CS201780B1 - Způsob spojování textilních materiálů intensivním ultrazvukem a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález se vztahuje na způsob spojování textilních materiálu intensivním ultrazvukem a na zařízění k provádění tohoto způsobu.

Textilní materiály se dosud spojují buďto strojním šitím nebo ručním šitím. Při strojním šití se používají jedno jehlové nebo dvoujehlové šicí stroje, při ručním šití se textilní materiály spojují pomocí obloučkového stehu, skrytého stehu anebo obšívaného stehu. Nevýhodou zejména ručního šití je nízká produktivita práce.

V automobilovém, ale i v nábytkářském průmyslu se používá technologie vysokofrekvenčního svařování a to ke spojování polštářování a výplní. Účelem tohoto způsobu je rozdělit hladký povlak svárovými švy do malých ploch, přičemž výplň poskytuje profilování povrchu. Povlakem může být tak zvaná umělá kůže, pěnová umělá kůže nebo látka, výplní je vysokofrekvenčně svařitelný materiál, například PVC — pěnová hmota a jako podklad může být použito například bavlněné síťoviny.

K provádění takového polštářování je známé zařízení sestávající z rovné desky, protielektrody a jiné elektrody sestavené z mosazných příček namontovaných na jedné nosné desce. Zařízení pracuje tak, že vysokofrekvenčním napětím, připojeným na elektrody, se materiál mezi příčkovými elektrodami a přotielektrodou ohřeje a tři složky povlaku, ty obě povrchové vrstvy a vycpávková vrstva, jsou tlakem lisu navzájem svařeny. Tím, že více rovnoběžných příček současně vtlačuje povlakovou látku nebo umělou kůži do výplňového materiálu, se povlak v meziprostoru příček napíná a protahuje podle své pružnosti. Zmenší-li se po ukončení svářecího procesu tlak lisu, stáhne se opět povlaková látka na základě své pružnosti a protahuje tak podklad. Takto vzniklá povrchová pnutí polštářování způsobí, že se svárový šev přemístí, viděno v příčném řezu polštářováním, asi do středu vycpávky. Rovněž se takovým pnutím, rozloženým po celé vycpávce, stlačí výplňový materiál tak, že po takovém zpracování má jen asi poloviční sílu své původní tloušťky. Tím se zmenšují vlastnosti vycpávky a povlaková látka jakož i spodní tkaniny jsou vystaveny stálému předepnutí.

Je známý způsob vysokofrekvenčního svařovaného polštářování a zařízení k jeho provádění, které shora uvedené nedostatky odstraňuje. Dosahuje se toho tím, že před lisováním se položí mezi povrchovou vrstvu a vrstvu vycpávky vždy mezi dvě elektrodové příčky rovnoběžně k těmto tyčím z elektricky nevodivého a v elektrickém vysokofrekvenčním poli se neohřívajícího materiálu a po ukončení svařovacího procesu se tyč z prosto201780 ru mezi vzniklými svařovanými švy vytáhne. Tohoto způsobu se dociluje na zařízení, které se vyznačuje tím, že k současnému vytváření více rovnoběžných svařovacích švů je použito rovnoběžných tyčí, které jsou na jednom konci spojeny příčnou příčkou. Výhodně jsou jak tyče, tak protielektroda opatřeny kolíky, otvory, drážkami, výčnělky apod. pro vzájemné polohové upevnění.

I když posledně popsaný způsob je sice produktivní, vyznačuje se nedostatky v oblasti bezpečnosti práce a se zřetelem na hospodárnost výroby se projevuje nevýhodně ve značné spotřebě elektrické energie.

V oblasti nábytkářského průmyslu s cílem dosáhnout vysoce produktivní výrobu čalouněného nábytku za současného dosažení vysoké hospodárnosti provozu se jeví jako výhodný způsob spojování textilních materiálů intenzivním ultrazvukem a zařízení k provádění tohoto způsobu jehož podstata spočívá v tom, že do prostoru mezi magnetostrikční měnič, piezokeramický měnič anebo jiný měnič a pevnou podložku se vloží spojované textilní materiály a oddělí se od sebe páskem s plastické hmoty na bázi polymérních uhlovodíků a následně se na vytvořenou slož při tlaku 0,1 až 0,5 MPa a času 1 až 4 sec působí ultrazvukovými kmity, přičemž se ultrazvukové vlny přenášejí pomocí půlvlnového nástavce a koncentrátoru kmitů proti pevné podložce od níž se ultrazvuková energie odráží.

Způsob podle vynálezu je výhodný v tom, že je vysoce produktivní se značným snížením podílu živé práce. Kromě toho je proti vysokofrekvenčnímu sváru zcela bezpečný a odstraňuje smrtelné úrazy jakož i úrazy těžkých popálenin. Výrazná výhoda způsobu se projevuje i v úsporném provozu, při kterém se proti vysokofrekvenčnímu svařování spotřebuje 20X méně elektrické energie, přičemž vlastní zařízení je jednoduché a aplikovatelné do běžných provozních podmínek.

Vlastní spoje textilních materiálů jsou pevné, aniž by narušily pevnost textilních materiálů v okolí spoje.

Zařízení k racionálnímu provádění způsobu podle vynálezu se vyznačuje tím, že sestává z pevné podložky, nad kterou je umístěn koncentrátor kmitů, přičemž koncentrátor kmitů je připojen k silovému zdroji pomocí půlvlnového nástavce. Výhodně jsou k sobě přivrácené stykové plochy koncentrátoru kmitů a pevné podložky rovné. Zařízení se vyznačuje také tím, že průřez koncentrátoru kmitů a pevné podložky je kruhového tvaru.

Vynález řeší způsob a zařízení k provádění tohoto způsobu ke spojování dvou textilních materiálů k sobě navzájem, působením intensivních ultrazvukových kmitů, pomocí vloženého pásku z plastické hmoty na bázi polymerních uhlovodíků, v jejichž molekulách je vyvolána jednostranná polarisace vazbami, jako jsou například C = N, C = O, C — O, a jejichž struktura dovoluje, aby se za určitých teplot uplatnily dielektrické ztráty.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je znázorněno schematicky na přiložených výkresech, na kterých značí obr. la až ld vždy alternativy provedených spojů dvou textilií, obr. 2 zařízení pro taktové svařování v nárysu a obr. 3 zařízení pro průběžné svařování v nárysu.

Podle výkresu může být pásek 1 vložený mezi spojované textilní materiály 2 v jednoduché formě a textilie jsou přeplátovány (obr. la), nebo textilní materiály 2 mohou být přeloženy a přeplátovány (obr. lb), nebo jedna vrstva textilního materiálu 2 může být přeložena a pásek 1 vložen (obr. lc), anebo pásek 1 může být vložený do oboustranně přeložených textilních'materiálů 2 (obr. ld). Spojované textilní materiály mohou být z přírodních, syntetických vláken anebo mohou být ze směsi přírodních a syntetických vláken.

Při spájení se ultrazvukové kmity přenášejí pomocí půlvlnového nástavce a koncentrátoru kmitů na místo sváru, kde musí být materiály stlačovány silou F, proti pevné podložce, která rovněž odráží ultrazvukovou energii.

Na obr. 2 je znázorněno takové svařování, kde koncentrátor kmitů 3 působí tlakem na svařované materiály proti pevné podložce 4 při kmitočtu 15 až 24 MHz v rozmezí tlaků od 0,1 do 0,5 MPa a času od 1 do 4 sec. Velikost tlaku a délka času je závislá na druhu pojícího materiálu 1, na druhu svařovaných materiálů 2 a délce koncentrátoru kmitů 3.

Na obr. 3 je znázorněno průběžné svařování, kde má koncentrátor kmitů 3 a pevná podložka 4 tvar a funkci otočných koleček, které umožňují spojování textilních materiálů 2 pomocí pásku 1 při tlaku od 0,1 do 0,5 MPa, rychlostí od 0,5 do 2,0 m/sec a kmitočtu od 15 do 24 MHz. Velikost tlaku a rychlost je závislá na druhu svařovaných textilií 2 a druhu pojícího materiálu 1.

Zařízení podle příkladného provedení pro taktové svařování obr. 2 sestává z rovné pevné podložky 4 nad níž je umístěn koncentrátor 3 kmitů trychtýřovitého tvaru. Koncentrátor 3 kmitů je připojen k činnému lisu půlvlnovým nástavcem, který stejně jako činný lis není znázorněn. Pevná podložka 4 je provedena z nevodivého materiálu.

Zařízení podle příkladného provedení pro průběžné svařování sestává z pevné podložky 4 kruhového průřezu a stejně tak je kruhového průřezu i koncentrátor 3 kmitů, který je společně s pevnou podložkou 4 pohybově propojen. Koncentrátor 3 kmitů je součástí nezakresleného činného lisu, k němuž je připojen nezakresleným půlkruhovým nástavcem,

Příklad provedení zařízení podle vynálezu vhodný ke spojování textilných materiálu nevyčerpáva možnosti jeho provedení a ultrazvukových kmitů je možno například dosáhnout piezokeramickým měničem, který nahrazuje měnič magnetostrikční.

Claims (4)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Způsob spojování textilních materiálů intensivním ultrazvukem, při kterém jsou mezi spojované textilní materiály vkládány termoplastické pásky, vyznačující se tím, že spojované textilní materiály oddělené od sebe páskem z plastické hmoty se vkládají do prostoru mezi magnetostrikční měnič a pevnou podložku a na vytvořenou slož při tlaku 0,1 až 0,5 MPa a čase 1 až 4 sec se působí ultrazvukovými kmity produkovanými magnetostrikčním měničem, přičemž ultrazvukové vlny se přenášejí pomocí půlvlnového nástavce a koncentrátoru kmitů proti pevné podložce na níž spočívá slož a od které se ultrazvuková energie odráží.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, s magnetostrikčním měničem, vyznačené tím, že sestává z pevné podložky (4), nad kterou jě umístěn koncentrátor (3) kmitů, přičemž koncentrátor (3) kmitů je připojen k silovému zdroji pomocí půlvlnového nástavce.
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že k sobě přivrácené stykové plochy koncentrátoru (3) kmitů a pevné podložky (4) jsou rovné.
4. 4. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že průřez koncentrátoru (3) kmitů a pevné podložky (4) je kruhového tvaru.