CZ296570B6

CZ296570B6 - Zpusob svarování termoplastických fólií a lisovací zarízení k provádení tohoto zpusobu

Info

Publication number: CZ296570B6
Application number: CZ20001027A
Authority: CZ
Inventors: Hinterseer@Heinz
Original assignee: Paul Kiefel Gmbh
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2006-04-12
Also published as: EP1038655A3; HUP0001203A2; DE19913617A1; HU0001203D0; US6354352B1; US20020036061A1; PL339160A1; EP1038655A2; ES2188440T3; EP1038655B1; DE50001256D1; ATE232790T1; HUP0001203A3; US6627028B2; CZ20001027A3

Abstract

Zpusob je urcen pro soucasné svarování nad sebou usporádaných vrstev dvojic termoplastických fólií.Svarování se provádí pomocí svarovacích mustku (2, 3) nebo podobného zarízení urceného pro prívod svarovacího tepla, privádeného z vnejsí strany do svarovacího zarízení ke slozeným vrstvám termoplastických fólií a dotlacujícího je na sebe. Znacného urychlení svarovacího procesu je mozno dosáhnout tím, ze pri svarování dvou dvojic (1, 1') fólií se obema dvojicím (1, 1') fólií privádí svarovací teplo nejen z vnejsí strany, ale také z vnitrní strany pomocí plochého mustkového tepelného zdroje (4),usporádaného mezi obema dvojicemi (1, 1') fólií, poprípade pomocí jiného podobného zarízení, jímz se privádí svarovací teplo. Pro soucasné svarování n-dvojic (1, 1', 1'',...) fólií lze pouzít vnitrníploché mustkové tepelné zdroje (4, 4', 4'',...) vpoctu n-1. Lisovací zarízení k provádení uvedeného zpusobu obsahuje dvojici lisovacích desek (5, 6)nebo svarovacích mustku (2, 3), zejména samostatne ohrívaných svarovacích mustku (2, 3) z vnejsí strany dosedajících na n-dvojic (1, 1', 1'',...) fólií a urcených pro jejich vzájemné dotlacování, a pocet n-1 plochých mustkových tepelných zdroju (4, 4', 4'',...) usporádaných v rovine svírající pravýúhel s rovinnnou fólií.

Description

Způsob svařování termoplastických fólií a lisovací zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu svařování termoplastických fólií, zejména způsobu současného svařování dvojic ve vrstvě nad sebou uspořádaných termoplastických fólií, pomocí svařovacích můstků nebo podobného svařovacího zařízení určeného pro přívod svařovacího tepla přiváděného z vnější strany svařovacího zařízení ke složeným vrstvám dvojic termoplastických fólií a dotlačujícího je na sebe, jakož i lisovacího zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

U známého způsobu tohoto druhu (DE 39 29 374), používaného na výrobu obalů nebo výrobků tvaru kabel, se dvě dvojice termoplastických fólií za použití stacionárního dělicího pásku na sebe dotlačí pomocí svařovacích můstků, jimiž se navzájem svaří. Pro svaření potřebná svařovací tepelná energie se od svařovacího můstku, přivráceného k sousedící dvojici fólií, přivádí vždy k této dvojici, čímž se tato ohřívá na svařovací teplotu. Svařovací energie musí přitom procházet blíže ležící dvojicí fólií, aby dosáhla také do odvrácené oblasti a aby také tuto oblast přivedla na tavnou teplotu potřebnou pro svaření. Potřebná tavná energie musí tak proniknout přes vnější vrstvu fólií do druhé vrstvy, kterou musí rovněž přivést na teplotu tavení tak, aby nakonec došlo ke spojení v důsledku smísení spojovaného materiálu v plastické oblasti.

Tímto způsobem jsou tedy současně svařitelné dvě dvojice fólií. Svařovací proces je však časově náročný, neboť svařovací teplo potřebuje relativně dlouhý čas k tomu, aby proniklo do styčné oblasti obou fólií v každé dvojicí. Zejména při svařování fólií větší tloušťky se tak prodloužená doba projevuje jako zvláště nevýhodná.

Výše popsaný způsob však neumožňuje současné svařování více než dvou dvojíc fólií.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je zdokonalit výše uvedený známý způsob tak, aby bylo možno provádět současné svařování dvou dvojic fólií v co nejkratším čase, a to i fólií relativně velké tloušťky.

Tento úkol splňuje a uvedené nedostatky odstraňuje způsob svařování termoplastických fólií, zejména způsobu současného svařování dvojic ve vrstvě nad sebou uspořádaných termoplastických fólií pomocí svařovacích můstků nebo podobného svařovacího zařízení určeného pro přívod svařovacího tepla, přiváděného z vnější strany svařovacího zařízení ke složeným vrstvám dvojic termoplastických fólií a dotlačujícího je na sebe, podle vynálezu, jehož podstatou je, že při svařování dvou dvojic fólií se k oběma dvojicím fólií přivádí svařovací teplo nejen z vnější strany, ale také z vnitřní strany pomocí tepelného zdroje uspořádaného mezi oběma dvojicemi fólií, a přídavně také prostřednictvím svařovacích můstků.

Tímto způsobem je možno velmi jednoduše a ve zvláště krátké době dosáhnout svařovacího ohřevu v oblasti, ve které se má vytvořit svar u vrstvy dvojic fólií. Ukázalo se, že použití svařovacích můstků nebo podobných prvků uspořádaných z vnější strany vrstvy dvojic fólií je velmi vhodné. Při použití způsobu podle vynálezu se ukazuje, že jako tepelný zdroj je zvláště účelné použít uvnitř uspořádaný vložený plochý můstkový tepelný zdroj.

U dalšího velmi výhodného provedení způsobu podle vynálezu se pro současné svařování n-dvojic fólií mohou použít uvnitř uspořádané ploché můstkové tepelné zdroje v počtu n-1. Tyto plo-1 CZ 296570 B6 ché můstkové tepelné zdroje vydávají svou energii v obou směrech, tedy vzhůru a dolů na obě dvojice fólií. Tímto způsobem je možno najednou etážovitě svařovat větší počet dvojic fólií a tak ve stejné době znásobit počet sáčků nebo kabel vyráběných svařováním termoplastických fólií.

U pozměněného způsobu provádění vynálezu kromě ohřevu vloženým plochým můstkovým tepelným zdrojem, zařazeným mezi dvěma sousedícími dvojicemi fólií, se současně zavede lisovací tlak pomocí ohřívaných lisovacích desek.

Vynález je zaměřen nejen na způsob, ale také na lisovací zařízení k provádění tohoto způsobu, jehož podstatou je, že obsahuje dvojici lisovacích desek nebo svařovacích můstků, zejména samostatně ohřívaných svařovacích můstků z vnější strany dosedajících na n-dvojic fólií a určených pro jejich vzájemné dotlačování, a počet n-1 plochých můstkových tepelných zdrojů uspořádaných v rovině svírající pravý úhel s rovinou fólií.

Toto lisovací zařízení je ve svém dalším výhodném provedení opatřeno odtahovým zařízením působícím ve směru šipky pro společné odvádění všech dvojic fólií ze svařovací oblasti.

Pro odvádění dvojic fólií z oblasti plochých můstkových tepelných zdrojů je výhodné, jsou-li ve stejné rovině, ve které jsou ploché můstkové tepelné zdroje, uspořádány ploché podpěrné prvky, opatřené vnějším povlakem pro zabránění jejich přilnutí na dvojice fólií.

Vnější povlak plochých podpěrných prvků může být přitom účelně vytvořen jako tepelně a mechanicky odolný, zejména otěruvzdorný fóliový plášť z izolačního materiálu, zejména z polytetrafluorethylenu (PTFE), nebo je opatřen vložkou ze skelné tkaniny. Přitom je vhodné, je-li fóliový plášť na své, od dvojice fólií odvrácené straně, opatřen vrstvou lepidla pro své upevnění na plochých podpěrných prvcích.

Ukázalo se, že je vhodné, aby každý fóliový plášť byl přehnut do tvaru písmene U a tímto přehybem přeložen přes plochý můstkový tepelný zdroj a oběma rameny ve tvaru písmene U, dosedajícími na plochý podpěrný prvek, vytvářel jeho vnější povlak.

Pro výrobu tepelné energie mohou ploché můstkové tepelné zdroje obsahovat ploché můstkové jádro jako nosič elektricky ohřívatelného topného pásu.

Je velmi účelné, je-li alespoň úsek fóliového pláště, přehnutý do tvaru písmene U, a dosedající na ploché můstkové jádro, vytvořen jako elektricky ohřívatelný topný pás.

Ploché můstkové tepelné zdroje mohou být s výhodou elektricky ohřívatelná tělíska z niklkonstantanu.

Ploché podpěrné prvky, které jsou ve vzájemně oddělené poloze uspořádány mezi dvojicemi fólií, mohou být vytvořeny z plechu o tloušťce 2 až 3 mm.

Pro zjednodušené upevňování plochých podpěrných prvků z plechu mohou být tyto na své postranní okrajové oblasti, přečnívající přes boční okraj dvojic fólií, opatřeny fixačními otvory pro přidržovací šrouby.

Přehled obrázků na výkrese

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkrese, kde obr. 1 představuje schematický boční pohled na lisovací zařízení umožňující svařování dvou dvojic fólií podle vynálezu, obr. 2 schematický pohled shora na lisovací zařízení podle obr. 1, obr. 3 schematický pohled na lisovací zařízení podle obr. 1 podle dalšího způsobu podle vynálezu pro svařování více než dvou dvojic

-2 CZ 296570 B6 fólií a obr. 4 lisovací zařízení, které však místo užších svařovacích můstků je opatřeno ohřívanými lisovacími deskami.

Příklady provedení vynálezu

Způsob podle vynálezu je možno provádět pomocí některého z lisovacích zařízení, schematicky znázorněných na výkrese. Slouží pro současné svařování nad sebou uspořádaných dvojic termoplastických fólií. Tyto dvojice se současně svařují pomocí svařovacích můstků 2, 3 přiváděných v lisovacím zařízení z vnější strany k vrstvě na sobě uložených dvojic fólií a sloužících pro jejich stlačení a pro přivádění svařovacího tepla.

U způsobů podle známého stavu techniky je mezi dvěma sousedícími dvojicemi fólií uspořádán stacionární rozdružovací pásek. Svařovací teplo musí být přiváděno od přilehlého svařovacího můstku 2, 3 a přitom musí také pronikat oběma dvojicemi 1, Γ fólií, aby zasáhlo také do oblasti odvrácené dvojice fólií. Nevýhodou tohoto řešení je jeho značná časová náročnost. Podle vynálezu lze dosáhnout racionálnějšího svařování dvou dvojic 1, V fólií tak, že se k nim přivádí svařovací teplo nejen z vnější strany prostřednictvím dvou protilehlých svařovacích můstků 2, 3, ale také z vnitřní strany, použitím plochého můstkového tepelného zdroje 4, uspořádaného mezi oběma dvojicemi 1, Γ fólií. Jak je zřejmé z obr. 3, je pro současné svařování n-dvojic 1, Γ, 1, ... fólií možno použít uvnitř uspořádané ploché můstkové tepelné zdroje 4, 42 42··· v počtu n-1.

Na obr. 4 je znázorněno alternativní provedení, u něhož kromě ohřevu pomocí plochého můstkového tepelného zdroje 4, zařazeného mezi dvě sousedící dvojice 1, Γ fólií, je z vnější strany vyvinut lisovací tlak, vyvozovaný pomocí ohřívaných lisovacích desek5, 6.

Lisovací zařízení k provedení způsobu podle vynálezu, schematicky znázorněné na výkrese, sestává ze dvou lisovacích desek 5, 6 nebo svařovacích můstků 2, 3, určených pro přítlak na větší počet, s výhodou na n-dvojic 1, 1', ... fólií, přičemž svařovací můstky 2, 3 jsou s výhodou samostatně ohřívatelné, jakož i z počtu n-1 plochých můstkových tepelných zdrojů 4, 42 4, ..., uspořádaných v rovině svírající pravý úhel vzhledem k rovině fólií.

Blíže neznázorněným způsobem je ke každému lisovacímu zařízení přiřazeno odtahovací zařízení pro společné, s výhodou přetržité odtahování všech dvojic 1, Γ, 1, ... fólií ze svařovací oblasti, působícím ve směru šipky 7.

Ve stejné rovině, ve které jsou ploché můstkové tepelné zdroje 4, 4', 4, ..., jsou v lisovacím zařízení uspořádány ploché podpěrné prvky 8, 8], 8, ..., opatřené vnější vrstvou, která brání vzájemnému přilnutí dvojic 1, Γ, 1, ... fólií. Vnější vrstvu plochých podpěrných prvků 8, 82 8, ... tvoří tepelně odolný a zejména otěruvzdorný fóliový plášť 9, 92 9, ... z izolačního materiálu, s výhodou z polytetrafluorethylenu (PTFE), popřípadě opatřený vložkou ze skelné tkaniny.

Na své straně, odvrácené od spolu sousedících dvojic 1, Γ, 12, ... fólií, je každý z fóliových plášťů 9, 92 92, ... opatřen lepicí vrstvou určenou pro jeho upevnění na plochých podpěrných prvcích 8, 82 82,... .

Z výkresu je patrné, že každý z fóliových plášťů 9, 9', 9, ... je přehnut do tvaru písmene U kolem plochého můstkového tepelného zdroje 4, 42 42, , a oběma svými rameny doléhá na plochý podpěrný prvek 8, 82 8'2 ..., na němž vytváří jeho vnější povlak.

Podle jednoho z provedení lisovacího zařízení podle vynálezu ploché můstkové tepelné zdroje 4,

42, ·· obsahují ploché můstkové jádro jako nosič elektricky ohřívatelného topného pásu.

Nejjednodušší provedení spočívá v tom, že alespoň ten úsek fóliového pláště 9, 92 9,..., který je

-3 CZ 296570 B6 ohnut do tvaru písmene U, a dosedá na ploché můstkové jádro, je vytvořen jako elektricky ohřívatelný topný pás.

Alternativně je také možné vytvořit ploché můstkové tepelné zdroje 4, 4/, 4, ... jako elektricky ohřívatelná niklkonstantanová tělesa. Z půdorysného pohledu na obr. 2 je zřejmé, že ploché podpěrné prvky 8, 8', 8,... jsou vytvořeny z plechu, nejlépe o tloušťce 2 až 3 mm, a jsou uspořádány navzájem odděleně mezi dvojicemi 1, Γ, 1, ... fólií a přerušovaně se posouvají ve směru šipky 7. Kromě toho je z obr. 2 zřejmé, že ploché podpěrné prvky 8, 8', 8/, ... jsou v postranní okrajové oblasti 10, která přečnívá přes boční okraj 11 dvojic 1, Γ, 1, ... fólií, opatřeny fixačními otvory 12 určenými pro zavedení neznázorněných upevňovacích šroubů.

Analogicky jsou v přečnívajících postranních částech plochých můstkových tepelných zdrojů 4, 4/, 4,... provedeny přípojkové otvory 13 pro přivedení neznázorněného elektrického kabelu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob svařování termoplastických fólií, zejména současného svařování dvojic ve vrstvě nad sebou uspořádaných termoplastických fólií pomocí svařovacích můstků (2, 3) nebo podobného svařovacího zařízení určeného pro přívod svařovacího tepla přiváděného z vnější strany svařovacího zařízení ke složeným vrstvám dvojic termoplastických fólií a dotlačujícího je na sebe, vyznačující se tím, že při svařování dvou dvojic (1, Γ) fólií se k oběma dvojicím (1, Γ) fólií přivádí svařovací teplo nejen z vnější strany, ale také z vnitřní strany pomocí tepelného zdroje (4), uspořádaného mezi oběma dvojicemi (1, T) fólií, a přídavně také prostřednictvím svařovacích můstků (2, 3).
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že tepelným zdrojem (4) je uvnitř uspořádaný vložený plochý můstkový tepelný zdroj (4).
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pro současné svařování n-dvojic (1, Γ, 1,...) fólií se použijí uvnitř uspořádané ploché můstkové tepelné zdroje (4, 4', 4, ...) v počtu n-1.
4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kromě ohřevu vloženým plochým můstkovým tepelným zdrojem (4, 4', 4, ...), zařazeným mezi dvěma sousedícími dvojicemi (1, Γ, 1, ...) fólií, se současně zavede lisovací tlak pomocí ohřívaných lisovacích desek (5, 6).
5. Lisovací zařízení k provádění způsobu podle některého z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje dvojici lisovacích desek (5, 6) nebo svařovacích můstků (2, 3), zejména samostatně ohřívaných svařovacích můstků (2, 3) z vnější strany dosedajících na n-dvojic (1, 1, 1, ...) fólií a určených pro jejich vzájemné dotlačování, a počet n-1 plochých můstkových tepelných zdrojů (4, 4', 4, ...), uspořádaných v rovině svírající pravý úhel s rovinou fólií.
6. Lisovací zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že je opatřeno odtahovým zařízením působícím ve směru šipky (7) pro společné odvádění všech dvojic (1, Γ, 1,...) fólií ze svařovací oblasti.

-4CZ 296570 B6
7. Lisovací zařízení podle nároku 5 nebo 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že ve stejné rovině, v níž jsou uspořádány ploché můstkové tepelné zdroje (4, 4', 4, ...), jsou uspořádány ploché podpěrné prvky (8, 8', 8, ...), opatřené vnějším povlakem pro zabránění jejich přilnutí na dvojice (1, Γ, 1,...) fólií.
8. Lisovací zařízení podle nároku 7, vy značu j í cí se tí m , že vnější povlak plochých podpěrných prvků (8, 8', 8, ...) je vytvořen jako tepelně a mechanicky odolný, zejména otěruvzdorný fóliový plášť (9, 9', 9, ...) z izolačního materiálu, zejména z polytetrafluorethylenu (PTFE), neboje opatřen vložkou ze skelné tkaniny.
9. Lisovací zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že foliový plášť (9, 9', 9, ...) je na své, od dvojice (1, Γ, 1, ...) fólií odvrácené straně, opatřen vrstvou lepidla pro své upevnění na plochých podpěrných prvcích (8, 8', 8,...).
10. Lisovací zařízení podle některého z nároků 7 až 9, v y z n a č u j í c í se tím, že každý foliový plášť (9, 9', 9, ...) je přehnut do tvaru písmene U a tímto přehybem je přeložen přes plochý můstkový tepelný zdroj (4, 4', 4, ...) a oběma rameny, dosedajícími na plochý podpěrný prvek (8, 8, 8,...), vytváří jeho vnější povlak.
11. Lisovací zařízení podle některého z nároků 5 až 10, v y z n a č u j í c í se tím, že ploché můstkové tepelné zdroje (4, 4', 4, ...) obsahují ploché můstkové jádro jako nosič elektricky ohřívatelného topného pásu.
12. Lisovací zařízení podle nároků lOall,vyznačující se tím, že alespoň úsek foliového pláště (9, 9', 9,...), přehnutý do tvaru písmene U, a dosedající na ploché můstkové jádro, je vytvořen jako elektricky ohřívatelný topný pás.
13. Lisovací zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že ploché můstkové tepelné zdroje (4,4', 4,...) jsou elektricky ohřívatelná tělíska z niklkonstantanu.
14. Lisovací zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že obsahuje ploché podpěrné prvky (8, 8', 8,...), které jsou ve vzájemně oddělené poloze uspořádány mezi dvojicemi (1, Γ, 1,...) fólií a jsou vytvořeny z plechu o tloušťce 2 až 3 mm.
15. Lisovací zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že z plechu vytvořené ploché podpěrné prvky (8, 8', 8, ...), jsou na své postranní okrajové oblasti (10), přečnívající přes boční okraj (11) dvojic (1, Γ, 1, ...) fólií, opatřeny fixačními otvory (12) pro přidržovací šrouby.