SI21360A - Sredinski prečno varilni boben - Google Patents

Abstract

Sredinski prečno varilni boben za varjenje rokavov ima na obodu nameščene grelne elemente, ki ležijo drug ob drugem vzporedno z osjo vrtenja, pri čemer se rokav preko dovodnega valja privede do bobna, se dotakne zunanje strani bobna, se vodi okoli bobna in na drugi strani preko ličilnega valja spet odmakne od bobna, in ko je rokav na bobnu, steče preko krmilnih vezij tok skozi računalniško določeni grelni element, kar povzroči segretje grelnega elementa na do 300 stopinj Celzija, njegova toplota se prenese na rokav, kar povzroči taljenje rokava in zvar, nato se po izklopu toka skozi grelni element zvar in grelni element ločeno ali skupaj ohlajata do najmanj 75 stopinj Celzija, nato rokav zapusti obod bobna in je voden med enega ali več parov vzporedno ležečih hlajenih kovinskih hladilnih valjev, pri tem pa so grelni elementi lahko varilne nitke, močnostne laser diode z infrardečim sevanjem ali piezzo kristali.ŕ

Description

IGORVODOPIVC Stolovnik 49 8280 Brestanica

SREDINSKI PREČNO VARILNI BOBEN

Področje tehnike

Izum sodi v področje varilne tehnologije.

Stanje tehnike

Do sedaj je stanje tehnike omogočalo prečno varjenje rokavov na dva načina. Starejši način je zahteval mirovanje rokava, nakar sta mehansko ali pnevmatsko krmiljeni varilni čeljusti, ki sta bili postavljeni prečno (oziroma pravokotno na smer premikanja rokava) stisnili rokav in ga za predpisan čas izpostavili temperaturi do 300 stopinj Celzija, ki seje dosegala z reguliranjem gretja celotnih čeljusti ali pa s tokovnim impulzom segreto varilno nitko. Po preteku potrebnega časa, sta se čeljusti razprli in rokav se je pomaknil za dolžino vrečke naprej, se ustavil in postopek se je ponovil za novo valjenje. Pri novejšem načinu rokav ves čas potuje naprej z enako hitrostjo, predpisan čas valjenja pa se doseže tako, da vroči čeljusti rokav stisneta, nato pa z njim potujeta del poti, nakar se razpreta in čakata naslednjo zahtevo po valjenju. To delo lahko opravlja več parov varilnih čeljusti.

Bistvena slabost obeh načinov je v nizki povprečni hitrosti rokava, kar je pri prvem načinu očitno, pri drugem načinu pa hitrost omejuje dolžina poti, ki je mehansko omejena.

Tehnični opis izuma

Po izumu je problem rešen tako, da se varjenje rokava 2 izvaja na sredinskem prečno varilnem bobnu 1 tako, da se rokav 2 napelje okoli bobna 1 in se rokav 2 vari medtem, ko se vodi po obodu bobna 1, na katerem so nameščeni grelni elementi 3. Izum bo opisan na izvedbenem primeru in slikah, ki prikazujejo:

Slika 1:

sredinski prečno varilni boben grelni element krmilno vezje

Slika 2:

sredinski prečno varilni boben plastični rokav dovodni valj ločilni valj vzporedno ležeči hlajeni kovinski hladilni valji tlačna enota dvostransko ozobljeni zobati jermen usklajevalni valj tlačni valj napenjevalni valj

Slika 3:

sredinski prečno varilni boben varilna nitka toplotno obstojni in električno neprevodni profil 21 vzmet

Slika 4:

dvostransko ozobljeni zobati jermen 15 stičišče jermenov

Slika 5:

sredinski prečno varilni boben plastični rokav grelni element dvostransko ozobljeni zobati jermen usklajevalni zobje tlačni zobje zvar varilna nitka utor s teflonom prevlečena steklena tkanina laser dioda, piezzo kristal

Izumljeni sredinski prečno varilni boben 1 dosega visoke hitrosti pri valjenju vseh vrst plastičnih rokavov 2 s tem, da ima na obodu bobna 1 nameščene grelne elemente 3, ki ležijo drug ob drugem vzporedno z osjo vrtenja bobna. Na njem je mogoče uporabiti različne vrste grelnih elementov 3 in sicer varilno nitko 17, močnostne laser diode z infra rdečim sevanjem 22, piezzo kristali 22. Razmik med grelnimi elementi 3 je lahko enak, lahko pa skupina dveh, treh ali več grelnih elementov 3 tvori vzorec razmikov. V skupini so lahko grelni elementi 3 ene, dveh ali več širin, in sicer za različne širine zvarov 14.

Rokav 2 se preko dovodnega valja 4 privede do bobna 1, kjer se dotakne zunanje strani bobna 1, se vodi okoli bobna 1 in nato na drugi strani preko ločilnega valja 5 spet odmakne od bobna 1. Pot med točko bobna 1, kjer se rokav 2 prvič dotakne bobna 1, in med točko bobna 1, kjer se rokav 2 spet odmakne od bobna 2, znaša do 99,9 odstotkov obsega bobna. Ko je rokav 2 na bobnu 1, steče preko krmilnih vezij 16 tok skozi računalniško določeni grelni element 3, kar povzroči segretje grelnega elementa 3 na do 300 stopinj Celzija. Na krmilna vezja je po močnostnih vodih dovedena električna napetost, po naslovnih vodih in podatkovnih vodih pa so na krmilna vezja 16 dovedeni računalniški ukazi.

Toplota grelnega elementa 3 se prenese na rokav 2, kar povzroči taljenje rokava 2 in zvar 14. Po izklopu toka skozi grelni element 3 se zvar 14 in grelni element 3 ločeno ali skupaj ohlajata. Pri ločenem ohlajanju rokav 2 zapusti obod bobna 1 po približno 75 odstotkih obsega bobna 1, nakar je rokav 2 voden med enega ali več parov vzporedno ležečih hlajenih kovinskih hladilnih valjev 6. Skupno ohlajanje je počasnejše in mora biti prisilno. Ko se rokav 2 in boben 1 ločita, morata biti oba hladnejša od 75 stopinj Celzija, sicer lahko ob ponovnem stiku nastanejo nezaželeni zvari. Rokav 2 ima med valjenjem konstantno hitrost, na zvar 14 pa ne delujejo nikakršne natezne sile, dokler ni dovolj ohlajen in natezno trden.

Kadar je kot grelni element 3 uporabljena varilna nitka 17 je dodatno povišanje hitrosti mogoče doseči s predgrevanjem. Polni tok steče skozi izbrani grelni element 3 še pred prvim stikom z rokavom 2 in ga segreje na delovno temperaturo, nato pa jo z impulzno širinsko moduliranim tokom vzdržuje do preteka časa varjenja.

Za dober stik varj enega rokava 2 z bobnom 1 skrbi ena ali več tlačnih enot 7 z dvostransko ozobljenimi zobatimi jermeni 8, napetimi preko več vrst valjev in sicer usklajevalnih valjev 9, tlačnih valjev 10 in napenjalnih valjev 11. Navedeni jermeni 8 imajo lahko usklajevalne zobe 12 obrnjene navznoter in tlačne zobe 13, visoke do 8 mm, prevlečene s toplotno obstojno snovjo, obrnjene navzven proti bobnu 1 in razporejene po istem vzorcu kot grelni elementi 3 za usmeijanje pritiska neposredno na zvar 14. Jermen 8 je lahko en sam, lahko pa jih je več vzporedno, drug ob drugem. Skupna širina jermenov 8 je enaka dolžini bobna 1. Hitrost in položaj tlačnih zob 13 sta usklajena z obodno hitrostjo bobna 1 in položajem grelnih elementov 3 s pomočjo usklajevalnih valjev 9, ki so gnani z obodno hitrostjo bobna 1. Na odseku, ki se dotika rokava 2, so jermeni 8 napeti okrog dveh usklajevalnih valjev 9, med katerima je nameščen eden ali več tlačnih valjev 10, na nasprotnem odseku pa je lahko nameščen eden ali več napenjalnih valjev 11.

Pri določenih izvedbah tlačnih enot 7 namestitev tlačnih in napenjalnih valjev ni potrebna. Razdalja med usklajevalnima valjema 9 iste tlačne enote 7 lahko znaša 1 do 99 odstotkov obsega bobna 1. Na obodu bobna 1 je lahko ena ali več zaključenih tlačnih enot 7 z enakimi ali različnimi odseki poti, na katerih se jermeni 8 dotikajo bobna 1. Pri tem so vzdolžna stičišča jermenov 15 posamezne tlačne enote 7, kjer tlačni zobje 13 ne pritiskajo na zvar 14, premaknjena glede na stičišča jermenov 8 vseh ostalih tlačnih enot 7, da ne pride do prečne prekinitve zvara 14.

Funkcija valjev je naslednja: dovodni valj 4 privede rokav 2 na obod bobna 1, usklajevalni valj 10 skrbi za usklajenost hitrosti in položaja tlačnih zob 13 z obodno hitrosljo bobna 1 in položajem grelnih elementov 3, tlačni valj 10 pritiska jermene 8 k rokavu 2 za oblikovanje zvara 14, napenjalni valj 11 napenja jermene 8, ločilni valj 5 loči rokav 2 od bobna 1, hladilni valji 6 pa dodatno ohladijo zvar 14, da postane natezno trden.

Električna napetost je na boben 1 privedena s pomočjo ščetk in drsnih obročev na osi 4 bobna 1. Dva ali trije močnostni vodi so speljani do krmilnih vezij 16, ki krmilijo tok skozi izbrane grelne elemente 3. Posamezno krmilno vezje 16 lahko krmili enega, dva ali več grelnih elementov 3. Vsak grelni element 3 ima svoj binarni naslov glede na lego na bobnu 1, njegovo stanje (vklopljen, izklopljen) pa je odvisno od podatkov na pripadajočem naslovu. Vsako krmilno vezje 16 vklopi ali izklopi posamezni grelni element 3 glede na ukaze v naslovnih in podatkovnih vodih. Tako je lahko hkrati vključeno poljubno število grelnih elementov 3.

Grelni elementi 3 so lahko varilne nitke 17, močnostne diode z infra rdečim sevanjem 22 ali piezzo kristali 22.

Varilne nitke 17 so gibljivo vpete na vsaki strani bobna 1 in napete z dvema vzmetema 21 zaradi temperaturnega raztezka. Varilnim nitkam 17 bočno in spodaj v oporo služijo obdelani toplotno obstojni in električno neprevodni profili 18 iz teflona, vitreksa ali drugih materialov z utori 19 globine do 2,5 debeline nitke. Na zgornji strani nitke prekriva s teflonom prevlečena steklena tkanina 20, da se vaijeni rokav 2 ne zlepi na varilne nitke 17.

Močnostne laser diode z infra rdečim sevanjem 22 s steklenimi ohišji namenske oblike so postavljene tesno druga ob drugi v vzporedne vrste in tvorijo grelni element 3. Vklopljene močnostne laser diode 22 sevajo toploto radialno navzven proti jermenom 8. Vmes se sevanje absorbira v rokavu 2, ga lokalno segreje, stopi in zvari. Pri tem načinu varjenja ni s teflonom prevlečene steklene tkanine 20. Močnostne laser diode 22 v posamez-ni vrsti imajo lahko svoj binarni naslov, ki skupaj z binarnim naslovom vrste določi dvodimenzionalni položaj zvara 14.

Piezzo kristali 22 namenske oblike so postavljeni tesno, drug ob drugem v vzporedne vrste in tvorijo grelni element 3. Vklopljeni piezzo kristali 22 z nihanjem v smeri prečno ali vzdolžno z lego rokava 2 drgnejo ob rokav 2, pri čemer nastaja toplota trenja. Pri tem načinu varjenja ni s teflonom prevlečene steklene tkanine 20. Piezzo kristali 22 imajo lahko svoj binarni naslov, ki skupaj z binarnim naslovom vrste določi dvodimenzionalni položaj zvara 14.

Za prijavitelja Igorja Vodopivca:

ODVETNICA \ mag.Mari ja KARLOV^EK SAVIH0U7 .CELJE

G3-5U1-G43 ,

Claims (4)

1. Sredinski prečno varilni boben za valjenje rokavov, ki so se doslej varili z mehansko ali pnevmatsko krmiljenimi varilnimi čeljustmi postavljenimi prečno na smer premikanja rokava značilen po tem, da ima na obodu nameščene grelne elemente 3, na katere je po močnostnih vodih preko krmilnih vezij 16 dovedena električna napetost, po naslovnih vodih in podatkovnih vodih so pa krmilnim vezjem 16 dovedeni računalniški ukazi, kar omogoča segrevanje izbranih grelnih elementov 3, s tem pa tudi rokava 2, na do 300 stopinj Celzija, kar povzroči taljenje rokava 2 in zvar 14, rokav 2 pa potuje po do 99,9 odstotka obsega bobna, in se po izklopu toka skozi grelni element 3 zvar 14 in grelni element 3 ločeno ali skupaj ohlajata in pri ločenem ohlajanju rokav 2 zapusti obod bobna 1 po približno 75 odstotkih obsega bobna 1, dokler se preko ločilnega valja 5 ne odmakne in vodi med enega ali več parov vzporedno ležečih hlajenih kovinskih valjev 6, in ima boben 1 na obodu eno ali več tlačnih enot 7 z enakimi ali različnimi odseki poti, na katerih se eden ali več vzporedno nameščenih dvostransko ozobljenih zobatih jermenov 8 dotika bobna 1, napeti pa so preko usklajevalnih valjev 9, tlačnih valjev 10 in napenjalnih valjev 11 in imajo usklajevalne zobe 12 obrnjene navznoter in tlačne zobe 13 visoke do 8 mm, prevlečene s toplotno obstojno snovjo, obrnjene navzven proti bobnu 1 in razporejene po istem vzorcu, kot so razporejeni grelni elementi 3 na bobnu 1, za usmerjanje pritiska neposredno na zvar 14, in pri čemer razdalja med usklajevalnima valjema 9 iste tlačne enote 7 lahko znaša 1 do 99 odstotkov obsega bobna 1 in so vzdolžna stičišča jermenov 15 posamezne tlačne enote 7, kjer tlačni zobje 13 ne pritiskajo na zvar 14, premaknjena glede na vzdolžna stičišča jermenov 15 vseh ostalih tlačnih enot 7, da ne pride do prečne prekinitve zvara 14, hitrost in položaj tlačnih zob pa sta usklajena z obodno hitrostjo bobna 1 in položajem grelnih elementov 3 s pomočjo usklajevalnih valjev 9 in pri čemer so varilne nitke 17 gibljivo vpete na vsaki strani bobna 1 in napete z dvema vzmetema 21 zaradi temperaturnega raztezka in jim bočno in spodaj v oporo služijo obdelani toplotno obstojni in električno neprevodni profili 18 iz teflona, vitreksa ali drugih materialov z utori 19 globine do 2,5 debeline nitke, na zgornji strani pa varilne nitke 17 prekriva s teflonom prevlečena steklena tkanina 20, da se varjeni rokav 2 ne zlepi na varilne nitke 17.

2. Sredinski prečno varilni boben kot pod 1, značilen po tem, da napajanje s tokom omogoča še pred stikom varilne nitke 17 z rokavom 2 predgrevanje varilne nitke 17 na delovno temperaturo, kar poviša hitrost varjenja.

3. Sredinski prečno varilni boben kot pod 1, značilen po tem, da so grelni elementi 3 močnostne laser diode z infra rdečim sevanjem, ki so s steklenimi ohišji namenske oblike postavljene tesno druga ob drugi v vzporedne vrste in pri čemer vklopljene laser diode 22 sevajo toploto radialno navzven proti jermenom 8 in se sevanje absorbira v rokavu 2, ga lokalno

-1010 segreje, stopi in zvari, pri čemer imajo laser diode 22 v posamezni vrsti imajo lahko svoj binarni naslov, ki skupaj z binarnim naslovom vrste določi dvodimenzionalni položaj zvara 14, pri čemer pri tem načinu varjenja ni s teflonom prevlečene steklene tkanine 20.

4. Sredinsko prečno varilni boben kot pod 1, značilen po tem, da so grelni elementi 3 piezzo kristali 22 namenske oblike postavljeni tesno, drug ob drugem v vzporedne vrste in pri čemer vklopljeni piezzo kristali 22 z nihanjem v smeri prečno ali vzdolžno z lego rokava drgnejo ob rokav 2, pri čemer nastaja toplota trenja in imajo lahko piezzo kristali 22 svoj binarni naslov, ki skupaj z binarnim naslovom vrste določi dvodimenzionalni položaj zvara 14, pri čemer pri tem načinu varjenja ni s teflonom prevlečene steklene tkanine 22.