, преимущественно для ультразвуковой сварки термопластических материалов содержит преобразователь I, например пье38зоэлектрический, концентрагор 2 с осевым каналом 3 и рабочий инструмент 4, например шариковый. Для повышения прочности и качества сварного соединения посредством воздействия колебаний широкого спектра частот в концентраторе 2 выполнена сообщающаяся с осевым каналом 3 внутренняя камера 5, заполненная электропроводными частицами б, снабженная торцовыми полупронидаемьгми мембранами 8 и 7, охватывающим электромагнитом 9, трубопроводом 10, подключенным к нагнетающему рабоч5гю среду 11, например газообразную, насосу 12, и электродами 13 и 14, взаимодействующими с электропроводными частицами 6 и электрически Соединенными с преобразователем I через источншс тока, например постоянного, 15. Излучатель работает следующим образо Подаваемая насосом 12 через трубопровод Ю и мембрану 8 рабочая среда 11 приводит электропроводные частицы 6 в хаотическое движение и удаляется из камеры 5 через мембрану 7 и осевой канал 3. Текущий через камеру 5 между электродами 13 и 14 электрический ток источника 15, взаимодействуя с магнитным полем электромагнита 9, создает пандеромоторные силы, изменяющие харак тер движения электропроводных частиц 6. Между электропроводными частицами 6 возникают микроэлектрические разряды, возбуждающие в силу действия электрогидравлического эффекта ультразвуковые колебания щирокого спектра частот в непосредственной близости рабочего инструмента 4. Одновременно постоянный ток источника 15 модулируется хаотическими сигналами. Переменные составляющие про модулированного тока, подаваемые на преобразователь I, также возбуждают в Концентраторе 2 и рабочем инструменте 4 1 широкополосные колебания. Эти же колебания, воздействуя на электропроводные частицы 6 камеры 5, замыкают положительную обратную связь и поддерживают непрерывную автогенерацию ультразвуковых колебаний широкого спектра частот непосредственно в концентраторе 2. Это позволяет эффективно преобразовать энергию источников рабочей среды и постоянного электрического тока в мощные ультразвуковые колебания широкого спектра частот. Формула изобретения Ультразвуковой излучатель, преимущественно для ультразвуковой сварки термопластических материалов, содержащий преобразователь, концентратор с осевым каналом и рабочий инструмент, о тличающийся тем, что, с цепью повышения прочности и качества сварного соединения пос{)едством воздействия колебаний щирокого спектра частот, в концентраторе вьтолнена сообщающаяся с осевым каналом внутреняя камера, заполненная электропроводными частицами, . снабженная торцовыми полупроводящими мембранами, охватывающим электромагнитом, трубопроводом, подключенным к нагнетающему рабочую среду насосом, и электродами, взаимодействукядими с электропроводными частицами и электрически соединенными с преобразователи источник тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 435859, кл. В Об В 1/О6, 1971 (прототип).