Способ сварки термопластичных пленок и устройство для его осуществления

Способ сварки термопластичных пленок и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

titi 897546 (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.79 (21) 2739675/23-05 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень pk 2

Дата опубликования описания 15.01.82 (5I)M, Кл.

B 29 С 27/02

3Ьсударственый комитет

СССР в делам изасретеннй н открытий (.53) УДК 678.029..43:678.059.

° 4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Воробьев, Н. Д. Быкова, В. И. Дюмулен и Н. И. Еремин (54) СПОСОБ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПЛЕНОК И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к способам и устройствам для сварки термопластичных пленок, загрязненных пылящими, газовыделяющими продуктами, Известен способ сварки термопластичных пленок, заключающийся в нагревании пленок до вязко-текучего состояния и последующей опрессовке шва(1)

Недостатком способа является то, что

10 он не позволяет получить прочные сварные швы при заваривании этих материалов, покрытых пылящими, мелкодисперсными, порошкообразными, газовыделяюшими продуктами.

1э

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ сварки термопластичных пленок, включающий нагрев пленок до температуры сварки, сдавливание их сварочным давлением и последующее охлаждение шва )

Способ осуществляется устройством для сварки термопластичных пленок, содержащем основание, стойку с консолью, на которой смонтированы привод, нагреватель газа-теплоносителя, распределительные коробки для двухстороннего нагрева свариваемых пленок, прессующие ролики и направляющий механизм, включающий клиновые ремни с приводными, натяжными и отклоняющими роликами.

Недостаток указанного способа заключается в том, что он не обеспечивает прочной сварки пленок, покрытых слоем пылящих, газовыделяющих продуктов, например хлорной известью, из-за отсутствия возможности эвакуации газа, а также загрязнении между пленками.

Лель изобретения — повышение прочности сварного соединения при сварке пленок, загрязненных пылящими, газовыделяющими продуктами.

Указанная цель достигается тем, что в способе сварки термопластичных пленок, включающему нагрев пленок до температуры сварки, сдавливание их сварочным давлением и последующее охлаж897546

10 дение шва, перед нагревом пленок до температуры сварки их подвергают предварительной обработке путем подогрева, сдавливания неполным давлением и частичного охлаждения, причем в процессе предварительной обработки пленок, нагреве их до температуры сварки и сдавливании сварбчным давлением пленки попеременно изгибают в противоположных направлениях.

Способ может быть осушествлен устройством для сварки термопластичных пленок, содержащем основание, стойку с консолью, на которой смонтированы привод, нагреватель газатеплоносителя, распределительные коробки для двухстороннего нагрева свариваемых пленок, прессуюшие ролики и направляющий механизм, включаюший клиновые ремни с приводными, натяжными и Откпоняюшими ролика ми, в котором направляющий механизм снабжен расположенными с зазором направляюшими плитами с зигзагообразной рабочей поверхностью, причем выступы одной плиты входят во впадины другой, а откпоняюшие ролики смонтированы у оснований впадин и вершин выступов направляющих плит.

Кроме того, один из прессуюших роликов выполнен из двух подпружиненных частей, имеюших форму усеченного конуса, бопьшие основания которых обращены друг к другу, а взаимодействую ший с ним ролик выполнен из двух соединенных цилиндрическим пояском частей с выпуклой рабочей поверхностью.

Предлагаемый способ обеспечивает проникновение твердого запыления в тепло полиэтиленовых пленок и гарантирует сплошной контакт встречающихся поверхностей двух ппенок сквозь слой пыли, Кроме того, перегибание кромок мешка способствует удалению осевшего порошкообразного материала на поверхности контакта пленок и удалению газов, выделяемых осевшим материалом, так как

-.àç, попадая в завариваемый шов, ослабляет его. Кроме того, перемешение по зигзагообразной траектории положительно влияет на упрочнение свариваемОгО шва, в котором интенсифицируется рост кристаллов полимеров по причине многокра тного перегибания пленок, претерпеваюших поочередное воздействие растяжения, когда пленка на ролике изгибается снаружи, и сжатия, — когда пленка на ролике изгибается внутри, потому что при изгибе наружные слои растягиваются, а внутренние сжимаются. Одновременно с этим перегибание способствует проникновению!

55 твердого запыления в тело пленки, увеличивая при этом поверхность контакта завариваемого шва.

На фиг. 1 изображено устройство, обший вид, на фиг. 2 — то же, вид в плане, на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для сварки термопластичных пленок содержит основание 1, стойку 2 с консолью 3, на которой смонтированы привод 4, нагреватель 5 газатеплоносителя, распределительные коробки 6 и 7 для двухстороннего нагрева свариваемых пленок, прессуюшие ролики 8, 9 и направляющий механизм, включаюший расположенные, с зазором направляющие плиты 10 и 11 с зигзагообразной рабочей поверхностью, у которых выступы одной из плит входят во впадины другой, смонтированные на направляющих ппитах приводные ролики, включающие ведущие пары 12, ведомоведущие пары 13 и ведомые пары 14, а также несколько пар отклоняющих pcMIBKoB

15 и натяжные ролики 16-19, На приводных, откпоняюших и натяжных роликах последовательно в каждой паре натянуты четыре пары 20-23 клиновых ремней, которые удерживают и перемещают свариваемые кромки мешков, перемешаемьгх транспортером (не показан).

Отклоняющие ролики 15 смонтированы у оснований впадин и вершин выступов направляющих плит, В каждой паре прессующих роликов 8 и 9 один из прессуюших роликов выполнен из двух подпружиненных частей 24 и 25, имеюших форму усеченного конуса, большие основания которых обращены друг к другу, а взаимодействуюший с ним ролик выполнен из двух соединенных цилиндрическим пояском частей 26, 27 с выпуклой рабочей поверхностью. На торцовой поверхности части 27 прессующих роликов 8 смонтированы шипы 28 для насечки предохранительных мембран на кромках мешка.

Прессуюшие ролики 8, приводные ведущие пары 12 смонтированы на общих приводных валах 29, а прессуюшие ролики 9 и ведомо-ведущие пары 13 смонтированы на общих валах 30.

Устройство работает следующим образом.

Привод 4 врашает ролики ведуших пар 12 и посредством пар клиновых ремней 20-23 приводит в движение все ролики системы. Зигзагообразная траектория движения ведуших нитей клиновых ремней, обусловленная размешением отклоняюших

897546 6 г

rto 190 С, сдавливают давлением 5 кгс/см и охлаждают до 100 С. Во второй стадии шов нагревают 6 с до температуры начала тепловой деструкции незагрязненф ной пленки, т. е. до 220 С и сдавливао ют давлением 7 кгс/см В первой и второй стадиях заваривание ведут при транопоотировании со скоростью 400 м/ч. В процессе испытаний (аналогично примеру 1) в- 30 все швы выдерживают заданные нагрузки, ни один шов не расходится.

Пример 3. В первой стадии кромки полиэтиленовых мешков подогревают м- в процессе транспортирования 5 с до о

t5 температуры на 35 С выше вязко-текучегоо состояния незагрязненн ой пленки, т. е. до 175 С, сдавливают давлением

O е о Р- 4 кгс/см и охлаждают до 80 С. Во вто° рой стадии шов нагревают 5 с до темпе- ф ратуры начала тепловой деструкции нек загрязненной пленки, т. е. до ?20 С и сдавливает давлением 6 кгс/см . В пер2 вой и второй стадиях заваривание ведут при транспортировании со скоростью

?s 350 м/ч. В процессе испытаний (аналогично примеру 1) все швы выдерживают заданные нагрузки, ни один шов не расходится.

В предлагаемом способе сваривание щ. пленочных термопластов, запыленных о- газовыделяющими продуктами, принят двухстадийный процесс, установлены преем дельно допустимые и достаточные для данных условий параметры по режиму и пределу нагрева, давления, чередования г- операций и скорости сваривания в пров- цессе транспортирования. Установлено что дальнейшее повышение параметров и интенсификация процессов приводит к разрушению термопластов, а дальнейшее снижение этих параметров вообще исключает возможность осуществления про, м. цесса сваривания по той причине, что и требуется обеспечить сдавливанием запрессовывание пыли в тело пленки и от. жим газов, выделяемых продуктом. роликов 15, и требуемое натяжение отводных ремней натяжными роликами 16-1 обеспечивает надежный захват и перемеш ние кромок мешка, которые завариваются в процессе транспортирования. B процессе перемещения, зажатые в двух ярусах клиновыми ремнями кромки мешков, проходят зону нагрева первой стадии, подогреваются до заданной температуры меж ду распределительными коробками 6, сда ливаются неполным давлением роликами

9 и частично охлаждаются.

На второй стадии шов нагревается распределительными коробками 7 .до те пературы сварки, сдавливается прессующими роликами 8 сварочным давлением и охлаждается. Причем на первой стадии а именно стадии предварительной обраб ки, а также на второй стадии пленки попеременно изгибаются в противоположных направлениях за счет перемещения плено по зигзагообразной траектории.

Сваривают полиэтиленовые мешки, за полненные и запыленные хлорной известь с толш ин.ой пленки 0,2-0,25 мм. Результаты сваривания приведены в таблице.

Пример 1. В первой стадии кром ки полиэтиленовых мешков, заполненных хлорной известью без очистки кроь:ок, подогревают в процессе транспор-,ирования о

4 с до температуры на 20 С выше вязк текучего состояния незагрязненной пленки, т. е. до 160 С, сдавливают давлени о

3 кгс/см и охлаждают до 60 С. Во второй стадии шов нагревают 4 с до темпе ратуры начала тепловой деструкции неза о рязненной пленки, т. е. до 220 С, и сда ливают повторно давлением 5 кгс/см .

B первой и второй стадиях заваривание ведут со скоростью транспортирования мешков 300 м/ч. В процессе испытаний проводимых путем сбрасывания заполнен ных и заваренных мешков с высоты 1,5 все швы выдерживают заданные нагрузк ни один шов не расходится.

Пример 2. В первой стадии кромки полиэтиленовых мешков подогревают в процессе транспортирования 6 с до температуры на 50 С вьппе вязк<э-текучего о состояния незагрязненной пленки, т. е.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления обеспечивают получение прочного сварного соединения.

897И46

o o

03 с о О о О о о р) с Л (Ч Ф

О О О О О

oj

cU Я СЧ

О О О О О о о а а а с0 с1 cQ Я

О О О О О в o m о о а o o (g д l 1

897546

Ф ормул а изобретен ия

1. Способ сварки термопластичных пленок, включающий нагрев пленок до температуры сварки, сдавливание .их сварочным давлением и последующее охлаждение шва, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сварного соединения при сварке пленок, загрязненных пылящими, газовыделяюшими продуктами, перец нагревом пленок до температуры сварки их подвергают предварительной обработке путем подогрева, сцавливания неполным давлением и частичного охлаж дения, причем в процессе предварительной обработки пленок, нагреве их до температуры сварки и сдавливании сварочным давлением пленки попеременно изгибают в противоположных направлениях.

2. Устройство для сварки термопластичных пленок, содержащее основание, стойку с консолью, на которой смонтированы привод, нагреватель газа-теплоносителя, распределительные коробки для двухстороннего нагрева свариваемых пленок, прессуюшие ролики и направляюший механизм, включающий клиновые ремни с приводными, натяжными и отклоняюшими роликами, о т л и ч а ю ш е е с я. тем, что направляющий механизм снабжен расположенными с зазором направляющими плитами с зигзагообразной рабочей поверхностью, причем выступы одной плиты входят во впадины другой, а отклоняюшие ролики смонтированы у оснований впадин и вершин выступов направляющих плит.

1о 3. Устройство по п. 2, о т л и ч а юш е е с я тем, что один из прессуюших роликов выполнен из двух подпружинен-ных частей, имеющих форму усеченного конуса, большие основания которых обращены друг к другу, а взаимодействуюший с ним ролик выполнен из двух соединенных цилиндрическим пояском частей с выпуклой рабочей поверхностью.

20 Источники инфор мации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волков С. С. и др. Сварка и склеивание пластмасс, M., "Машиностроение

1972, с. 10-1 1.

2. Авторское свидетельство СССР

No 244598, кл. В 29 С 27/02, 1968 (прототип).

897546

@Chic ф.

Составитель t f. Елисеева

Текред 3. Фанта

Редактор К, Волощук

Корректор Г. гар

Филиал ППП Патент", г. Ужгород... ул. Проектная, 4

Заказ .1 1828/22 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5