Устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсннкСоциалистическихРеспублик и 876474(5 )М. Кд. В 29 С 27/08 Ъоудорствккный комитет СССР. оо долам изобретений н открытий(53) УДК 678,. .059.4(088.8) Дата опубликования описания 30.1081 Г.Л. Бирштейн, Е.М. Киржнер, В.П. Крыськс,В.И. Мельниченко, Р.Ф. Морева, Ю.Н. Савч нко, Й;К Сараеви Н.Н. СиренкофЦентральное специальное проектно-.констр кторское бюро.," "Министерства легкой промьппленности Укр нской"ССР .и Украинский научно-исследовательский ийстйТут-швейнойпромышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к сваркепластмасс, а именно к устройствамдля сварки термопластов ультразвуком.Известно устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов, содержащее трансформатор ко- флебаний, 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 заключаетсяв том, что величина зазора между пуансоном и рабочим торцом трансформатора15при изменении толщины свариваемых материалов изменяется на ту же величину, что и толщина свариваемых материалов, что вызывает некачественную20сварку при изменении толщины материа/лов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для ультразвуковойсварки термопластичных материалов,содержащее смонтированные в корпусе тержень с закрепленным на нем пуан- оном, трансформатор колебаний, прижимную лапку, закрепленную на подпружиненной.штанге, механизм перемещения материала и установленные на стержне упорную втулку и поводок, кинематически связанный с приводным в ом 121.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 процессесварки.Указанная цель достигается тем,что устройство для ультразвуковой5сварки термопластичных материалов, содержащее смонтированные в корпусестержень с закрепленным на нем пуансоном, трансформатор колебаний, прижимную лапку, закрепленную на подпружиненной штанге, механизм перемещения материала и установленные настержне упорную втулку и поводок, кинематически связанный с приводным валом, снабжено также шарнирно смонтированным на корпусе рычагом, кинематически связанным со штангой, и вза"имодействующим е упорной втулкой установленной на стержне с возможностьюперемещения. Рычаг выполнен с продольным пазом и связан. с штангой черезшатун, установленный с возможностьюрегулирования в пазу рычага.Такое выполнение устройства обеспечивает качественную сварку разнотолщинных материалов,На фиг. 1 изображено устройствов аксонометрии в момент образованиясварной точки; на фиг. 2 - частьстержня с упорной втулкой и рычагом.30Устройство для ультразвуковойсварки термопластичных материалов содержит трансформатор колебаний 1, механизм перемещения материала,включающий зубчатые рейки 2 и 3, платформу 4. Главныи вал 5 посредством крич35вошипа 6 связан с шатуном 7. Камень8 надет на поводок 9 и охватываетсякулисой шатуна 7. Поводок 9 снабженупором 1 О и установлен на стержне 11.Камень 12, надетый на повоДок 9,40предотвращает поворот стержня .11 вокруг оси. На нижнем конце стержня 11закреплен сменный пуансон 13, осуществляющий прижим свариваемого материала к рабочему торцу трансформатора 1, Стержень 11 подпружинен пружиной 14, давление которой регулируется. винтом 15. Упорная втулКа 16свободно надета на стержень 11 и .опирается на рычаг 17, который установлен на оси 18, закрепленной в корпусе (не показан).В пазу рычага 17 гайкой 19 закреплен шарнирный палец 2 О.Смещением шарнирного пальца 20 вдоль паза регулируется плечо рычага 17. Посредствомшатуна 21 рычаг 17 шарнирно связансо штангой 22. На нижнем конце штанги 74422 укреплена нажимная лапка 23. Итанга. 22 подпружинена пружиной 24.Устройство работает следующим образом.Перед сваркой помещают свариваемый материал под нажимную лапку 23 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 11. 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;1Устройство обеспечивает выстойпуансона в нижнем положении. В этовремя зубья реек 2 и 3 находятся подплатформой, 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 мереразогрева свариваемого материала пуансон З,внедряется в материал засчет зазора между упорами 1 О и упорной втулкой 16 дотех пор, пока упор10 при движении стержня 11 под дейетвием пружины 14 не войдет в контактс упорной втулкой 16.Во время выстоя пуансона шатун 7свободно перемещается по камню 8 вниз, а затем вверх до контакта снижней гранью камня 8. При дальнейшем движении вверх шатун 7 поднимаеткамень 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 клапке 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.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 приизменении толщины соединя емых материалов. 10 формула изобретения 15 1. Устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов, содержащее смонтированные в корпусе стержень с закрепленным на нем пуансоном, трансформатор колебаний, при жимную лапку, закрепленную на подпружиненной штанге, механизм перемещения материала и установленные на стержне упорную втулку и поводок, кинематически связанный с приводным 25 74 6валом, о т л и ч аю 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 экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 626966, кл. В 29 С 27/08, 1977.2. Авторское свидетельство СССР У 517673, кл. В 29 С 27/08, 1975 (прототип).876474 иг ставитель Н, Елисеевахред Ж.Кастелевич оррект реда тор ака Патент Ужгород роектная,илиал ТиражВНИИПИ Гпо дел3035, Мос 697 сударст ам изоб ва, ЖПодписноенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д. 4/