Opublikowano: 10.IV.1965 49204 itfo KI. 39 a2, MKR UKD 678.029.Twórca wynalazku i Zdzislaw Urbaniak, Warszawa (Polska) wlasciciel patentu: n L\ O T c K A j : '-.,-„•,, ?_.._ -nfowego I Hsj Ldijowr '; Sposób zgrzewania folii z tworzyw sztucznych pradami wielkiej czestotliwosci i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób zgrzewania pradami wielkiej czestotliwosci folii z tworzyw sztucznych z jednoczesnym przesuwaniem zgrzewa¬ nego materialu oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu. Ciaglosc zgrzewania uzyskuje sie przez kolejne zgrzewanie odcinków folii, przy czym zgrzewane odcinki moga byc ukladane w dowol¬ nych kierunkach i tworzyc linie proste lub dowol¬ ne krzywe.W stosowanych dotychczas zgrzewarkach i spo¬ sobach zgrzewania pradami wielkiej czestotliwosci elektrody sa naprzemian zwierane i rozwierane jednakze w stosunku do stolu zgrzewarki nie zmie¬ niaja swego polozenia, a ciaglosc zgrzewu uzyskuje sie przez reczne przesuwanie zgrzewanego two¬ rzywa.Znane sposoby zgrzewania folii z tworzyw sztucz¬ nych polegaja na zgrzewaniu punktowym lub od¬ cinkowym tych tworzyw bez ruchu posuwistego elektrod. Z tego wzgledu znane zgrzewarki mozna podzielic na dwie grupy: zgrzewarki odcinkowe i zgrzewarki punktowe, przy czym pewna odmiane zgrzewarki punktowej stanowi zgrzewarka rol¬ kowa.Proces zgrzewania na zgrzewarce odcinkowej po¬ lega na docisnieciu zgrzewanych folii za pomoca elektrod i wlaczeniu pradu wielkiej czestotliwosci na ustalony okres czasu, po wylaczeniu pradu nie zwalniajac docisku elektrod nalezy odczekac pe- 15 20 30 wien czas potrzebny na zastygniecie roztopionego tworzywa i dopiero wtedy zwalnia sie docisk elektrod, a nastepnie w celu powtórzenia tych czynnosci recznie przesuwa sie folie.W zastosowaniu do dlugich zgrzewów, zgrzewar¬ ka odcinkowa jest malo wydajna ze wzgledu na reczne przesuwanie i ukladanie tworzywa, a przy- tym nie zapewnia estetycznego wygladu zgrzewu.Proces zgrzewania za pomoca zgrzewarek punk¬ towych jest zblizony do omówionego procesu zgrze¬ wania odcinkowego a zmiane kierunku zgrzewania tworzywa wymusza sie w nim najczesciej podob¬ nie jak zmiane kierunku przesuwu tkanin w maszy¬ nie do szycia. Wydajnosc zgrzewarek punktowych jest nieduza glównie ze wzgledu na trudnosci szyb¬ kiego odprowadzania ciepla z miejsca zgrzewanego i zwiazana z tym szybkosc zastygania roztopionego tworzywa. Z tych wzgledów mozna na nich zgrze¬ wac jedynie tworzywo w cienkich foliach.Znane sa równiez zgrzewarki z elektrodami rol¬ kowymi w których przesuw zgrzewanego tworzy¬ wa nastepuje automatycznie. Ze wzgledu na czas rozgrzewania i stygniecia kolejnych punktów ma¬ terialu proces zgrzewania w tych zgrzewarkach postepuje powoli, a zgrzewanie grubszych folii jest utrudnione.Niedogodnoscia wszystkich wymienionych spo¬ sobów zgrzewania jest mala wydajnosc przy zgrze¬ waniu wiekszych odcinków i trudnosc zgrzewania grubych folii. 4920449204 Sposób wedlug wynalazku usuwa niedogodnosci sposobów stosowanych dotychczas, gdyz pozwala na jednoczesne zgrzewanie i przesuwanie materialu oraz zmiane kierunku zgrzewania przy czym po¬ zwala uzyskac silny zgrzew i duza wydajnosc zgrze- 5 wania zarówno cienkich jak i grubych folii.Zaleznie od wymiarów zastosowanych elektrod sposób ten pozwala zgrzewac wiekszymi lub mniej¬ szymi ^dcink^mi linia ciagla lub przerywana. Przy zgrzeV&nruvmalymi odcinkami proces zgrzewania 10 mozna prowadzic po bardzo duzych krzywiznach, czyli na bardzo malych lukach, przy zachowaniu calkowitej ciaglosci zgrzewania.Sposób wedlug wynalazku odznacza sie tym, ze cykl Ipracy obejmuje cztery kolejne fazy. W pierw- 15 szej fazie zgrzewany material jest obejmowany przez dwie wydluzone elektrody zgrzewarki, które wykonuja ruchy zsynchronizowane ze soba w ten sposób, ze ruch jednej elektrody wywoluje analo¬ giczny ruch drugiej elektrody. W drugiej fazie na- 20 stepuje ruch elektrod wraz z zacisnietym w nich materialem zgodnie z wymaganym kierunkiem zgrzewania. W pierwszej polowie tej fazy nastepuje proces zgrzewania a w drugiej zastygania zgrzewu pod dociskiem elektrod. Trzecia faze stanowi roz- 25 warcie elektrod a czwarta powrót elektrod do po¬ lozenia poczatkowego, przy czym wzajemne polo¬ zenie elektrod i materialu zgrzewanego jest takie, ze w nastepnym cyklu pracy koniec poprzedniej spoiny pokrywa sie z poczatkiem nastepnej spoiny 30 niezaleznie od kata jaki tworza ze soba odcinki spoin.Poniewaz zgrzewanie tworzywa nastepuje wraz z jego przesunieciem w drugiej fazie, fazy pierw¬ sza, trzecia i czwarta moga sie odbywac w dowol- 35 nie krótkim czasie, uzaleznionym jedynie od spo¬ sobu rozwiazania konstrukcji urzadzenia, dzieki czemu uzyskuje sie duza wydajnosc .Konstrukcja urzadzenia do stosowania spo¬ sobu zgrzewania wedlug wynalazku jest przykla- 40 dowo pokazana na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad elektrod zgrzewajacych w wi¬ doku bocznym, a fig. 2 ten sam uklad elektrod w przekroju plaszczyzna prostopadla do fig. 1.Jak to uwidoczniono na fig. 1 i 2 urzadzenie 45 wedlug wynalazku sklada sie z dwóch elektrod 1 i 2 sztywno zlaczonych ze sworzniami 3 i 4 osadzo¬ nymi obrotowo w lozyskach 5, 6 i 7, 8 oraz z rurek 17 i 18 tworzacych ze sworzniami 3 i 4 kondensa¬ tory koncentryczne. Sworznie 3 i 4 wraz z rurka- 50 mi 17 i 18 umieszczone sa w oslonach 33 i 34.Dla prawidlowego dzialania urzadzenia istotny jest wydluzony ksztalt elektrod oraz przymoco¬ wanie ich krawedzi przeciwleglych do kierunku zgrzewania oznaczonego na fig. 1 strzalka 10, do 55 sworzni 3 i 4 w ten sposób, ze elektrody 1 i 2 osa¬ dzone na sworzniach 3 i 4 maja postac choragie¬ wek obracanych wokól osi sworzni 3 i 4. Wystajace z ioza oslon 33 i 34 konce sworzni 3 i 4 sa zakon¬ czone ostrzami 14 wchodzacymi w przypadku roz- 60 warcia elektrod w prowadnice 15. Na koncach sworzni 3 i 4 osadzone sa sprezyny 16, które moga sie opierac o wodzidla 25.W fazie pierwszej cyklu /pracy elektrody wyko¬ nuja ruch w kierunku oznaczonym 'na fig. 1 strzal- 65 kami 13, koncówki 14 sworzni 3 i 4 wychodza z prowadnic 15 i dalsze prowadzenie oraz prawidlo¬ we wzajemne ustawienie elektrod zapewniaja spre¬ zyny 16 slizgajace sie po wodzidlach 25. Faza pierwsza konczy sie zacisnieciem zgrzewanego tworzywa miedzy elektrodami, po czym nastepuje faza druga w czasie której obydwa uklady umiesz¬ czone w oslonach 33 i 34 wykonuja ruch postepo¬ wy, którego kierunek oznaczono na fig. 1 strzal¬ kami 10. Na poczatku tej fazy sprezyny 16 prze¬ staja opierac sie o wodzidla 25 i wówczas poprzez skrecenie tworzywa zacisnietego w elektrodach 1 i 2 mozna elektrodom nadawac ruchy oznaczone na fig. 1 strzalka 9 tj. odchylac je o pewien kat od kierunku poczatkowego ruchu ukladu.Na poczatku fazy drugiej poprzez rurki 17 i 18 tworzace kondensatory ze sworzniami 3 i 4 zostaje doprowadzony do elektrod prad wielkiej czestotli¬ wosci i nastepuje roztapianie i zgrzewanie tworzy¬ wa, które trwa w czasie równym okolo polowy ru¬ chu w kierunku strzalki 10; w drugiej polowie czasu trwania tego ruchu odbywa sie zastyganie zgrzewu.Faze trzecia stanowi rozwarcie elektrod 1 i 2 i ruch w kierunkach oznaczonych na fig. 1 strzal¬ kami 11, przy koncu tej fazy koncówki 14 wpa¬ daja w prowadnice 15 powodujac ustawienie elek¬ trod 1 i 2 w kierunku zgrzewania.Czwarta faze stanowi powrót ukladów 33 i 34 do polozenia poczatkowego, przy czym polozenie elektrod zostaje ustalone przez koncówki 14 w pro¬ wadnicach 15 i przez sprezyny 16 opierajace sie o wodzidla 25. W ten sposób na poczatku kazdego cyklu pracy elektrody zostaja ustawione dokladnie w kierunku zgrzewania w nastepstwie czego kaz¬ dorazowo obejmuja material w tym samym kierun¬ ku. Wskutek rozwarcia elektrod w fazie trzeciej zgrzewana folia nie zmienia swego polozenia i nie powraca wraz z elektrodami do polozenia pier¬ wotnego, a pozostaje przesunieta o dlugosc drogi jaka wykonal uklad w drugiej fazie podczas ruchu wedlug strzalki 10. Przy dlugosci elektrod zgodnej z dlugoscia tej drogi zapewnione jest w kazdym nastepnym cyklu pracy dokladne trafienie czola elektrod w koniec poprzedniej spoiny, niezaleznie od tego czy tworzy ona z kierunkiem zgrzewania linie prosta czy tez zostala odchylona w celu uzys¬ kania krzywej linii zgrzewu. W ten sposób zapew¬ niona jest ciaglosc linii zgrzewu.W przypadku gdy dlugosc elektrod bedzie niniej¬ sza od dlugosci drogi ukladu w ruchu wedlug strzalki 10 linia zgrzewu bedzie przerywana, co pozwala uzyskac ozdobne linie zgrzewu zwlaszcza przez nadanie elektrodom odpowiednich ksztaltów np. litery „S", lub dowolnej figury geometrycznej.Do zgrzewania grubych folii po liniach prostych np. w celu wykonania namiotów, plandek itp. elektrody 1 i 2 moga byc zaopatrzone w wydluze¬ nia 23 i 24 uwidocznione na fig. 1, linia przerywa¬ na, które zapewniaja równomierniejszy nacisk elektrod na calej dlugosci zgrzewanego odcinka.W fazie pierwszej, trzeciej i czwartej uklad elektrod z metalowymi czesciami urzadzenia, natomiast w fazie drugiej jest od nich odlaczony co pozwala49204 na doprowadzenie pradu w.cz. do elektrod poprzez koncentryczne kpndensatory utworzone z rurek 17 i 18 oraz sworzni 4 i 3. Dielektrykiem w tych kon¬ densatorach jest powietrze chlodzace uklady za¬ warte wewnatrz oslon 33 i 34 doprowadzane ozna- 5 czonymi na fig. 2 rurkami 19, przeplywajace w kie¬ runkach oznaczonych strzalkami 20, przy czym rurki 17 i 18 stanowiace okladziny kondensatorów sa równoczesnie wykorzystywane do rozprowadza¬ nia powietrza chlodzacego. 10 Dla ulatwienia operowania zgrzewanym tworzy¬ wem elektrody umieszcza sie w otworze stolu ro¬ boczego w ten sposób, ze krawedzie styku elektrod leza w plaszczyznie stolu na którym uklada sie zgrzewana folie. Poniewaz proces zgrzewania two- 15 rzywa i zastygania zgrzewu odbywa sie podczas ruchu zachodzi mozliwosc rozdarcia zgrzewanego tworzywa, zwlaszcza w miejscach polozonych w poblizu elektrod, gdyz w tych miejscach ma¬ terial staje sie bardziej plastyczny. Azeby temu 2o zapobiec, zastosowano w stole uklad powietrzny, który podczas powrotu elektrod powoduje unieru¬ chomienie zgrzewanego tworzywa przez przyssanie go do powierzchni stolu, a podczas ruchu elektrod w kierunku zgrzewania, pomiedzy powierzchnia 25 stolu i zgrzewanym tworzywem wytwarza warstwe sprezonego powietrza ulatwiajaca przesuw zgrze¬ wanego tworzywa. 30 PL