Spôsob zhutnenia a následné zvarenie elektrických vodičov a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Číslo patentu: 283882

Dátum: 03.03.2004

Autori: Steiner Ernst, Götz Heinz, Stroh Dieter

Je ešte 8 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob a zariadenie na zhutnenie a následné zvarenie elektrických vodičov, predovšetkým na výrobu prechodových a koncových uzlov prameňov vodičov pomocou ultrazvuku v zhutňovacej komore (10), ktorá je prispôsobená vodičom a má prestaviteľnú výšku (h) a šírku (b), pričom najprv dochádza ku zhutneniu (skompaktneniu) a potom ku zvareniu príslušných vodičov. Pre zhutňovaciu komoru možno pritom nezávisle od prierezu zváraných vodičov vopred nastaviť pomer výška-šírka.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na zhutňovanie a následně zváranie elektrických vodičov, predovšetkým na výrobu prechodových a koncových uzlov prameňov vodiča,pomocou ultrazvuku vzhutňovacej komore, ktorá je prispôsobiteľná vodičom a má prestaviteľnú výšku a šírku,pričom sa zvárané vodiče najskôr zhutnia a potom dochádza ku ich zvareniu.Vynález sa ďalej týka zariadenia na zhutňovanie a následne zváranie elektrických vodičov. predovšetkým na výrobu prechodových a koncových uzlov prameňov vodiča ktorého súčasťou je elektróda na výrobu ultrazvukových kmitov (sonoelektróda), ktorej jeden segment predstavuje prvú bočnú ohraničujúcu plochu vpredu otvorenej, výškovo a šírkovo prestaviteľnej zhutňovaeej komory s najčastejšie pravouholníkovým prierezom, ktorej ostatne ohraničujúce plochy sú tvorené segmentmi viacdielnej protielektródy,pričom súčasťou tejto protielektródy je vzhľadom na segment sonoelektródy prestaviteľná prvá časť, tvoriaea druhú,napr. zvisle k segmentu sonoelektródy prebiehajúcu ohraničujúcu plochu, ďalej rovnobežne s druhou ohraničujúcou plochou posúvateľná, tretiu ohraničujúcu plochu tvoriaca druhá časť, z ktorej vychádza pohyblivý segment, tvoriaci štvrtú, rovnobežne so segmentom sonoelektródy prebiehajúcu ohraničujúcu plochu, pričom tento pohyblivý segment aspoň počas zhutňovania a zvárania prilieha alebo takmer prilieha na prvú časť protielektródy a pričom aspoň počas zhutňovania prvá a druhá časť vykonávajú nútený spriahnutý pohyb.0 zodpovedajúcom spôsobe, príp. zariadení na realizáciu tohto spôsobu píše DE 37 l 9 083 Cl. Pritom sa tak počas zhutňovania, čiže predbežného stlačenia, ako i počas zvárania meni prierez zhutňovacej komory. Aby bolo možné zvarit vodiče v požadovanom rozsahu, musia sa individuálne pre každý prierez vodiča nastaviť parametre zvárania.Z patcntového spisu EP 0 208 310 B 1 je známy spôsob regulácie priebehu kvalitatívnej kontroly pri ultrazvukovom zváraní materiálov. Pri tomto sa s cieľom aktivovať ultrazvukovú energiu spustí sonoelektróda ultrazvukovćho zváracieho zariadenia na obrobok, ktorý je uložený na nákove,po čom sa aktivuje sonoelektróda a nechá sa vykonať požadovanú deformačnú dráhu.Z patentového spisu SU-A 757 337 je známy spôsob ultrazvukovćho zvárania termoplastických látok, pri ktorom sa pomocou bezprostredne na sonoelektróde umiestneného snímača dráhy registruje hĺbka vnorenia sonoelektródy a tým aj deformácia materiálu. K ukončeniu zvárania dochádza pri zmene znamienka druhej časovej derivácie signálu dráhy.V patentovom spise DE-OS 2 i 49 748 je opísaný spôsob, zariadenie, ako aj systém výroby spojov s integrovanými obvodmi. S cieľom dosiahnuť lepšie spoje sa silovć pôsobenie nástroja, ale aj jeho napájanie energiou regulujú prostredníctvom deformácie spájaných dielov, ktorá sa zisťuje pomocou snímača dráhy.Riadenie ultrazvukovćho zvárania je známe z FR-A 2 302 172. Pri tomto postupe dochádza počas zvárania k snímaniu rýchlosti vnáracíeho pohybu sonoelektródy. rýchlosť sa porovnáva so zadanými hraničnými hodnotami a pri prekročení nastaviteľných prahov dôjde k zastaveniu prívodu energie do sonoelektródy.Aj ked pomocou známych metód, príp. zariadení neustále dochádza k pokusom o optimalizáciu zváracích postupov, je v závislosti od zváraných častí potrebné individuálne nastavenie parametrov zvárania, a to predovšetkým vtedy, ak majú byť pomocou ultrazvukoveho zvárania zhotovené prechodovć a koncové uzly prameňov vodiča.Technologicky sa problém vo väčšine prípadov rieši tak. že bez ohľadu na prierez zváraných vodičov sa tieto vodiče zhutnia na taký prierez, pri ktorom má zhutňovacia komora predom zadaný pomer výška-šírka, a že sa v závislosti od skutočnej výšky alebo šírky alebo aspoň jednej inej charakteristickei rozmerovej veličiny zhutňovacej komory aplikujú zváracie parametre, ktoré sú potrebné na zvarenic vodičov.Na rozdiel od skôr známeho stavu techniky dochádza k samoreguľovateľnému zváraniu, ktoré je iniciované detinovaným zhutnením zváraných vodičov, pričom na konci zhutňovania má zhutňovacia komora nezávisle od zváraných prierezov vopred zadaný pomer šírka-výška, Na určenie prierezu zhutňovacej komory možno samozrejme použiť aj inú rozmerovú veličinu zhutňovacieho priestoru. l( takýmto prípadom dochádza hlavne vtedy, ak má zhutňovacia komora napr. oválny prierez alebo ak sonoelektróda a príslušná jednostupňová protielektróda zasahujú do seba hrebeňovým spôsobom.Po ukončení predbežného zhutnenia je potrebne už len zistenie skutočnej výšky a šírky zhutňovacej komory alebo inej primeranej rozmerovej veličiny, a to napr. pomocou snímača drahy, čím sa na základe pevne zadaneho pomeru výška-šírka priamo získa prierez zhutnených vodičov, ktoreho zohľadnenie umožní aplikovať zváracie parametre ako zváracia energia, amplitúda, čas a tlak. V zváracom zariadení sú na tento ťičel v závislosti od prierezov zváraných vodičov vopred uložené príslušné zváracie parametre, ktore možno neskôr vyvolať v pripade konkrétnych zváracích postupov.Na základe riešenia podľa vynálezu, pri ktorom sa predbežne zhutnenie vykoná nezávisle od prierezu vodiča v takom rozsahu, že pomer výšky zhutňovacej komory k jej šírke má konštantnú hodnotu, nieje už potrebne po predchádząjúcom určení prierezov vodičov nastavovať parametre zvárania. Potrebné je už len určenie šírky, príp. rýšky po skončení predbežného zhutnenia, pričom z tejto hodnoty možno priamo určiť parametre zvárania.Vo výhodnom uskutočnení a rozpracovaní vynálezu sa počíta s tým, že po skončení zhutnenia sa zhutňovací pricstor zmenší len vo zvislom smere na ultrazvuk produkujúcu a zhutňujúci priestor ohraničujúca plochu sonoclcktródy. V porovnaní so spôsobom podľa DE 37 19 083 C sa takto dosahujú lepšie výsledky zvárania.Spôsob zvárania elektrických vodičov pomocou ultrazvuku s použitím vodič upínajúcej, výškovo a šírkovo nastavitcľnei zhutňovacej komory, ktorej jedna ohraničujúca plocha je tvorená segmentom sonoelektródy ultrazvukováho zváracieho zariadenia, je charakterizovaný predovšetkým nasledujúcimi technologickými krokmi- vloženie zváraných vodičov do zhutňovacej komory.- zhutnenie vodičov v zhutňovaeej komore až na zadanú pritlačnú silu pri súčasnej zmene zhutňovacej komory, berúc za základ vopred pevne zadaný pomer výška-šírka.- zhutňovaeej komory po skončení zhutnenia, SK 283882 B 6- vyvolanie uložených zváracích parametrov, berúc za základ výšku alebo šírku príp. iný charakteristický rozmer zhutňovacej komory,- zvarenie zhutnených vodičov pri súčasnej zmene zhutňovacieho priestoru s výnimkou smeru segmentu sonoelektródy alebo v smere výška a šírky zhutňovacieho priestoru a.V rámci umožnenia kontroly kvality a/alebo prípadnej optimalizácie zváracích parametrov dochádza ďalej k protokolovaniu skutočných zváracích parametrov (skutočné hodnoty) a k ich porovnaniu s uloženými parametrami (požadované hodnoty).Zariadenie skôr opísaného druhu na riešenie problému,ktorým sa zaoberá vynález, je charakterizované tým, že prvá a druhá časť protielektródy sú nútene spriahnute takým spôsobom, že počas zhutňovania vodičov má pomer výšky a šírky zhutňovacieho priestoru vopred zadanú konštantnú hodnotu, že je po skončení zhutňovania prvá časť odpojená od druhej časti takým spôsobom, že počas zvárania možno prestavovať len jednu z dvoch častí, pričom pred začiatkom určenie výšky alebo šírky alebo aspoň jedného ineho charakteristického rozmeru zvárania je možne zaregistrovať(zistiť) vzdialenosť medzi dvoma protiľahlými ohraničujúcimi plochami. Pritom sa prostredníctvom snímača dráhy zisťuje prednostne výška a/alebo šírka zhutňovacej komory.Na zabezpečenie skutočnosti, že pre prierez zhutňovacej komory je naozaj dodržaná zadaná hodnota pomeru výšky a šírky, sa počíta s tým, že jedna z časti protielektródy má nútený pohon a jej pohyb je prenášateľný na druhú časť s cieľom jej núteného pohybu. Časti elektródy môžu byť pritom oddelené alebo ich možno poháňať pomocou spoločného hnacieho agregátu.Pohyb jednej časti protielektródy možno prenášať predovšetkým prostrednictvom páky, proti ktorej je druhá časť predpnutá. Páka má pritom najčastejšie tvar nerovnoramenného U, ktorého výkyvná os prechádza cez priečne rameno páky.Ďalšie rozpracovanie vynálezu počíta s tým, že od prvej časti protielektródy, ktorú možno označiť ako posúvač, pôsobí sila v smere pohyblivého segmentu, ktorý vychádza z druhej časti a na ktorý pôsobí sila v smere prvej časti, pričom možno tento segment posúvať pozdĺž pevného zakriveneho výslupku takým spôsobom, že pri zmenšovaní vzdialenosti medzi segmentom sonoelektródy a protiľahlou ohraničovacou plochou počas zhutňovania možno úmeme zmenšovať aj vzdialenosť ostatných bočných plôch.Na zabezpečenie skutočnosti, že po skončení predbežneho zhutňovania (pred začiatkom zvárania vodičov) je možne meniť zhutňovaciu komoru už len vzhľadom na ohraničovaciu plochu, ktorá prebieha zvisle na ohraničovaciu plochu, vychádzajúcu zo sonoelektródy, pôsobí na prvú časť aretačné zariadenie v podobe prestaviteľného dorazu.Samostatná vynálezcovská myšlienka, pre ktorú sa požadrije ochrana oddelene od spôsobu, ktoré je základom predloženého vynálezu, sa týka zariadenia na zhutňovanie a následné zváranie elektrických vodičov, predovšetkým na výrobu prechodových a koncových uzlov prameňov vodiča,ktorého súčasťou je elektróda na výrobu ultrazvukových kmitov (sonoelektróda), ktorej jeden segment predstavuje prvú bočnú ohraničujúcu plochu vpredu otvorenej, výškovo a širkovo prestaviteľnej zhutňovacej komory, ktorej ostatné ohraničujúce plochy sú tvorené segmentmi viacdíelnej protielektródy, pričom súčasťou tejto protielektródy je vzhľadom na segment sonoelektródy prestaviteľná prvá časť,tvoriaca druhú, napr. zvisle k segmentu sonoelektródy prebiehajúcu ohraničujúcu plochu, ako aj rovnobežne s druhou ohraničujúcou plochou posúvateľnú, tretiu ohraničujúcuplochu tvoriacu druhú časť, z ktorej vychádza pohyblivý segment, tvoriaci štvrtú, rovnobežne so segmentom sonoelektródy prebiehajúcu ohraničujúcu plochu, pričom tento pohyblivý segment aspoň počas zhutňovania a zvárania prilieha alebo takmer prilieha na prvú časť protielektródy a pričom aspoň počas zhutňovania prvá a druhá časť vykonávajú nútený spriahnutý pohyb. Podstatou zariadenia je, že prvú a druhú časť protielektródy možno spriahnute prestavovať pomocou spoločného pohonu, že druhá časť je spojená s pohonom aje prostredníctvom dištančnej pružiny rozoprená proti prvku, majúceho v smere prestavovania klznú plochu, na ktorú dosadá rameno páky, ktoré je spojené s prvou časťou protielektródy a je Výkyvné okolo pevnej osi,že počas zhutňovania možno pri súčasnom vychýleni páky prostredníctvom pohonu prestaviť druhú časť protielektródy spolu s prvkom s klznou plochou a že po dosiahnutí vopred zvoliteľnej prítlačnej sily, pôsobiacej na vodič v zhutňovacej komore, dôjde k prekonaniu sily dištančnej pružiny, čo umožní prestavenie druhej časti proti prvku. Prvok s klznou plochou, o ktorú sa opiera páka jedným svojím ramenom, je pritom tvorený najčastejšie klinom alebo zakriveným segmentom, ktorý sa zužuje V smere od protielektródy. Ako alternativa existuje možnosť konkávneho alebo konvexného priebehu klznej plochy, prípadne kombinácie týchto priebehov.Nútený pohon prvej a druhej časti protielektródy sa pri vyzdvihnutí rozpracovania v rámci vynálezu skladá z valca s tlakovým mčdiom, ktorého piestnica prechádza cez prvok s klznou plochou aje spojená s druhou časťou protielektródy, pričom na úseku piestnice medzi časťou protielektródy a prvkom s klznou plochou je nasadený pružiaci prvokPomocou zariadenia podľa vynálezu dochádza pri zhutňovani vodičov k proporcionálnemu prcsunutiu segmentov protielektródy, pretože spočiatku nedochádza k relatívnemu pohybu medzi prvou časťou protielektródy a prvkom, ktorý je proti nej predpätý pomocou pružiny a o ktorý sa opiera na druhú časť pôsobiaca páka, pretože sa tieto (prvá časť protielektródy a prvok) presúvajú kvázi ako jednotka. Až potom, ked začne vopred zadaná prítlačná sila prostredníctvom valca s tlakovým mćdiom pôsobiť na časť,majúcu najčastejšie výstupok, dôjde k prekonaniu sily rozpemej pružiny medzi protielektródou a časťou, takže pri ďalšom pôsobení sily pri zaistenom prvku s klznou plochou je možne premiestniť protielektródu v smere ďalšieho zmenšenia zhutňovacej komory. Pretože prvok v podobe klinu ostáva pri tomto pohybe nehybný, nedochádza už ani k ďalšiemu pohybu páky, ktorá je spojená s prvou časťou protielektródy, v dôsledku čoho ostáva zachovaný rozmer(šírka) zhutňovacej komory, ktorý bol vopred určený polohou prvej časti.Prostredníctvom geometrie klznej plochy možno pri zhutňovani meniť pomer výšok a šírok zhutňovacej komory.Podstatou vynálezu ďalej je, že prvá a druhá časť protielektródy sú spriahnute prestaviteľné pomocou spoločného pohonu, že druhá časť má v smere svojho prestavovania prebiehajúcu klznú plochu aje spojená s pohonom, že na klznú plochu dosadá rameno páky, ktoré je spojené s prvou časťou protielektródy a ktore je Výkyvné okolo pevnej osi,že počas zhutňovania možno pri súčasnom vychýleni páky prostredníctvom pohonu prestaviť druhú časť protielektródy, že prvá časť je proti páke predpätá pružinou takým spôsobom, že po dosiahnutí vopred zadanej prítlačnej sily na vodiče v zhutňovacej komore je možné prvú časť protielektródy odpojiť od ďalšieho vychyľovania páky a následne zaistiť (aretovať).Prehľad obrázkov na výkresochĎalšie detaily, prednosti a typické znaky výnálezu vyplývajú nielen z nárokov, zjednotlivých a/alebo kombinovaných vlastností, ktoré možno vyrozumieť z týchto nárokov, ale aj z nasledujúceho opisu konštrukčného vyhotovenia, ktoré je zobranené na pripojených výkresoch.Jednotlivé výkresy zobrazujú obr. 1 rez ultrazvukovým zváracím zariadením prvého konštrukčného typu s meniteľnou zhutňovacou komorou,obr. 2 rez ultrazvukovým zváracím zariadenia druhého konštrukčného typu s meniteľnou zhutňovacou komorou,obr. 3 bloková schéma zvárania predovšetkým elektrických vodičov,obr. 4 výrez z ultrazvukového zváracieho zariadenia tretieho, zvlášť výhodného konštrukčného typu,obr. 5 - 6 rezy ďalšími konštrukčnými typmi ultrazvukových zváracích zariadení,obr. 7 a - 7 b zväčšene znázornená prvá klzná krivka s grafom znázorňujúcim zmeny zhutňovacieho priestoru a obr, 8 a - 8 h zväčšene znázomená druhá klzná krivka s grafom znázorňujúcim zmeny zhutňovacieho priestoru.Na obr.l je znázomený rez ultrazvukovým zváracím zariadením, pokiaľ sa týka zhutňovacej komory 10 s možnosťou nastavenia na zvárané vodiče. Samotná ultrazvuková zváračka môže pritom v zásade zodpovedať konštrukcii prístrojov RK 2000 alebo Minic Automatic firmy Schunk Ultraschalltechnik GmbH, Wettenberg.Zhutňovacia komora 10 má v zobrazenom príklade vyhotovenia pravouhlý priečný prierez aje čelne otvorená, aby bolo týmto otvorom možne viest zvárané vodiče, Samozrejme, že sú možné aj zhutňovacie komory s inými prierezmi, ako napr. s lichobežníkovým priečnym prierezom, Zhutňovacia komora 10 je bočne uzatvorená ohraničujúcimi plochami 12, 14, 16 a 18, ktoré sú ohraničené na jednej strane segmentom sonoelektródý 20 a na druhej strane viacdielnou protielektródou 22 ako nákovou.Súčasťou zloženej (viacdielnej) protielektródy 22 je ako prvá časť 24 protielektródy označovaný posúvač, ktorý je posuvný pozdĺž sonoelektródou 20 poskytovanej ohraničujúcej plochy 12 a tvorí bočnú ohraničujúcu plochu 14. Smer pohybu posúvača - prvej časti 24 protielektródy je znázomený šípkou S 2. Oproti prvej časti 24 protielektródy je umiestnená druhá časť 26 protielektródy 22. ktorá je posuvná S 1 rovnobežne s ohraničujúcou plochou 14. čiže zvislc ku ploche sonoelektródy 12. Na druhej časti 26 je posuvným spôsobom upevnený ako výstupok označovaný segment 28, ktorý je pohyblivý V súlade so šípkou S 3 rovnobežne s plochou sonoelektródý 12.Aby sa nezávisle od prierezu zváraných vodičov umožnilo samočinnć a kontrolované zváranie bez toho, že by bolo potrebne v závislosti od prierezu zváraných vodičov vopred prispôsobovať zariadenie, prip. zváracie parametre,počíta vynález s tým. že zhutňovacia komora 10 počas zhutňovania, čiže predbežného stláčania zváraných vodičov má pevne zadaný, prip. zadávateľný pomer výška-šírka. To je symbolizované prostredníctvom pravouholníkov rôznej veľkosti, ktoré sú zakreslené v oblasti zhutňovacej komory 10. Na rozdiel od tohto zobrazenia sa pomer výška-šírka môže počas zhutňovania menit aj nelineáme (obr. 7. 8).V rámci zabezpečenia požiadavky. aby mal pomer šírky(b) ku výške (h) počas celého zhutňovania až po jeho ukončenie požadovanú hodnotu, dochádza k nútenémuspriahnutiu častí 24 a 26 protielektródy 22 vrátane jej výstupku 28.V súlade s konštrukciou podľa obr. l je pritom prestavovacia dráha S 2 prvej časti 24 funkciou tak dráhy S 1 zvisle ku ploche sonoclektródy 12 pohyblivej narážacej časti (nákovy) 26. ako i dráhy S 3 výstupku 28.Na dociclenie takéhoto núteného spriahnutia spolupôsobí zvislc ku dráhe S pohyblivý výstupok 28 na jednej strane s prvou časťou 24 protielektródy 22. čiže s posúvačom a na druhej strane so zakriveným segmentom 30. ktorý možno označiť aj ako vačku. Z tohto dôvodu má ku vačke privrátený koniec 32 tiež tvar krivky.Výstupok 28 jc predpätý v smere prvej častí 24, ktorý zo svojej strany silovo pôsobí na výstupok 28, pričom posúvačom vytvorená ohraničujúca plocha 14 čiastočne prilieha na rovnobežnú plochu 34 výstupku 28.Ak sa ako druhá časť označované nákova 26, napr. pneumatický presunie v smere šípky S 1 a súčasne sa pneumatický priblíži prvá čast 24 protielektródy, čiže silovo dosadnc na plochu 34 výstupku 28, potom sa výstupok 28 posunie pozdĺž segmentu 30, čo spolu so zmenou šírky zhutňovacej komory 10 vyvolá aj zmenu jej výšky, a to v takom pomere, že výška h a šírka b ostávajú stále v pomere, ktorý je určovaný klznou krivkou segmentu 30, pozdĺž ktorého sa posúva výstupok 28 svojou koncovou časťou 32. Ak je klzná krivka priamka. mení sa výška h ku šírke b v konštantnom pomere.Pomer výšky h ku šírke b závisí teda od tvaru navzájom sa klzajúcich plôch segmentu 30 a koncovej časti 32. Toto je znázornená prostredníctvom plôch vačky 30, ktoré sú označené pomocou značiek 1 ,2 a 3.Sotva je ukončené predbežné zhutnenie. dôjde pomocou napr. nie zobrazeného a na prvej časti 24 alebo na druhej časti 26 protielektródy 22 umiestneného snímača dráhy k určeniu výšky h a šírky b. aby sa potom mohli vyvolať predom uložené parametre zvárania ako energia zvárania. zváracia amplitúda. čas a zvárací tlak. Potom nasleduje zvarenie vodičov v zhutňovaccj komore 10, pričom sa súčasne zmenšuje výška (h) zhutňovacej komory 10 bez toho,že by dochádzalo ku kontrolovanej zmene šírky b pretože po skončení predbežného zhutnenia dochádza k zaisteniuVýstupok 28 prilieha na prvá časť 24 nezávisle od sily,ktorou naň pôsobí prvá časť 24. Preto ostáva pri klcsnutí druhej časti 26 zachovaný plošný kontakt medzi prvou časťou 24 a výstupkom 28, takže vodiče sú naďalej úplne uzatvorené ohraničujúcimi plochami 12, 14, 16 a 18 zhutňovacej komory 10.Príklad konštrukčného vyhotovenia podľa obr. 2 sa od obr. 1 odlišuje tým. že ako nútene spriahnutie medzi prvou časťou 24 a výstupok (28) nesúcou druhou časťou 26 protielektródy 22 je použitá páka 36. ktorá má tvar nerovnoramenného U, ktorého výkyvná os prechádza cez priečne rameno 38 páky. Zodpovedajúce otočné body sú označené značkamí l, 2 a 3. čim je zadaný prevodový pomer transIačných (posuvných) pohybov S 1 a S 2. Tieto pohyby zase určujú pomer výšky h a šírky b zhutňovaccj komory 10.Prvá časť 24 a druha časť 26, na ktorej je prichytený výstupok 28, sú poháňané najčastejšie pneumatický, pričom dochádza k súčasnému približovaniu prvej časti 24. Na to slúži rameno 39 páky 36 ako narážka. Na druhé, väčšinou kratšie rameno 37 pôsobí pri vychýľovaní páky druhá časť 26 protielektródy 22.Obr. 4 predstavuje obzvlášť výhodne konštrukčné riešenie výškovo a šírkovo prestavíteľného zhutňovacieho priestoru 10 ultrazvukovej zváračky. pričom navrhované nútene spriahnutie protielektródu 22 tvoriacej prvej časti 24Podľa vynálezu prebieha nútene spriahnutie medzi ako posúvač označovanou prvou časťou 24 a druhou časťou 26,ktorá je posúvateľná zvisle ku sonoelektródou 20 tvorenej ohraničujúcej ploche 12 zhutňovacej komory 10, a to prostredníctvom jediného hnacieho agregátu v podobe valca s tlakovým médiom, akým je pneumatický valec pohonu 62,ktorého piestnica 64 je spojená s druhou časťou 26. Pritom možno druhú časť 26 posúvať pozdĺž piestnice 64 medzi sonoelektródou 20 a prvkom 66, vytvárajúcim vodiacu plochu 65.Piestnica 64 prechádza ďalej cez prvok s klznou plochou alebo krivkou, akým je klin 68, ktorý je proti druhej časti 26 protielektródy 22 rozoprený najčastejšie pomocou tanierovej alebo skrutkovej pružiny 70, ktorá obopína piesmicu 64.Klin 68, ktorý je posuvný pozdĺž piestnice 64 medzi dvoma vzájomne rovnobežnýmí vodiacimi plochami, a síce vodiacou plochou 65 a protiľahlou vodiacou plochou 71,má pri tomto konštrukčnom príklade šikmú klznú plochu 72 riešenú takým spôsobom, že sa klin 64 v smere od druhej časti 26 zužuje.Na klznú plochu 72 sa kĺzavým spôsobom opiera rameno 74 spojovacieho prvku v tvare výkyvnej páky 78,ktorý je otočný okolo pevnej osi 76 a má tvar L, príp. nerovnoramenněho U.Rameno 80, ktoré sa nachádza oproti ramenu 74, kĺzajúcemu po klznej krivke 72, je pritom pevne spojené s prvou časťou 24 alebo s ňou tvorí jednu jednotku. Týmto je pri vychýlení páky 78 podmienený pohyb prvej časti 24 v smere ku časti 26 protielektródy 22 alebo od nej, čim dochádza kzatváraniu, príp. otváraniu zhutňovacej komory 10.Ak sa piestnica 64 vtiahne späť do valca pohonu 62,pohybuje sa druhá časť 26 spolu s klinom 68 v smere šípky S 1. V dôsledku toho sa páka 78 vychýli v smere hodinových ručičiek s tým účinkom, že dôjde ku zmenšeniu zhutňovacej komory 10 - a to na výšku h a šírku b. Rozmery jednotlivých prvkov sú pritom vzájomne tak zladené, že pri zhutňovani vodičov v zhutňovacej komore 10 dochádza k dosadnutiu plochy 14 prvej časti 24 na výstupok 28.Na základe pôsobenia sily pružiny 70 sa počas zhutňovania druhá časť 26 a klin 68 pohybujú s konštantnou vzájomnou vzdialenosťou, teda ako jednotka v smere šípky S 1,takže úmerne k poklesu výstupku 28 dochádza k pohybu prvej časti 24 v smere ku druhej časti 26 protielektródy 22,čím dôjde ku zmenšeniu šírky b zhutňovacej komory 10.Po dosiahnutí zadanej prítlačnej sily na vodiče dochádza pri ďalšom pohybe piestnice 64 v smere šípky Sl k prekonaniu sily pružiny 70, v dôsledku čoho sa druhá časť 26 posunie v smere klinu 68 bez toho, že by sa pritom pohol aj klin. To zase znamená, že nedochádza k ďalšiemu vychyľovaniu páky 78, v dôsledku čoho ostáva konštantná šírka b zhutňovacej komory 10, jej výška h sa však ďalej zmenšuje. Súčasne dochádza ku zváraniu vodičov.Aby bolo možné pomocou prvej časti 24 pohybovať výstupkom 28, je výstupok 28 proti základnému telesu(druhá časť) 26 podoprený pomocou pružiny 82. Ďalej je páka 80 proti jednému z vodiacu plochu 71 tvoriacich prvkov 84 predpätá pomocou pružiny.Ako už bolo spomenuté, požadovaná zmena pomeru výšky a šírky zhutňovacej komory 10 pri zhutňovani sa dosahuje pomocou geometrie (tvaru) klznej plochy alebo krivky 72, pozdĺž ktorej sa kĺže rameno 74 páky 78.Pokiaľ ide V prípade klznej plochy 72 o priamku, meni sa výška h ku šírke b zhutňovacej komory 10 v konštan tnom, čiže lineámom pomere. Vzniknúť však môže aj požiadavka, aby sa pomer výška-šírka zhutňovacej komory 10 nemenil lineárne, de aby bola zmena výšky, napr. väčšia ako zmena šírky, prípadne naopak. Na dosiahnutie takejto situácie môže mať klzná krivka 72 tvary, ktoré sú uvedené na obr. 4 pod označeniami 88, 90 a 92. Podľa toho je priebeh klznej krivky 88 konkávny, priebeh klznej krivky 90 má konvexný tvar. Možná je tiež kombinácia týchto priebehov, ako ukazuje krivka 92.Akým spôsobom vplýva priebeh klznej krivky na pomer výška-šírka, ukazujú obr. 7 a 8. Obr. 7 a vo zväčšenom znázornení ukazuje nie zobrazenou piestnicou 64 preniknutý prvok 68, ktorý má krivke 88 zodpovedajúcu konkávnu klznú plochu 94, pozdlž ktorej kĺže rameno páky 78 s cieľom prestaviť prvú časť 24 pri zhutňovani vodičov v zhutňovacej komore 10, a to v závislosti od jej výšky h a šírky b.Ak rameno 74 kĺže pozdĺž klznej krivky 94 v smere šípky 96, neustále sa mení pomer výška-šírka takým spôsobom, že s rastúcou dráhou prestavenia, čiže s posunutím v smere šípky 96 dochádza k rýchlejšiemu zmenšovaniu šírky ako výšky. Túto situáciu znázorňuje graf na obr. 7 b. V grafe 7 b je zobrazená vzájomná závislosť výšky a šírky.Na obrázkoch 8 a, 8 b má článok 68 konvexne prebiehajúcu klznú krivku 98. Situácia podľa obr. Sb podmieňuje rýchlejšiu zmenu výšky zhutňovacej komory 10 ako jeho šírky b.Zodpovedajúce klzné krivky môžu existovať aj pre ultrazvuková zváracie zariadenie, ktoreho rez je čisto principiálne znázomený na obr. 5. Rovnakć prvky sú pritom označené rovnakými značkami ako na obr. 4.Na rozdiel od príkladu vyhotovenia podľa obr. 4 je zhutňovacia komora 10 tvorená posúvačom 100, ktorý nie je pevne spojený s pákou 78, ale je do jej dlhšieho ramena 80 zasunutý. Po skončení zhutňovania, na začiatku zvárania dochádza ku zaisteniu (aretácii) posúvača 100. Analogicky ako v prípade podľa obr. 4 dochádza k prekonaniu sily pružiny 101, pôsobiacej na posúvač 100. Táto prahová hodnota sa na pohon (blokovací valec) 102, pôsobiaci na posúvač 100, prenáša takým spôsobom, že pri ďalšom vychýleni páky 78 dôjde ku aretácii posúvača 100. Týmto sa rovnako dosiahne pre vynález charakteristický znak pri zhutňovani elektrických vodičov dochádza ku zmene výšky h a šírky b zhutňovacej komory 10 vo vopred zadanom pomere, ktorý sa zadáva prostredníctvom klznej krivky 72, naproti tomu po skončení zhutňovania a po zistení preň reprezentatívnej hodnoty zhutňovacej komory 10 dochádza už len ku zmene jej výšky h pri nepohyblivom posúvači 100, čiže pri nezmeniteľnej šírke b zhutňovacej komory 10.Pri konštrukčnom riešení podľa obr. 5 nie je potrebné spojenie medzi prvkom s klznou krivkou 72 a zvisle ku ploche sonoelektródy pohyblivou druhou časťou protielektródy. Samotná druhá časť 26 protielektródy môže dokonca voblastí vzdialenejšej od zhutňovacej komory 10 obsahovať klznú krivku 72.Príklad konštrukčného riešenia podľa obr. 6 sa od príkladov na obr. 4 a 5 odlišuje tým, že chýba samourčenie prierezu zhutňovacej komory. Berúc za základ označenia z obr. 4 môže však výška ohraničujúcimi plochami 14, 16 a 18, ako aj plochou 12 sonoelektródy 20 tvorenej zhutňovacej komory 10 dosiahnuť menšiu hodnotu ako stanoviteľná šírka, pretože kyvný pohyb ramena 78 páky možno obmedziť pomocou dorazov 104 a 106. Na tento účel vyčníeva z kratšieho ramena 74 páky do strany najčastejšie segment 108, ktorý potom dosadá na doraz 104, príp. 106 v situácii,ak už nemá dôjsť k ďalšej zmene šírky zhutňovacej komory 10. Ak sa potom piestnica 74 ešte ďalej vtiahne V opačnom

MPK / Značky

MPK: H01R 43/02, B23K 20/10

Značky: zhutnenia, vodičov, tohto, spôsobu, elektrických, následné, zariadenie, vykonávanie, spôsob, zvarenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/16-283882-sposob-zhutnenia-a-nasledne-zvarenie-elektrickych-vodicov-a-zariadenie-na-vykonavanie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob zhutnenia a následné zvarenie elektrických vodičov a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty