Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 29.04.1974 70304 KI. 39a2, 27/06 MKP' B29c 27/06 Twórcywynalazku: Jerzy Wasiluk, Joachim Grzesiek, Pawel Woclawek Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Chemiczne „Nitron", Krupski Mlyn (Polska) Urzadzenie do zgrzewania blon z tworzyw sztucznych zwlaszcza zorientowanych cienkich folii Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zgrzewania blon z tworzyw sztucznych zwlaszcza zorientowa¬ nych cienkich folii na przyklad takich jak: politereftalanoetylenowa, polipropylenowa lub poliamidowa. Zasada pracy urzadzenia polega na przecieciu ^zatopieniu rozcietych krawedzi folii rozgrzanym elementem lub tylko zatopienie laczonych krawedzi przy jednoczesnym chlodzeniu folii.W chwili obecnej znane sa rozwiazania urzadzen do zgrzewania folii rozgrzanym elementem - drutem lub tasma oporowa. Rozgrzany drut lub tasma sa dociskane do zlozonych warstw folii umieszczonych miedzy ruchomymi uchwytami, powodujac ich przeciecie i jednoczesne zatopienie przecietych obrzezy. W miejscu prze¬ ciecia folii powstaje charakterystyczne dla tej metody zgrubienie. Znane uklady mechaniczne podnosza i opusz¬ czaja tasme oporowa oraz rozwieraja i zwieraja uchwyty mocujace folie. Tasmajest ogrzewana zwykle oporowo w sposób ciagly lub przy pomocy impulsów elektrycznych. Uchwyty mocujace folie wykonane sa zwykle w pos¬ taci pretów lub splaszczonego prostopadloscianu o szlifowanych wewnetrznych krawedziach aby nie nastapilo porysowanie folii. Posiadaja one duza bezwladnosc cieplna. Powyzsze urzadzenia znajduja zastosowanie przy zgrzewaniu folii termoplastycznych. W przypadku zorientowanych i wykrystalizowanych folii na skutek wysokiej temperatury tasmy oporowej lub drutu, przekraczajacej temperature topnienia materialu, nastepuje miejscowe zniszczenie struktury krystalicznej i ulozenia pojedynczych czastek materialu, które po obnizeniu temperatury przyjmuja energetycznie nizszy poziom. Obniza sie przez to wytrzymalosc mechaniczna folii w miejscu zgrzewa¬ nia, która jednoczesnie jest kompensowana w pewnym zakresie charakterystycznym zgrubieniem. Poza tym, przy obnizeniu temperatury materialu, od temperatury topnienia do temperatury nizszej niz temperatura zeszklenia, material krystalizuje bez naprezenia co powoduje, ze polaczenie jest kruche i peka przy zginaniu. W czasie przepalania folii wydzielaja sie zawsze gazy z topionego tworzywa pogarszajace warunki pracy.Celem wynalazku jest zastosowanie takiego urzadzenia, które pozwoli na uzyskanie maksymalnej wytrzymalosci polaczen, przy zachowaniu duzej gietkosci miejsca laczonego oraz zabezpieczenie mozliwosci wykonywania polaczen krawedzi folii bez styku z elementem grzejnym.Zagadnieniem technicznym wymagajacym rozwiazania dla osiagniecia tego celu jest rodzaj i ksztalt szczek1 70 304 mocujacych folie, w których folia winna byc maksymalnie szybko schladzana tak, aby czas rekrystalizacji byl minimalny a ilosc wykrystalizowanego materialu na tyle mala, ze nie spowoduje obnizenia gietkosci polaczenia i pekania przy zginaniu. Ponadto opracowanie takiego rozwiazania, które umozliwi takze bezstykowe laczenie krawedzi folii. Zgodnie z rozwiazaniem postawionego zagadnienia technicznego intensywne chlodzenie folii uzys¬ kuje sie wedlug wynalazku dzieki temu, ze metalowe szczeki utrzymujace folie podczas procesu zgrzewania posiadaja: wydrazone kanaly, przez które przeplywa medium chlodzace oraz sciecie lub niewielkie zaokraglenie wewnetrznych krawedzi zlozonych szczek, zezwalajace na poszerzenie i splaszczenie miejsca laczonego. Nato¬ miast bezstykowe laczenie krawedzi folii przeprowadza sie po zamontowaniu wymiennej plytki, ogranicznika do mechanizmu dzwigniowego, ustawionej prostopadle do plaszczyzny folii umocowanej w szczekach. Ogranicznik posuwu folii w górnym polozeniu znajduje sie pomiedzy dwoma parami szczek równolegle do tasmy lub drutu oporowego. Sluzy on do zatrzymania folii w takim polozeniu aby tasma oporowa w dolnym polozeniu nie przecinala folii. Takie skojarzenie srodków technicznych daje polaczenie krawedzi folii na wiekszej szerokosci i o mniejszej grubosci. Przez to zwieksza sie intensywnosc chlodzenia folii zwlaszcza w miejscach najcienszych, a wiec najbardziej narazonych na oslabienie poprzez rekrystalizacje. W sumie, dzieki intensywnemu chlodzeniu uzyskuje sie na tyle krótki czas rekrystalizacji, ze polaczenia sa elastyczne i o duzej wytrzymalosci na rozerwa¬ nie. Ogranicznik wymienny posuwu folii zwieksza uniwersalnosc urzadzenia, gdyz polaczenia mozna wykonywac przez przepalanie foln lub bez przepalania po zamontowaniu ogranicznika wymiennego. Bezstykowe zgrzewanie folii nie powoduje wydzielania sie gazów z topionego tworzywa.Urzadzenie wedlug wynalazku jest wyjasnione na podstawie jego przykladu wykonania. Przedmiot wyna¬ lazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia, widoku z boku a fig. 2 — schemat przekroju A—A urzadzenia wzdluz tasmy oporowej. Jak uwidoczniono na fig. 1 szczeki dolne 1 i górne 2, utrzymujace folie 3 w procesie zgrzewania, posiadaja wydrazone kanaly 4, przez które przeplywa medium chlodzace. Szczeki dolne 1 sa na stale umocowane do stolu 5. Szczeki górne 2 sa ruchome i zamocowane do mechanizmu dzwigniowego 6 zwalniajacego sprezyny 7, które unosza do góry mecha¬ nizm dzwigniowy wraz z uchwytami 8 tasmy oporowej 9. Mechanizm dzwigniowy 6 opuszcza w dól szczeki górne 2 do zetkniecia ze szczekami dolnymi 1 a tasma oporowa 9 przecina plaszczyzne folii. W uchwytach 8 tasmy oporowej 9 zamontowany jest mechanizm regulujacy 10 naciag tasmy oporowej podczas zmian temperatu¬ ry tej tasmy. Jedna para szczek 1 i 2 posiada regulacje 11 odstepu od drugiej pary szczek 1 i 2. Do stolu 5 zamocowane sa walki 12 podajace folie oraz przesuwny ogranicznik 13 posuwu folii. Walki 12 odwijaja folie 3 z cewki 14 i podaja miedzy szczekami dolnymi 1 a szczekami górnymi 2 az do przesuwnego ogranicznika 13 lub do wymiennego ogranicznika 15 zamocowanego do mechanizmu dzwigniowego 6 miedzy dwoma parami szczek 1 i 2 prostopadle do plaszczyzny styku szczek górnych 2 i dolnych 1. Pod stolem 5 umieszczony jest system elektrycznego zasilania 16 tasmy oporowej 9 wraz z regulacja dostarczanej mocy oraz system chlodzenia 17 szczek 1 i 2. Krawedzie wewnetrzne szczek 1 i 2 posiadaja sciecie 18 lub zaokragle lie o malym promieniu.Polaczenia folii mozna wykonac dwoma metodami w zaleznosci od tego czy wymienny ogranicznik 15 jest zamontowany czy wymontowany.Przyklad I. Wymienny ogranicznik 15 posuwu folii jest wymontowany. W celu wykonania polaczenia dwóch folii wlacza sie chlodzenie szczek oraz ustala moc elektryczna dla tasmy oporowej 9 i przesuwa folie 3 walkami 12 az do przesuwnego ogranicznika 13. Nastepnie uruchamia sie mechanizm dzwigniowy 6, przy pomocy którego szczeki górne 2 przesuwa sie az do styku z folia i sciska ja uniemozliwiajac przesuw. Uchwyty tasmy oporowej wraz z nia przesuwaja sie dalej az do przeciecia folii przez tasme oporowa, która zatrzymuje sie w miejscu przeciecia folii. Jest to dla niej graniczne polozenie. Krawedzie folii stapiaja sie pod wplywem temperatury tasmy oporowej i kurcza w kierunku gradientu temperatury, lacza sie miedzy soba i jednoczesnie wchodza w szczeline utworzona przez sciecia 18 zewnetrznych krawedzi szczek, gdzie na skutek intensywnego chlodzenia formuje sie charakterystyczny kroplowy ksztalt polaczenia. Po uplywie ustalonego czasu, od mo¬ mentu przeciecia folii, zwalnia sie mechanizm dzwigniowy 6, który unosi tasme grzejna a nastepnie szczeki.Wówczas odbiera sie polaczona folie i powtarza czynnosc.Przyklad II. Wymienny ogranicznik 15 ograniczajacy posuw folii jest zamontowany. Urzadzenie przygotowuje sie do pracy jak w przykladzie I z tym, ze walkami 12 przesuwa sie folie do wymiennego ogranicz¬ nika 15. Nastepnie uruchamia sie mechanizm dzwigniowy 6, który opuszcza górne szczeki 2 az do styku z folia.Wymienny ogranicznik 15 opuszcza sie ponizej plaszczyzny styku szczek górnych i dolnych oraz równolegle tasme oporowa, która zatrzymuje sie w polozeniu prostopadlym do wystajacych ze szczek krawedzi folii w nie-3 70 304 wielkiej od nich odleglosci. Wówczas, na skutek promieniowania i konwekcji powietrza ogrzanego tasma oporowa temperatura krawedzi folii gwaltownie wzrasta do temperatury topnienia tworzywa. Krawedz folii zatapia sie i jednoczesnie kurczy wchodzac w wyciecia w szczekach, gdzie jest formowana i intensywnie chlodzona. Dalsze czynnosci wykonuje sie jak w przykladzie I. PL PL