CZ4896U1 - Zařízení ke svařování rovinných plastových dílů natupo - Google Patents

Description

Zařízení ke svařování rovinných plastových dílů natupo

Oblast techniky

I

Technické řešení se týká zařízení ke svařování rovinných plastových dílů natupo. Předkládané zařízení obsahuje pevný a pohyblivý stůl, jejichž pracovním plochám jsou přiřazeny přes celou pracovní šířku příslušného stolu probíhající upínací svěráky, v každém z nichž je vratně přestavitelně ve směru k a od příslušného stolu uložen přítlačný prostředek, který je spřažen s přítlačným pneumatickým členem.

* Dosavadní stav techniky

É Svařování natupo polotovarů rovinného tvaru z plastických * hmot se používá pro vytváření svařenců, které se dále používají jako rovinné stěny např. u hranatých nádrží, nebo ve tvaru kruhových plášťů u válcových nádrží.

Svařovací proces probíhá v následujícím sledu:

Mezi svařované díly upnuté proti sobě v určité vzdálenosti od sebe se vsune nahřívací zrcadlo mající povrchovou teplotu odpovídající teplotě tavení použitého materiálu spojovaných dílů. Oba díly se svými styčnými plochami přitlačí na protilehlé stěny nahřívacího zrcadla a dojde k natavování materiálu po určitou nastavitelnou dobu.

Po uplynutí této doby se oddálením spojovaných dílů nahřívací zrcadlo uvolní a přemístí se z prostoru mezi díly do výchozí polohy. Následuje pohyb obou dílů proti sobě až dojde k vzájemnému dotyku natavených styčných ploch a sevření určitým nastavitelným přítlakem po určitou nastavitelnou dobu. Po vychladnutí svarového spoje dojde k uvolnění spojených dílů (svařence) na obou pracovních plochách.

K dodržení uvedeného pracovního cyklu a zajištění podmínek potřebných z důvodů technologie svařování je použito u svařovacích zařízení různých konstrukčních uspořádání.

Pohyb svařovaných dílů proti sobě bývá vyvozen současným pohybem obou pracovních ploch ve vodorovné rovině. Toto uspořádání vyžaduje na obou částech svařovacího zařízení přesné vedení a zvyšuje se počet opotřebovávaných částí zařízení.

Svařované díly bývají upnuty na pracovní plochy svařovacího zařízení nejčastěji pomocí pneumatických válců, které jsou umístěny vedle sebe po celé délce svarového spoje a přes přítlačné segmenty jednotlivě působí na svařované díly.

Přítlačná zařízení (svěráky) mají v tomto provedení velkou hmotnost a je možno je použít upevněné pevným spojením na obou koncích pracovní plochy. Vzhledem k ceně pneumatických válců je toto uspořádání finančně náročné a navíc vzhledem k upevnění svěráků neumožňuje svařovat válcové pláště, které si vyžadují při vyjímání po svaření letmé uložení svěráků.

-1CZ 4896 Ul

Další známé zařízení pro upínání svařovaných dílů na pracovní plochu obsahuje pneumatický prvek s jednočinnou funkcí v kombinaci s vratnou pružinou. Pryžový element je uložen v tělese svěráku a přes celistvý přítlačný segment mající délku svarového spoje odpovídající šířce pracovní plochy působí na svařovaný díl. Celistvý přítlačný segment nezajišťuje dokonalý přítlak svařovaných dílů výrazně užších, než je šířka pracovní plochy a také zpětné oddálení segmentu pomocí pružin je v tomto případě méně vhodné.

Zdvih nahřívacího zrcadla bývá řešen buď mechanicky ozubeným hřebenem s pohonem elektromotorem, nebo pomocí pneumatických válců. Použití ozubených převodů a přesné vedení v mechanismu zdvihu nahřívacího zrcadla u těchto uvedených konstrukčních uspořádání je výrobně náročné.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody stavu techniky jsou sníženy nebo zcela odstraněny předkládaným technickým řešením, jehož podstata spočívá v tom, že v přítlačném prostředku je po délce upínacího svěráku vytvořena dutina, ve které je uloženo alespoň jedno žebro upínacího svěráku, přičemž nad tímto žebrem je v dutině přítlačného prostředku uložen zvedací pneumatický člen.

Výhodou tohoto uspořádání je zejména spolehlivé a plynulé zvednutí přítlačného prostředku při uvolňování svařených plastových dílů.

Pto zabezpečení dokonalého přítlaku při upínání i u kratších plastových dílů je přítlačný prostředek rozdělen po délce upínacího svěráku do přítlačných segmentů, v jejich dutině je uloženo žebro.

Pro zjednodušení konstrukce je zmíněné žebro podle další alternativy provedení tvořeno příčkami uloženými mezi bočními stěnami upínacího svěráku v mezerách mezi přítlačnými segmenty, nebo v podobě čepů procházejících vybráními v horních stěnách uvedených segmentů a uloženými mezi bočními stěnami upínacího svěráku.

Dále je výhodné, je-li s pohyblivým stolem spřaženo přestavovací ústrojí, které obsahuje alespoň jeden hlavní pneumatický válec a alespoň jeden pomocný pneumatický válec, jež jsou uloženy na pevném rámu, na němž je zároveň otočně uložen hřídel, na kterém jsou upevněna vyrovnávací ramena, jež jsou pomocí stavěčích členů spřažena s pohyblivým stolem. Tím se zajistí rovnoměrný pohyb pohyblivého stolu po celé jeho šířce.

Pro zabezpečení nasouvání nahřívacího zrcadla do mezery mezi svařované plastové díly je zařízení s výhodou opatřeno zvedacím mechanismem nahřívacího zrcadla uloženým na pevném rámu, přičemž pomocí tohoto zvedacího mechanismu je nahřívací zrcadlo vratně přestavitelné do mezery mezi svařovanými plastovými díly upnutými na pevném stole a na pohyblivém stole.

-2CZ 4896 Ul

Přehled obrázků na výkrese

Příklad provedení předloženého technického řešení je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese.

I

Příklady provedení technického řešení

Podle znázorněného příkladu provedení obsahuje zařízení ke svařování rovinných plastových dílů natupo pevný rám 1, na němž je pevně uložen pevný stůl 11. Na pevném rámu 1 je přestavítelné uložen pohyblivý rám 2, na kterém je pevně uložen pohyblivý stůl 21. Na pevném rámu 1 je jednou svou částí uložen alespoň jeden hlavní pneumatický válec 3, jehož druhá část je uložena na pohyblivém rámu 2.

Na pevném rámu 1 je známým neznázorněným způsobem otočně uložen hřídel 4, na němž jsou upevněna alespoň dvě vyrovnávací ramena 41, na nichž jsou otočně uloženy stavěči členy 42, jejichž druhé konce jsou otočně uloženy na pohyblivém rámu 2. Vyrovnávací ramena 41 jsou uložena v blízkosti bočních okrajů půdorysu pohyblivého stolu 2, aby se dosáhlo optimálního vyrovnávacího účinku při pohybu pohyblivého stolu 2. Podle velikosti pohyblivého stolu 2 lze použít i větší počet vyrovnávacích ramen 41.

Dále je na pevném rámu 1 jednou svojí částí uložen alespoň jeden pomocný pneumatický válec 5, jehož druhá část je spřažena s pohyblivým stolem 2.

Na pevném stole 11 i na pohyblivém stole 21 jsou pevně uloženy upínací svěráky 6. Těleso upínacího svěráku 6 je na jedné straně pevně uchyceno k rámu 1, 2 stolu 11, 21 a na opačné straně je upevnění provedeno pomocí vyjímatelného čepu. Prostor pod přítlačnými segmenty 611 je takto na jedné straně otevřený a uvedená strana slouží k vyjímání uzavřených válcových svařenců.

V upínacím svěráku 6 je uložen alespoň jeden přítlačný prostředek 61, který se rozprostírá po celé pracovní délce upínacího svěráku 6.. U znázorněného provedení je přítlačný prostředek 61 vytvořen z několika přítlačných segmentů 611.

Přítlačný prostředek 61. respektive přítlačné segmenty 611 jsou tvořeny uzavřeným profilem s dutinou 65 v podélném směru upínacího svěráku 6.. Uvnitř dutiny 65 přítlačného prostředku 61 prochází po délce upínacího svěráku 6 žebro 62., které je některým ze známých způsobů upevněno v neznázorněných bočních částech upínacího svěráku 6. V dutině 65 přítlačného prostředku 61 je nad žebrem 62 uložen zvedací pneumatický člen 63 , z pružného materiálu, který je u znázorněného provedení tvořen hadicí zapojenou známým způsobem do pneumatického obvodu. V horní části upínacího svěráku 6 je nad přítlačným prostředkem 61 uložen přítlačný pneumatický člen 64, jehož konstrukce je stejná jako u zvedacího pneumatického členu 63.

U jiného příkladu provedení, který není znázorněn, je přítlačný pneumatický člen 64 uložen ve vnitřním prostoru přítlačného prostředku 61 pod žebrem 62.

-3CZ 4896 U1

U provedení, u něhož je přítlačný prostředek 61 rozdělen na několik přítlačných segmentů 611. může být žebro 62 vytvořeno stejně jako u provedení předcházejícího. Zmíněné žebro 62 lze však u tohoto provedení nahradit příčkami 621, které procházejí mezi jednotlivými přítlačnými segmenty 611 a jsou upevněny v bočních stěnách upínacího svěráku 6. Dutinou 65 přítlačného prostředku 61 se v tomto případě rozumí dutina v přítlačném prostředku 61 vymezená při pohledu z boku příčkami 621.

Na pevném rámu 1 je uložen zvedací mechanismus 7 nahřívacího zrcadla 8, který obsahuje vodicí čepy 71 upevněné zvenku svisle na bocích pevného rámu 1. Na vodicích čepech 71 jsou suvně uloženy duté zvedací tyče 2, na nichž jsou v horní části vytvořeny úchyty 73, například ve tvaru čepů, mezi nimiž je uloženo nahřívací zrcadlo 8. Je-li k dosažení konečné polohy nahřívacího zrcadla 2 zapotřebí vodorovného pohybu nahřívacího zrcadla 2, jako je tomu u znázorněného provedení, jsou úchyty 73 uloženy na pohyblivých částech horizontálních pneumatických válců 74. jejichž pevné části jsou uloženy na zvedacích tyčích 72.

Každá zvedací tyč 72 je spřažena s jedním ramenem úhlové páky 75, jež je upevněna na zvedacím hřídeli 76, který je známým způsobem otočně uložen v pevném rámu 1. Druhé rameno zmíněné úhlové páky 75 je spřaženo s jednou částí zdvihacího pneumatického válce 77, jehož druhá část je uložena na pevném rámu 1.

Nahřívací zrcadlo 2 je u znázorněného příkladu provedení tvořeno dvěma kontaktními deskami 1, mezi nimiž jsou uloženy ploché topné články 82. Alespoň vnější plochy kontaktních desek 21, které přicházejí do styku s nahřívaným materiálem, jsou opatřeny nepřilnavou ochrannou vrstvou 23., například nánosem PTF nebo tkaninou napuštěnou PTF.

Před svařováním se jeden rovinný plastový díl určený ke svařování uloží na pevný stůl 11 a druhý rovinný plastový díl se uloží na pohyblivý stůl 21. Přední části zmíněných plastových dílů se přitom nacházejí pod příslušnými upínacími svěráky 6, jejichž přítlačné segmenty jsou ve zvednuté poloze.

Následně se do přítlačného členu 64 upínacího svěráku 6 pevného stolu 11 nebo do přítlačného pneumatického členu 64 upínacího svěráku 6 pohyblivého stolu 21 nebo do přítlačných pneumatických členů 64 obou upínacích svěráků 6 současně přivede tlakový vzduch a v důsledku toho se přítlačný prostředek 61 nebo přítlačné segmenty 611 příslušného upínacího svěráku 6 přemístí do upínací polohy, dosednou na plastový díl a sevřou jej nastavenou upínací silou.

Na pevný stůl 11 se upne svařovaný díl tak, aby jeho svarová plocha přesahovala hranu upínací plochy stolu asi o 10 mm a byla s ní rovnoběžná. Před upnutím svařovaného dílu na pohyblivý stůl 21 je třeba tento vysunout do přední polohy směrem k pevnému stolu 11 pomocí pneumatického válce (válců) 2 ^a následně jej vrátit do výchozí polohy pro upínání svařovaných dílů pomocí pneumatického válce 5. Uvedená výchozí poloha je nutná pro vzájemné nastavení obou svařovaných ploch plastových dílů a s ohledem na jejich odtahování během nahřívání prostřednictvím zrcadla 2· Svařovaný díl se upíná na pohyblivý stůl 21 tak, aby

-4CZ 4896 Ul jeho svarová plocha těsně doléhala na svařovací plochu dílu upnutého na pevném' stole 11. Po upnutí obou zmíněných dílů se pohyblivý stůl 21 vrátí do své výchozí polohy. Zdvihací pneumatický válec 77 otočí úhlovou pákou 75, čímž se pozvednou zvedací tyče 72 a spolu s nimi i nahřívací zrcadlo 8, které se vsune do mezery mezi čelními plochami upnutých plastových dílů. Nahřívací zrcadlo 8 je přitom udržováno na teplotě tavení materiálu plastových dílů.

Následně se uvede do chodu hlavní pneumatický válec 3., který začne přesouvat pohyblivý stůl 21 až čelní strana plastového dílu upnutého na pohyblivém stole 21 dosedne na nahřívací zrcadlo 8, které přitlačí k čelní stěně plastového dílu upnutého na pevném stole 11. Pohyb pohyblivého stolu 21 se přenáší přes stavěči členy 42 a vyrovnávací ramena 41 na hřídel 4, čímž je zajištěn rovnoměrný pohyb pohyblivého stolu 21 po celé jeho šířce.

Po nastavené časové prodlevě, během níž se materiál na svarových plochách plastových dílců dostatečně nataví a prohřeje se uvedou do činnosti současně pneumatické válce 3 a 74. Pohyblivý stůl 21 se vrátí zpět do výchozí polohy a současně dojde k oddálení nahřívacího zrcadla 8 od. svařovaného dílu upnutého na pevném stole 11 o vzdálenost danou zdvihem pneumatického válce 74. Nahřívací zrcadlo 8 se zpětným pohybem zdvihacího pneumatického válce 77 vrátí dolů do své výchozí polohy.

Následně se uvede do činnosti hlavní pneumatický válec 3_, čímž se pohyblivý stůl 21 začne opět přisouvat k pevnému stolu 11 až čelní části upnutých plastových dílů na sebe dosednou a jsou k sobě přitlačovány nastavenou silou po určenou dobu. Nastavení zmíněné síly i časového intervalu se provádí známým způsobem ve známém neznázorněném pneumatickém obvodu. Po uplynutí zmíněného časového intervalu se plastový díl alespoň na jednom stole uvolní ze sevření. Pro toto uvolnění se přítlačný pneumatický člen 64 příslušného upínacího svěráku 6. odpojí od zdroje tlakového vzduchu a k tomuto zdroji se připojí zvedací pneumatický člen 63., který po naplnění vzduchem zvětší svůj objem a zvedne přítlačný prostředek 61 nebo přítlačné segmenty 611 upínacího svěráku 6.

Po uvolnění svařených plastových dílů z obou upínacích svěráků 6 se svařené plastové díly vyjmou a pohyblivý stůl 21 se vrátí do výchozí polohy.

Jako rovinné plastové díly lze svařovat také pláště nádob odpovídající velikosti, která dovoluje jejich upnutí do upínacích svěráků 6. na pevném stole 11 a pohyblivém stole 21. Výsledné svařence mohou tedy například být rovinného, válcového nebo hranatého tvaru.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení ke svařování rovinných plastových dílů natupo obsahující pevný a pohyblivý stůl, jejichž pracovním plochám jsou přiřazeny přes celou pracovní šířku příslušného stolu probíhající upínací svěráky, v každém z nichž je vratně přestavitelně ve směru k a od stolu uložen přítlačný prostředek, spřažený s přítlačným pneumatickým členem, vyznačuj ící se tím, že v přítlačném prostředku (61) je po délce upínacího svěráku vytvořena dutina (65), ve které je uloženo alespoň jedno žebro (62) upínacího svěráku (6), přičemž nad tímto žebrem (62) je v dutině (65) přítlačného prostředku (61) uložen zvedací pneumatický člen (63).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že přítlačný prostředek (61) je po délce upínacího svěráku (6) rozdělen do přítlačných segmentů (611), v jejichž dutině (65) je uloženo žebro (62).
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že žebro (62) je tvořeno příčkami nebo čepy (621), uloženými mezi bočními stěnami upínacího svěráku (6) v mezerách mezi přítlačnými segmenty (611), nebo procházejícími ve vybráních (otvorech) zhotovených v bočních stěnách přítlačných segmentů (611) .
4. 4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že s pohyblivým stolem (21) je spřaženo přestavovací ústrojí, které obsahuje alespoň jeden hlavní pneumatický válec (3) a alespoň jeden pomocný pneumatický válec (5), jež jsou uloženy na pevném rámu (1), na němž je zároveň otočně uložen hřídel (4) s upevněnými vyrovnávacími rameny (41), která jsou pomocí stavěčích členů (42) spřažena s pohyblivým stolem (21).
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že na pevném rámu (1) je uložen zvedací mechanismus (7) nahřívacího zrcadla (8), které je upraveno vratně přestavitelně do mezery mezi svařovanými plastovými díly upnutými na pevném stole (11) a na pohyblivém stole (21).
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že na zvedacích tyčích (72) po obou stranách svařovacího zařízení jsou upevněny pneumatické válce (74) ovládající pohyb nahřívacího zrcadla (8) ve vodorovné rovině.