RU18153U1 - Установка для изготовления раздвижных строительных блоков сотового типа из полимерных материалов - Google Patents

Abstract

1. Установка для изготовления раздвижных строительных блоков сотового типа из полимерных материалов, содержащая устройство для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий, блок волноводов с приводом их перемещения, опору-отражатель УЗК с приводом ее перемещения и набор источников питания УЗК - ультразвуковых генераторов, отличающаяся тем, что устройство для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий выполнено в виде двух последовательно размещенных левого и правого столов с установленными на них рольгангами и вертикальными передними и задними направляющими стенками, каждый волновод УЗК выполнен в виде толстой пластины переменного сечения, жестко закрепленной в разрезном хомуте и зафиксированной относительно него прижимным разрезным кольцом, причем каждый разрезной хомут установлен с возможностью перемещения на двух штоках, имеющих с одной стороны упоры, выполненные взаимодействующими с разрезным хомутом, и размещенных с возможностью осевого перемещения в передней и задней вертикально расположенных щеках, неподвижно закрепленных на регулируемом по высоте с помощью опор основании, расположенном между левым и правым столами, кроме этого, каждый разрезной хомут подпружинен относительно задней щеки двумя размещенными на штоках пружинами, выполненными взаимодействующими с соответствующими установленными в задней щеке соосно штокам втулками-регуляторами усилия поджатия пружин и обеспечивающими требуемое усилие прижима волноводов УЗК к свариваемым исходным полоса�

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗДВИЖНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ СОТОВОГО ТИПА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относ1 |тся к области строительства, а ёопее конкретно - к технологии изготовления раздвижных строительных конструкций сотового типа из полимерных материалов, используемых для закрепления грунта шоссейных ДОРОГ, аэродромов и берегов рек.

Наиболее близким решением к заявляемому является известная конструкция многопозиционной установки для изготовления изделий из термопластичных материалов с помощью ультразвуковой (УЗК) сварки (см. книгу Волкова С.С., Орлова Ю.Н., Черняка Б.Я. Сварка пластмасс ультразвуком, М., Химия, 1974, с.196...197). Такая установка имеет УСТРОЙСТВО для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий в виде многопозиционного ПОВОРОТНОГО стола, ёлок волноводов УЗК с ПРИВОДОМ их перемещения, комплект опор-отражателей УЗК с ПРИВОДОМ их перемещения и набор источников питания УЗК - ультразвуковых генераторов.

Такая конструкция установки позволяет изготавливать различные изделия из термопластичных материалов, однако область использования установки ограничена тем, что в процессе изготовления многослойных изделий сотового типа из длинных плоских полос на такой установке невозможно обеспечить качественную сварку закрывающих друг друга полос.

Задачей, на решение КОТОРОЙ направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности изготовления высокоКс1нественных сложных изделий - раздвижных строительных, например, полиэтиленовых, блоков сотового типа.

МПК В32В 3/12 В29С 65/08

качественной сварки элементов раздвижных строительных блоков сотового типа за счет обеспечения в месте сварки объемно пространственного состояния материала, близкого по параметрам к состоянию данного материала в процессе рабочей эксплуатации изделия сотового ёлока).

Указанный результат достигается тем, что в известной установке для изготовления раздвижных строительных блоков сотового типа из полимерных матреиалов, содержащей устройство для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий, блок волноводов УЗК с ПРИВОДОМ их

перемещения, опору-отражатель УЗК с ПРИВОДОМ ее перемещения и набор источников питания УЗК - ультразвуковых генераторов,

УСТРОЙСТВО для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий выполнено в виде двух последовательно размещенных левого и правого столов с установленными на них рольгангами и вертикальными передними и задними направляющими стенками,

каждый волновод УЗК выполнен в виде толстой пластины переменного сечения, жестко закрепленной в разрезном хомуте и зафиксированной относительно него ПРИЖИМНЫМ разрезным кольцом,

причем каждый разрезной хомут установлен с возможностью перемещения на двух щтоках, имеющих с одной СТОРОНЫ УПОРЫ, выполненные взаимодействующими с разрезным хомутом, и размещенных с возможностью осевого перемещения в передней и задней вертикально расположенных щеках, неподвижно закрепленных на регулируемом по высоте с помощью ОПОР основании, расположенном между левым и правым столами,

2 кроме этого, каждый разрезной хомут подпружинен относительно задней щеки двумя размещенными на штоках пружинами, выполненными взаимодействующими с соответствующими установленными в задней щеке соосно штокам втулками-регуляторами усилия поджатия пружин и обеспечивающими требуемое усилие прижима волноводов УЗК к свариваемым исходным полосам-заготовкам,

ПРИВОД перемещения волноводов УЗК выполнен в виде пластины, жестко закрепленной относительно задних торцев штоков, расположенных с наружной СТОРОНЫ задней щеки, и кинематически связанной системой тяг с ПРИВОДНЫМ одноплечим рычагом, шарнирно закрепленным одним концом в нижней части основания,

опора-отражатель УЗК выполнена в виде вертикально расположенного ОПОРНОГО стержня, размещенного в нижней и верхней направляющих, неподвижно закрепленных относительно основания, с возможностью перемещения ОПОРНОГО стержня вверх и вниз вдоль его оси,

ПРИВОД перемещения ОПОРНОГО стержня выполнен в виде передаточного одноплечего рычага, шарнирно закрепленного одним концом в средней части основания и кинематически связанного с одной СТОРОНЫ с помощью шарнирно закрепленной двухзвеннай рычажной пары с ПРИВОДНЫМ одноплечим рычагом, а с другой СТОРОНЫ - с помощью шарнирно закрепленной тяги с ОПОРНЫМ стержнем, снабженным также возвратной пружиной.

Особое выполнение основных Функциональных узлов заявляемой установки обеспечивает возможность изготовления высококачественных раздвижных строительных полиэтиленовых блоков сотового типа ПРИ обеспечении высокой надежности работы установки и небольших эксплуатационных расходов.

- 3 Предлагаемая -на Фиг. 1 -на Фиг. 2 -на Фиг. 3 -на Фиг. 4 -на Фиг. 5 -на Фиг. 6 -на Фиг. 7 -на Фиг. 8 полезная модель пояснена чертежами, на КОТОРЫХ: изображена общая схема на виде спереди заявляемой установки для изготовления раздвижных строительных блоков сотового типа из полимерных материалов; изображена общая схема на виде сверху заявляемой установки для изготовления раздвижных строительных блоков сотового типа из полимерных материалов; изображен разрез по А-А заявляемой установки для показа конструкции столов, рольганга и вертикальных направляющих стенок; изображен разрез по Б-Б заявляемой установки для показа конструкции ПРИВОДОВ для перемещения волноводов и ОПОРНЫХ стержней в рабочий момент сварки исходных полимерных полос; изображена на виде сверху по стрелке В см. Фиг. 4) зона сварки заявляемой установки в начале сварки первых двух исходных полос-заготовок; изображена на виде сверху по стрелке В (см. Фиг. 4) зона сварки заявляемой установки в начале приеарки третьей исходной полосы-заготовки; изображена на виде сбоку схема установки волноводов и ОПОРНОГО стержня в рабочий момент сварки исходных полос-заготовок; изображена на виде сверху схема установки волновода и соответствующего ОПОРНОГО стержня в рабочий момент сварки исходных полос-заготовок.; «. д . ется блок для п изде виде устан -на Фиг. 10 изображено сечение по Д-Д (см. Фиг. S) для показа конструкции раэрезного хомута для крепления волновода -на Фиг. 11 изображено сечение по Е-Е (см. Фиг. 10) для показа крепления волновода в разрезном хоиуте; иа Фиг. 12 изображен вид сбоку сварочного узла заявляемой установки для более подробного показа конструкции ПРИВОДОВ для перемещения волноводов и ОПОРНЫХ стержней в рабочий момент сварки исходных полос-заготовок; -на Фиг. 13 изображена конструкция ОПОРНОГО стержня; -на Фиг. 14 изображено сечение по Ж-Ж ОПОРНОГО стержня; -на Фиг. 15 изображено начало процесса сварки исходных полос-заготовок; -на Фиг. 16 изображен промежуточный этап процесса сварки исходных полос-заготовок с показом развития площади сварочной зоны; -на Фиг. 17 изображен заключительный этап процесса сварки исходных полос-заготовок с показом операции ПРОКОВКИ. Возможность осуществления заявляемого изобретения подтвержданижеприведенными материалами. Предлагаемая установка для изготовления раздвижных строительных в сотового типа из полимерных материалов содержит УСТРОЙСТВО одачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого ия в процессе сварки и удаления готовых изделий, выполненное в двух последовательно размещенных столов левого 1 и правого 2 с овленными на них рольгангами 3 (см. Фиг. l,2v и вертикальными

передними 4 и задними 5 (см. Фиг. 3) направляющими стенками, ЁЛОК волноводов 6 УЗК (см. Фиг. 4,5,6,7) с ПРИВОДОМ ик перемещения, опоруотражатель 7 УЗК с ПРИВОДОМ ее перемещения и набор источников питания УЗК - ультразвуковых генераторов (на чертеже не показаны).

Каждый волновод 6 УЗК выполнен в виде толстой пластины переменного сечения (см. Фиг. 7,8), жестко закрепленной в разрезном хомуте 8 (см. Фиг. 10,11) и зафиксированной относительно него ПРИЖИМНЫМ разрезным кольцом 9.

Каждый разрезной хомут 8 установлен с возможностью перемещения на двух штоках 10, имеющих с одной СТОРОНЫ упоры 11, выполненные взаимодействующими с разрезным хомутом 8, и размещенных с возможностью осевого перемещения в передней 12 и задней 13 вертикально расположенных щеках, неподвижно закрепленных на регулируемом по высоте с помощью ОПОР 14 основании 15 (см. Фиг. 4,12), расположенном между левым 1 и правым 2 столами (см. Фиг. 1).

Каждый разрезной хомут 8 подпружинен относительно задней щеки 13 двумя размещенными на штоках 10 пружинами 16 (см. Фиг. 7,8), выполненными взаимодействующими с соответствующими установленными в задней щеке 13 соосно штокам 10 втулками-регуляторами 17 усилия поджатия пружин 16 и обеспечивающими требуемое усилие прижима волноводов 6 УЗК к свариваемым исходным полосам-заготовкам первой 18, ВТОРОЙ 19 или третьей 20, поочередно подаваемым в зону сварки 21 (см. Фиг.4,5,6) из блока 22 (см. Фиг.2) исходных полос-заготовок в процессе сварки.

Для обеспечения необходимой жесткости КОНСТРУКЦИИ передняя 12 и задняя 13 щеки жестко связаны между собой стяжками 23 (см. Фиг.8).

ПРИВОД перемещения волноводов 6 УЗК выполнен в виде пластины 24 (см. Фиг. 7,8,12), жестко закрепленной относительно задних

- 6 торцев штоков 10, расположенных с наружной СТОРОНЫ задней щеки 13, 1Л кинематически связанной системой тяг 25 (ТРОСОЁЛОЧНОЙ или цепной системой) с ПРИВОДНЫМ одноплечим рычагом 26 см. Фиг. 4,12), шарнирно закрепленным одним концом 27 в нижней части основания 15.

ПРИВОДНОЙ одноплечий рычаг 26 может ПРИВОДИТЬСЯ в действие рукой или ногой оператора установки, либо ГИДРО- или пневмоЦИЛИНДРОМ.

Опора-отражатель 7 УЗК выполнена (см. Фиг. 4,7,12,13) в виде вертикально расположенного ОПОРНОГО стержня 28, размещенного в нижней 29 и верхней 30 направляющих, неподвижно закрепленных относительно основания 15, с возможностью перемещения ОПОРНОГО стержня 28 вверх и вниз вдоль его оси и штырей 37.

ПРИВОД перемещения опоры-отражателя 7 выполнен в виде передаточного одноплечего рычага 31, шарнирно закрепленного одним концом 32 в средней части основания 15 и кинематически связанного с одной СТОРОНЫ с помощью шарнирно закрепленной двухзвенной рычажной пары 33 с ПРИВОДНЫМ одноплечим рычагом 26, ас другой СТОРОНЫ - с помощью шарнирно закрепленной тяги 34 - с ОПОРНЫМ стержнем 28, снабженным также возвратной пружиной 35.

ПРИ этом вместо двухзвенной рычажной пары 33 можно применять ТРОС или цепь с длиной, обеспечивающей закон движения в соответствии с настоящем описанием.

Тяга 34 привода ОПОРНОГО стержня 28 может быть также выполнена в гибком варианте из троса или цепи).

Усилия прижима и энергия воздействия ультразвуковых колебаний ограничены в замкнутой силовой цепочке основание 15 - щека 13 втулка-регулятор 17 усилия поджатия пружины 16 - разрезной хомут 8 волновод 6 УЗК - две исходных полосы-заготовки первая (передняя) 18

- СМИ|« ЧО(

-Tf ,

- s -

и вторая (задняя) 19 (см. Фиг. 5,6,7) - опора-отражатель 7 - нижняя 29 1л верхняя 30 направляющие ОПОРНОГО стержня 28 - основание 15.

ПРИ сЁОРКе сварочный узел в сборе (включающий волноводы 6 УЗК с элементами их крепления и привода их перемещения) устанавливают так, чтойы был обеспечен гарантированный зазор между упорами 11 штоков 10 и передней щекой 12, равный величине, превыщающей суммарную толщину свариваемых исходных полос-заготовок 18,19.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

Перед началом работы на исходных полосах-заготовках 18,19 размечают точки сварки Зё см. Фиг. 6,15), которые определяются требуемым размером ячеек изготовляемого сотового блока.

После этого скомплектованный блок 22 (см. Фиг. 3) исходных полос-заготовок укладывают на рольганг 3 левого стола 1.

Для беспрепятственной укладки первой пары исходных полосзаготовок 18,19 предварительно освобождают зону сварки путем перемещения волноводов 6 УЗК. назад на величину Ха (см. Фиг. 12), превышающую суммарную толщину свариваемых исходных полос-заготовок 18,19, а ОПОРНОГО стержня 28 вниз на ход Хо, превышающий высоту исходных полос-заготовок 18,19, (например, на 180...200 мм ПРИ высоте исходной полосы-заготовки 18 или 19, равной 150 мм) и обеспечивающий ОТКРЫТУЮ зону закладки, после чего первые две исходные полосы-заготовки 18,19 по рольгангу 3 стола 1 подают в зону сварки (см. Фиг. 2,7,8).

ПРИ подготовке зоны сварки к приему первой пары исходных полос-заготовок 18,19 с помощью ПРИВОДОВ перемещения волноводов 6 УЗК и опоры-отражателя 7 путем воздействия на свободный конец ПРИВОДНОГО одноплечего рычага 26 поворачивают его и за счет плеча а с помощью системы тяг 25 перемещают волноводы 6 УЗК и другие подвижные части сварочного узла назад (от зоны сварки).

ПРИ этом в начале движения за счет первичного распрямления двухзвенной рычажной пары 33 (или первоначального удлинения данной кинематической связи ПРИ ее гибком варианте исполнения) передаточный одноплечий рычаг 31 не движется, благодаря чему обеспечивается опережающее движение волноводов 6 УЗК на ход Ха 1 по отношению к пока остающейся на месте опоре-отражателю 7 УЗК.

По мере дальнейшего поворота двухзвенная рычажная пара 33 распрямляется и начинается одновременное перемещение волноводов 6 УЗК и опоры-отражателя 7 УЗК.

Данное разнесение по времени начала движения волноводов 6 УЗК и опоры-отражателя 7 УЗК позволяет обеспечить перемещение опорыотражателя 7 УЗК, освобожденного от воздействия усилия прижима волноводов 6 УЗК, что в свою очередь дает возможность беспрепятственного освобождения полос-заготовок 13,19,20 для перемещения блока 22 исходных полос-заготовок под сварку следующей зоны.

После снятия прилагаемого усилия к ПРИВОДНОМУ одноплечему рычагу 26 возвратной пружиной 35 см. Фиг. 12) опору-отражатель 7 УЗК поднимают в рабочее положение, а с помощью подпружиненных волноводов 6 УЗК свариваемые исходные полосы-заготовки 18,19 прижимают к опоре-отражателю 7, создавая в исходных полосахзаготовках 18,19 необходимое контактное давление для сварки.

После этого включают генераторы УЗК (на чертеже не показаны), от энергии КОТОРЫХ волноводы 6 УЗК сваривают сжатые исходные полосызаготовки 18,19.

Затем с помощью приложения усилия к ПРИВОДНОМУ одноплечему рычагу 26 вновь освобождают зону сварки и перемещают свариваемые исходные полосы-заготовки 18,19 на шаг, определяющий размеры ячеек изготовляемого сотового блока, для сварки следующего места

- 9 с размеченными точками сварки 36 по вышеприведенному описанию, после чего поочередно в вышеуказанной последовательности сваривают все намеченные сварные швы первых двух исходных полос-заготовок 18,19.

Вторую 19 и третью 20 (а также каждую последующую) исходные полосы-заготовки сваривают см. Фиг. 6) аналогична описанному выше процессу с той особенностью, что ПРИ подъеме ОПОРНЫЙ стержень 28 вводрСт в sasop между ранее сваренными первой 18 и ВТОРОЙ 19 исходными полосами-заготовками напротив места сварки третьей 20 и ВТОРОЙ 19 исходных полос-заготовок.

Для обеспечения высокой точности требуемого шага сварки используют совмещение РИСОК разметки мест сварки 36.

ОПОРНЫЙ стержень 28 имеет два ряда штырей 37, расположенных в шахматном порядке.

Процесс сварки на каждом таком штыре предлагаемой установки заключается в следующем.

Этап I. Начало сварки. (См. Фиг. 15)

Как ГОВОРИЛОСЬ выше, усилием прижатия Р волноводами 6 УЗК. исходных полос-заготовок 18,19 к каждому ШТЫРЮ 37 ОПОРНОГО стержня 28 создается контактное давление, обеспечивающее зону низкого сопротивления С для прохождения ультразвуковых колебаний.

Волноводы 6 передают УЗК в исходные полосы-заготовки 18,19, после чего благодаря гистерезисным колебаниям в материале исходных полос-заготовок 18,19 ПРОИСХОДИТ разогрев в зоне максимального сопротивления, то есть в зоне 38 контакта исходных полос-заготовок 18,19, а также в зоне 39 контакта первой (передней) исходной полосы-заготовки 18 и ШТЫРЯ 37.

- 10 Этап II. (Промежуточный). Развитие ппощади сварочной зоны.

См. Ф1лг. 16)

Под действием усилия прижатий волноводов 6 УЗК по мере расплавления материала ШТЫРЬ 37 внедряется в первую (переднюю) исходную полосу-заготовку 1В, а зона прохождения УЗК расширяется.

По мере разогрева полос зоны 38 и 39 смыкаются между собой, благодаря чему ШТЫРЬ 37 легко прокалывает исходную полосузаготовку 18, после чего вытесняемый штырем 37 расплав вытекает в зону 40 и после контакта с холодной поверхностью ОПОРНОГО стержня 28 остывает, создавая местное утолщение.

Этап III. Окончание сварки. Проковка (См. Фиг. 17)

Фактором, определяющим окончание процесса сварки, является заглубление ШТЫРЯ 37 на всю его высоту в материал первой (передней) исходной полосы-заготовки 18. В этот момент воздействие УЗК прекращается, но ПРИЖИМ некоторое время сохраняется для обеспечения процесса ПРОКОВКИ. В это момент ПРОИСХОДИТ остывание зоны сварки за счет отдачи тепла материалу штырей 37, ОПОРНОГО стержня 28 и волноводов 6 УЗК.

Расплав зоны 40 способствует увеличению контактного давления в зоне 38 сварного шва и увеличению ПРОЧНОСТИ места сварки.

Использование предлагаемой полезной модели позволяет

1.Обеспечить высокое качество изготовления сотовых полимерных блоков и других различных полимерных изделий сложных ФОРМ за счет использования высококачественной ультразуковой сварки из материала с ПРОИЗВОЛЬНЫМИ Физико-механическими характеристиками материала.

2.Обеспечить изготовление сотовых полимерных блоков с Различным шагом сварки, различной длины и различным количеством исходных полос-заготовок без какой-либо переналадки механизмов

- 11 установки для сваркм.

3.Обеспечить минимальные затраты на изготовление установки и расширение номенклатуры изготавливаемых сотовых ёлоков за счет выпоЛений установки однопозиционной.

4.Повысить удельную мощность сварки за счет обеспечения каждого волновода собственным источником питания УЗК - ультразвуковым генератором с одновременным включением всех генераторов.

5.Обеспечить компактность установки за счет выполнения основного сварочного узла с возможностью крепления на нем двух и более волноводов.

- 12 УСТАНОВКА

Claims (2)

1. Установка для изготовления раздвижных строительных блоков сотового типа из полимерных материалов, содержащая устройство для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий, блок волноводов с приводом их перемещения, опору-отражатель УЗК с приводом ее перемещения и набор источников питания УЗК - ультразвуковых генераторов, отличающаяся тем, что устройство для подачи заготовок в зону сварки, перемещения свариваемого изделия в процессе сварки и удаления готовых изделий выполнено в виде двух последовательно размещенных левого и правого столов с установленными на них рольгангами и вертикальными передними и задними направляющими стенками, каждый волновод УЗК выполнен в виде толстой пластины переменного сечения, жестко закрепленной в разрезном хомуте и зафиксированной относительно него прижимным разрезным кольцом, причем каждый разрезной хомут установлен с возможностью перемещения на двух штоках, имеющих с одной стороны упоры, выполненные взаимодействующими с разрезным хомутом, и размещенных с возможностью осевого перемещения в передней и задней вертикально расположенных щеках, неподвижно закрепленных на регулируемом по высоте с помощью опор основании, расположенном между левым и правым столами, кроме этого, каждый разрезной хомут подпружинен относительно задней щеки двумя размещенными на штоках пружинами, выполненными взаимодействующими с соответствующими установленными в задней щеке соосно штокам втулками-регуляторами усилия поджатия пружин и обеспечивающими требуемое усилие прижима волноводов УЗК к свариваемым исходным полосам-заготовкам, привод перемещения волноводов УЗК выполнен в виде пластины, жестко закрепленной относительно задних торцев штоков, расположенных с наружной стороны задней щеки, и кинетически связанной системой тяг с приводным одноплечим рычагом, шарнирно закрепленным одним концом в нижней части основания, опора-отражатель УЗК выполнена в виде вертикально расположенного опорного стержня, размещенного в нижней и верхней направляющих, неподвижно закрепленных относительно основания, с возможностью перемещения опорного стержня вверх и вниз вдоль его оси, привод перемещения опорного стержня выполнен в виде передаточного одноплечего рычага, шарнирно закрепленного одним концом в средней части основания и кинематически связанного с одной стороны с помощью шарнирно закрепленной двухзвенной рычажной пары с приводным одноплечим рычагом, а с другой стороны - с помощью шарнирно закрепленной тяги с опорным стержнем, снабженным также возвратной пружиной.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что передняя и задняя щеки жестко связаны между собой стяжками.