Устройство для непрерывной термоультразвуковой сварки термопластичных пленок

Использование: изобретение относится к области сварки пластмасс, в частности, при непрерывной термоультразвуковой сварки сложносвариваемых полимерных пленок, например, полиэтилентерефталатных, полиимидных, фторсодержащих и др. Сущность изобретения: в устройстве для непрерывной термоультразвуковой сварки полимерных пленок используется полимерная лента 4, которая проходя через нагревательный элемент 5 нагревается до температур плавления свариваемой пленки и, перемещаясь через теплоизолирующий желоб 6, переносит в своем объеме тепло в рабочую зону 8, где в сочетании с энергией ультразвуковых колебаний передаваемых от ультразвукового сварочного инструмента 2 осуществляется процесс термоультразвуковой сварки сложносвариваемых пленок 7. 2 ил.

Изобретение относится к области сварки пластмасс, в частности, при непрерывной термоультразвуковой сварки сложносвариваемых термопластичных пленок, например, полиэтилентерефталатных, полиимидных, фторсодержащих и других подобных пленок.

Известно устройство для непрерывной сварки термопластичных пленок пленок, содержащее ультразвуковой сварочный инструмент, поворотную опору, выполненную в виде ролика, и прижимные ролики. Волков С.С.и др. Сварка пластмасс ультразвуком М., «Химия», 1986, с.207-208.

Недостаток устройства заключается в том, что оно не обеспечивает требуемого времени выдержки при температуре сварки, достаточного для образования прочного сварного соединения при сварке фторопластовых пленок.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для непрерывной сварки термопластичных пленок, содержащее стержневую сварочную головку с ультразвуковым сварочным инструментом, поворотную опору, выполненную в виде ролика и прижимные ролики, расположенные под опорой симметрично относительно продольной оси устройства, а рабочий торец ультразвукового сварочного инструмента выполнен вогнутой формы, охватывающей часть поворотной опоры, выполненной обогреваемой. SU, авторское свидетельство, 806445, B29C 27/08, 1981.

Недостатком устройства является то, что оно имеет узкие функциональные возможности, а именно предназначено для сварки только фторопластовых пленок прямолинейными швами.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения номенклатуры свариваемых термопластичных пленок, а также получения не только прямолинейных, но криволинейных сварных соединений.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для непрерывной термоультразвуковой сварки термопластичных пленок, содержащее стержневую сварочную головку с ультразвуковым сварочным инструментом, поворотную опору, выполненную в виде ролика и прижимные ролики, а рабочий торец ультразвукового сварочного инструмента выполнен вогнутой формы, охватывающей часть поворотной опоры, согласно заявляемому изобретению, оно снабжено гибким элементом в виде полимерной ленты, расположенной с возможностью прохождения через нагреватель, кроме того, устройство снабжено направляющим полимерную ленту теплоизолирующим желобом и сматывающей и наматывающей полимерную ленту катушками, прижимные ролики установлены соосно над поворотной опорой и подпружинены.

Ширина полимерной ленты составляет 1,1-1,5 от ширины рабочего торца ультразвукового сварочного инструмента.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 - вид по стрелке А.

Устройство содержит стержневую сварочную головку 1 с ультразвуковым сварочным инструментом 2, поворотную опору в виде ролика 3, полимерную ленту 4, нагреватель 5 с направляющим полимерную ленту 4 теплоизолирующим желобом 6, расположенным перед рабочей (по направлению движения свариваемых термопластичных пленок 7) зоной 8, а также сматывающую 9 и наматывающую 10 полимерную ленту катушки, которые вместе с нагревателем 5 и парой подпружиненных прижимных роликов 11 закреплены с помощью кронштейнов 12 к корпусу стержневой сварочной головки 1. Ширину полимерной ленты целесообразно применять в пределах 1,1-1,5 от ширины рабочего торца ультразвукового сварочного инструмента 2. При ширине менее 1,1 - снижается механическая устойчивость полимерной ленты от воздействия ультразвуковых колебаний рабочего торца ультразвукового сварочного инструмента, что приводит к ее деформированию - удлинению, а при ширине более 1,5 требуется значительное время для нагрева ленты, что сказывается на производительности процесса сварки. Один из неприводных подпружиненных прижимных роликов 11 кинематически, при помощи резинового пассика 13, связан с наматывающей катушкой 10. Устройство работает следующим образом.

В процессе сварки термопластичных пленок 7, их кромки проходят через рабочую зону 8 между рабочим торцем ультразвукового сварочного инструмента 2 и поворотной опорой, выполненной в виде ролика 3. Одновременно полимерная лента 4 со сматывающей катушки 9 проходит через нагреватель 5, нагревается в нем до температур плавления свариваемых пленок и по направляющему теплоизолирующему желобу 6 перемещается в рабочую зону 8, где под комбинированным воздействием ультразвуковых колебаний, передаваемых с рабочего торца ультразвукового сварочного инструмента 2 и теплового поля от нагретой полимерной ленты 4 происходит непрерывная сварка термопластичных пленок 7, проходящих через рабочую зону 8. Охлажденная на воздухе полимерная лента 4 поступает на наматывающую катушку 10, которая кинематически, с помощью резинового пассика 13, связана с одним из неприводных подпружиненных прижимных роликов 11 и вращается с соответствующей скоростью. При заканчивании полимерной ленты на сматывающей катушке 9, сматывающую 9 и наматывающую 10 катушки меняют местами, после чего лента заправляется в рабочую зону и процесс сварки возобновляется.

Таким образом, предложенное устройство позволяет расширить функциональные возможности путем увеличения номенклатуры свариваемых термопластичных пленок, благодаря возможности регулирования температуры нагрева полимерной ленты.

Кроме того, обеспечивается возможность получения как прямолинейных, так и криволинейных сварных соединений за счет уменьшения протяженности рабочей зоны сварки.

1. Устройство для непрерывной термоультразвуковой сварки термопластичных пленок, содержащее стержневую сварочную головку с ультразвуковым сварочным инструментом, поворотную опору, выполненную в виде ролика, и прижимные ролики, а рабочий торец ультразвукового сварочного инструмента выполнен вогнутой формы, охватывающей часть поворотной опоры, отличающееся тем, что оно снабжено гибким элементом в виде полимерной ленты, расположенной с возможностью прохождения через нагреватель, кроме того, устройство снабжено направляющим полимерную ленту теплоизолирующим желобом и сматывающей и наматывающей полимерную ленту катушками, прижимные ролики установлены соосно над поворотной опорой и подпружинены.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина полимерной ленты составляет 1,1-1,5 от ширины рабочего торца ультразвукового сварочного инструмента.