Opis patentowy opublikowano: 30.04.1982 113983 Int. Cl.2 B29C 27/08 Twórcy wynalazku: Zdzislaw Urbaniak, Aleksander Tomalski, Jerzy Michiej, Jerzy Mamczarek Uprawniony z patentu: Regionalny Zwiazek Spóldzielni Inwalidów Zaklad Uslug Technicznych, Warszawa (Polska) Sposób oraz urzadzenie do przesuwania zgrzewanych tworzyw sztucznych Wynalazek dotyczy sposobu i urzadzenia do od¬ cinkowego przesuwania tworzyw sztucznych zgrze¬ wanych przy pomocy ultradzwieków.Znane sa sposoby i urzadzenia do przesuwania zgrzewanych tworzyw polegajace na przesuwaniu folii w czasie jej zgrzewania i zastygania. W cza¬ sie jednego cyklu folia jest dociskana, zgrzewana i przesuwana co zostalo opisane np. w patencie polskim Nr 53 641, który jest patentem dodatko¬ wym do patentu Nr 49 204. Oczywistym jest, ze istnieje mozliwosc recznego przesuwania folii po dokonaniu zgrzewu odcinka.Wada powyzszego jest niewielka wydajnosc oraz mozliwosc uszkodzenia zgrzeiny w czasie jej wy¬ konywania.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze zgrzane przy pomocy jednej lub dwóch przeciw- sobnie usytuowanych sonotrod czynnych tworzy¬ wo zostaje przez pewien czas przetrzymywane pod ich dociskiem przy wylaczonych drganiach Nastepnie goraca jeszcze zgrzeina, opuszczajaca strefe zgrzewania jest poddawana dalszemu do¬ ciskowi przez przesuwajaca sie tasme gumowa, pod która nastepuje dalsze jej schladzanie. W omawianym sposobie tworzywo jest Chlodzone nie klasycznym sposobem a poprzez odbiór ciepla przez te partie tworzywa, które sasiaduja ze zgrze¬ ina. Docisk tasmy gumowej zabezpiecza równiez zgrzeine przed deformacja.Do zgrzewania folii miekkich bardzo korzystne 10 15 20 30 jest wykonanie przynajmniej w jednej z powierz¬ chni czynnych sonotrod kanalików usytuowanych prostopadle lub skosnie do kierunku zgrzewania.Kanalikami, z miejsc styku laczonych tworzyw o najwyzszych temperaturach rozprowadzone jest roztopione tworzywo i kierowane na brzegi zgrze¬ iny, zwiekszajac jej wytrzymalosc.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada mecha¬ nizm do podnoszenia i opuszczania sonotrody gór¬ nej, badz stopki dociskowej, skladajacy sie z su¬ waka zaopatrzonego w konsole sztywno polaczo¬ na z sonotroda górna poprzez jej kolnierz z czo¬ pem, na którym osadzona jest suwliwie tuleja polaczona trwale z ciegnem oraz sprezyna wy¬ wierajaca staly nacisk na tuleje.Mechanizm posiada ruchoma tasme gumowa do¬ ciskana do stolu poprzez rolki i sprezyne. Tasma opasuje rolki dociskowe i rolke napedowa wywo¬ lujaca ruch tasmy przylegajacej pewna powierz¬ chnia do tworzywa. Ruch tasmy powoduje przesu¬ wanie tworzywa w kierunku zgrzewania. Uklad przesuwu jest elastycznie usytuowany i utrzymuje tasme stale naprezona, niezaleznie od wychylen tworzywa wymaganych przy zgrzewaniu, po krzy¬ wiznach.Proces zgrzewania sposobem i urzadzeniem we¬ dlug niniejszego wynalazku zapewnia duza wydaj¬ nosc zgrzewania, zas szew posiada duza wytrzy¬ malosc i szczelnosc co potwierdzily próby prak¬ tyczne. 113 9833 113 983 4 Urzadzenie do stosowania sposobu zgrzewania i mechanizm przesuwu jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia kompletne urzadzenie w widoku z boku, fig. 2 — mechanizm do odchylania tworzy¬ wa w przekroju A-A na fig. 1, fig. 3 — fragment mechanizmu odchylajacego w przekroju pionowym widziany od strony tasmy gumowej, fig. 4 — szkic ilustrujacy zgrzewanie po krzywiznach.Mechanizm podnoszenia i opuszczania synotrody górnej 2 sklada sie z suwaka 6 zaopatrzonego w konsole 7 sztywno zlaczona z kolnierzem 8 sono- trody 2. Kolnierz 8 ma czop 9 na którym osadzo¬ na jest obrotowo i suwliwie tuleja 10, polaczona sztywno z ciegiem 11. Sprezyna 12 polaczona z kolnierzem 8 wywiera poprzez ciegno 11 staly na¬ cisk na tuleje 10. Czop 9 ma wzdluzne wyciecie, w które luzno wchodzi sonotroda górna 2, tak aby czop nie tlumil drgan tej sonotrody. Korzyst¬ ne jest aby czop ten dla unikniecia akustycznych sprezen byl wykonany z tworzywa sztucznego, o odpowiedniej opornosci akustycznej. Dzialanie tego mechanizmu polega na tym, ze po grzaniu tworzywa 3, 4 suwak 6 uruchomiony nie uwidocz¬ niona na rysunku krzywka, podrywa sonotrode 2 do góry w celu umozliwienia przesuniecia zgrza¬ nego tworzywa w kierunku strzalki S i podsunie¬ cia nowego tworzywa pod sonotrody po czym ten sam suwak 6 powoduje powrót sonotrody 2 w dól i docisniecie tworzywa do dolnej sonotrody 1.Mechanizm przesuwu i docisku tworzywa 3, 1 do stolu 23, sklada sie z wózka 13 zaopatrzonego w rolki dociskowe 14, 15 usytuowane po stronie zgrzanego tworzywa i pomocnicza, gumowa rolke 16, usytuowana po stronie przeznaczonego do zgrzewania tworzywa, majaca na celu dociskanie do stolu nalozonych na siebie brzegów tworzywa i kierowanie go pod sonotrody. Rolka ta jest umieszczona obrotowo na rozchylonych i obejmu¬ jacych sonotrode górna 2 koncach widelek 17 wózka 13, nie krepujacych ruchów tej sonotrody, ani jej drgan.Dalsze istotne elementy tego mechanizmu to rol¬ ka napedowa 18 umieszczona na dzwigni 19, za¬ wieszonej na sprezynie 20 oraz tasma gumowa 21 opasujaca rolki 14, 15, 18 i rolke 22 sztywno zla¬ czona z wózkiem 13 odchylajaca te tasme.Nacisk rolek na tworzywo wywierany jest przez sprezyne 12 poprzez ciegno 11 sztywno zlaczone z tuleja 10 i poprzez nia na wózek i rolki 14, 15 i 16, przy czym rolki 14 i 15 dociskajac tworzywo do stolu, przesuwaja je jednoczesnie.Tworzywo jest przesuwane po stole 23 przez wprowadzenie w ruch obrotowy rolki napedowej 18 w kierunku strzalki W i w czasie tego ruchu tasma 21 wykonuje wzdluz stolu ruch posuwisty, przesuwajac tworzywo w kierunku strzalki S na ustalony odcinek przesuwu.Caly uklad tego mechanizmu jest usytuowany elastycznie na dzwigni 19 i wspóldzialajaca z nia sprezyna 20 zapewnia staly naciag tasmy gumo¬ wej 21 i jego funkcjonalnosc przy ruchach i wy¬ chyleniach wózka 13, wymaganych przy zgrzewa¬ niu po krzywiznach. Przy zgrzewaniu po krzy¬ wiznach, wózek 13 wykonuje ruchy obrotowe — odchylenia w prawo i w lewo w plaszczyznie po¬ ziomej i ruchy posuwiste w góre i w dól.W tym tez celu, tuleja 10, sztywno zlaczona z wózkiem 13 jest osadzona suwliwie i obrotowo na czopie 9, majac z nim wspólna os geometrycz¬ na I—I, wokól której odbywaja sie ruchy obroto¬ we i wzdluz której — ruchy posuwiste. Poprzez te tuleje, wózek 13 odchylony recznie z tworzy¬ wem, przywracany jest do poprzedniego poloze¬ nia przez obrót który odbywa sie w czasie pod¬ niesienia (poderwania) tego wózka do góry przez ciegno 11. Ruch wózka w dól powodowany jest krzywka nie uwidoczniona na rysunku.Szczególy konstrukcyjne umozliwiajace dokony¬ wanie tych ruchów wyjasniaja fig. 2 i 3. Fig. 2 przedstawia przekrój poziomy wzdluz linii A—A na fig. 1, uwidaczniajacy wzdluzne wyciecie 27 w tulei 10, przez które przechodzi sonotroda górna 2 i które pozwala na ruchy obrotowe (odchylenia) tej tulei w lewo lub w prawo o katy 28 i 29 za¬ warte miedzy widelkami 17 i plaszczyznami bocz¬ nymi sonotrody górnej 2.Jest to wiec jednoznaczne z odchyleniami wóz¬ ka 13 wraz z tworzywem zgrzewanym po krzy¬ wiznach. Po zgrzaniu odcinka, wózek 13 zostaje wraz z tuleja 10 poderwany do góry przez ciegno 11. Tuleja 10 przy jej ruchu w góre natrafia swym wycieciem 26, zbieznym, na kolek stozkowy 25, który powoduje jej obrót i przywraca wózkowi jego pierwotne polozenie, przy czym ruch wózka w dól uskuteczniony jest za pomoca niewidocznej na rysunku krzywki.Blizsze wyjasnienia procesu zgrzewania po krzy¬ wiznach przedstawia fig. 4, na której widoczne sa kolejne odcinki zgrzewów 30, 31, 32 oraz przyna¬ lezne do nich katy 33, 34, 28 od linii zgrzewania wskazanej strzalka S. Zgrzewanie odbywa sie zawsze w strefie 35. Slady 36, 37, 38 rolek 14, 15, 16 w pozycji wyjsciowej zawsze leza na linii zgrzewania. Przestrzen 38 miedzy sladami 36, 37 rolek 14, 15 jest strefa dzialania tasmy gumowej, to jest strefa jej przylegania, dociskania i przesu¬ wania tworzywa zgrzanego. Wychylenie wózka 13 wraz z materialem odbywa sie zawsze wokól osi I—I, której slad na plaszczyznie rysunku oznaczo¬ ny jest punktem 40.Punkt ten lezy niezmiennie na linii zgrzewania, pokrywajacej sie z kierunkiem S. Przez ten punkt 40 przesuwa sie kazdy kolejny zgrzew 32 az do konca. Kazdy odcinek przesuwu jest mniejszy od odcinka zgrzewu 35, dzieki czemu poczatek bie¬ zacego zgrzewu zawsze trafia na koniec poprzed¬ niego zgrzewu, niezaleznie od kata jaki tworza z soba sasiadujace odcinki zgrzewów. Umozliwia to ksztaltowanie szwu-zgrzeiny w postaci nie przerywanej ciaglej linii.W trakcie szybkiego zgrzewania charakter pracy skokowej urzadzenie zaciera sie, a ruch mater¬ ialu zgrzewanego odbywa sie w sposób ciagly. PL