RU2000942C1

RU2000942C1 - Device for heat-sealing of thermoplastic material

Info

Publication number: RU2000942C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Анатольевич Мишаков; Владимир Викторович Ступин; Анатолий Иванович Родионов
Original assignee: Геннадий Анатольевич Мишаков
Priority date: 1992-01-04
Filing date: 1992-01-04
Publication date: 1993-10-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к сварке пластмасс и может быть использовано дп изготовлени издепий, например, из полиэтиленовой или ПВХ пленки. Сущность изобретени в устройстве дл сварки термопластичного материала нагревательный элемент выполнен составным из трех соединенных между собой пластин. Резистивный слой нанесен на внутреннюю поверхность крайних пластин в их нижней части. Средн пластина снабжена мамесеннь.м на мее слоем термосопротивлени , расположенным над резистивным слоем крайних пластик - Кроме того, устройство снабжено ведущим опорным роликом Рабочий торец пластин нагревательного элемента выполнен профилированным в соответствии с образующей поверхностью опорного ролика 1 зп ф-лы. 2 илUsage: the invention relates to the welding of plastics and can be used for the manufacture of articles, for example, from polyethylene or PVC film. SUMMARY OF THE INVENTION In a device for welding a thermoplastic material, the heating element is made up of three interconnected plates. A resistive layer is deposited on the inner surface of the end plates in their lower part. The middle plate is provided with a small heat insulation layer located above the resistive layer of extreme plastic. In addition, the device is equipped with a leading support roller. The working end face of the plates of the heating element is profiled in accordance with the forming surface of the support roller 1 cp. 2 silt

Description

Изобретение относитс к сварке пластмасс и может быть использовано дл изготовлени изделий, например, из полиэтиленовых или ПВХ пленок.The invention relates to the welding of plastics and can be used to make products, for example, from polyethylene or PVC films.

Известен электронагреватель дл сварки труб из термопластов, содержащий кольцевой нагревательный элемент с выводами дл подключени к источнику тока, выполненный с концентрическими прорез ми, раздел ющими рабочую поверхность нагревательного элемента на полосы с посто нным соотношением средней длины полосы к ее ширине, причем концы концентрических прорезей расположены на выводах нагревательного элемента.Known electric heater for welding pipes of thermoplastics containing an annular heating element with leads for connection to a current source, made with concentric slots dividing the working surface of the heating element into strips with a constant ratio of the average length of the strip to its width, and the ends of the concentric slots are located at the terminals of the heating element.

Устройство позвол ет эффективно сваривать трубы из термопластов с прогревом торцевых поверхностей, но его возможности дл сварки тонколистовых материалов, например полиэтиленовой пленки, ограничены тем, что элемент обладает большой инерционностью (из-за большой массы, прогреваемой ТЭНом), а следовательно процесс сварки независимо термостабили- зироватьThe device allows you to effectively weld pipes from thermoplastics with heating of the end surfaces, but its capabilities for welding thin-sheet materials, such as a polyethylene film, are limited by the fact that the element has a large inertia (due to the large mass heated by the heating element), and therefore the welding process is independently thermostable - to pose

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл сварки термопластичного материала, содержащее нагревательный элемент из поликристаллического материала с нанесенным на него резистивным слоем и токопроеод щими контактами.Closest to the technical nature of the invention is a device for welding a thermoplastic material, comprising a heating element made of a polycrystalline material with a resistive layer deposited on it and conductive contacts.

Недостаток известного устройства заключаетс в том. что резистивный слой уда- лен от свариваемого материала на значительное рассто ние и нагрев рабочей части элемента достигаетс за счет теплопроводности поликристаллического материала . При этом приходитс прогревать значительную массу и отсюда низкий КПД использовани выделенной в резистивном слое тепловой энергии. Кроме того, элемент обладает большой инерционностью из-за передачи гепла на значительное рассто ние , что затрудн ет термостабилизацию процесса и в конечном итоге снижает качество сварных соединений.A disadvantage of the known device is. that the resistive layer is a considerable distance from the material being welded and heating of the working part of the element is achieved due to the thermal conductivity of the polycrystalline material. In this case, a considerable mass has to be heated, and hence the low efficiency of using the thermal energy released in the resistive layer. In addition, the element has a large inertia due to the transfer of the gepla to a considerable distance, which complicates the thermal stabilization of the process and ultimately reduces the quality of welded joints.

Данное устройство обеспечивает уменьшение тепловых потерь, термостабилизацию процесса и увеличение времени контакта свариваемого материала с нагревательным элементом.This device provides a reduction in heat loss, thermal stabilization of the process and an increase in the contact time of the material being welded with the heating element.

Это достигаетс тем, что в устройстве дл сварки термопластичного материала, содержащем нагревательный элемент из поликристаллического материала с нанесенным на него резистивным слоем и токо- провод щими контактами, согласноThis is achieved in that in a device for welding a thermoplastic material containing a heating element of a polycrystalline material with a resistive layer deposited on it and current-conducting contacts, according to

изобретению нагревательный элемент выполнен составным из трех соединенных между собой пластин, при этом резистивный слой нанесен на внутреннюю поверхность крайних пластин в их нижней части, а средн пластина снабжена нанесенным на нее слоем термосопротивлени , расположенным над резистивным слоем крайних пластин. Кроме того, устройство снабженоAccording to the invention, the heating element is made up of three interconnected plates, wherein a resistive layer is deposited on the inner surface of the extreme plates in their lower part, and the middle plate is provided with a thermal resistance layer deposited on it located above the resistive layer of the extreme plates. In addition, the device is equipped with

0 ведущим опорным роликом, при этом рабочий торец пластин нагревательного элемента выполнен профилированным в соответствии с образующей поверхностью опорного ролика.0 leading support roller, while the working end face of the plates of the heating element is made profiled in accordance with the forming surface of the support roller.

5Резистивные слои напыл ютс на пластины в их нижней части и максимально приближены к свариваемой пленке, слой термосопротивлени , нанесенный на среднюю пластину сборки, реагирует на измене0 ни температуры, что позвол ет термостабилизировать процесс сварки, Профилирование рабочего торца сборки позвол ет увеличить врем контакта пленки с нагревательным элементом, а следователь5 но, увеличить скорость подачи пленки.5 The resistive layers are sprayed onto the plates in their lower part and are as close as possible to the film being welded, the thermal resistance layer deposited on the middle plate of the assembly reacts to temperature changes, which allows thermostabilization of the welding process. heating element, and the investigator 5, increase the feed rate of the film.

На фиг.1 изображен вид спереди на устройство; на фиг,2 - то же, вид сбоку.Figure 1 shows a front view of the device; in Fig.2 - the same side view.

Устройство дл сварки термопластичного материала содержит нагревательный эле0 мент 1 из поликристаллического материала. Нагревательный элемент выполнен составным из трех соединенных между собой пластин: двух крайних поликоровых пластин 2 и нанесенным на них резистивным слоем 3A device for welding a thermoplastic material comprises a heating element 1 of polycrystalline material. The heating element is made of three interconnected plates: two extreme polycrust plates 2 and a resistive layer 3 applied to them

5 и средней пластины 4. Резистивный слой 3 нанесен на внутреннюю поверхность крайних пластин 2 в их нижней части. На среднюю пластину 4 нанесен слой термосопротивлени 5. расположенный над5 and the middle plate 4. The resistive layer 3 is deposited on the inner surface of the end plates 2 in their lower part. On the middle plate 4 is applied a layer of thermal resistance 5. located above

0 резистивными сло ми крайних пластин. В верхней части сборки высокотемпературным припоем припаиваютс контакты G между пластинами 2 и 4, соединенными по плоскости. Рабочий торец 7 пластин сборки0 resistive layers of extreme plates. In the upper part of the assembly, high temperature solder contacts G are soldered between plates 2 and 4 connected in a plane. Work end 7 assembly plates

5 профилирован в соответствии с образующей поверхностью текстолитового ролика 8, вл ющегос опорным и ведущим.5 is profiled in accordance with the forming surface of the textolite roller 8, which is supporting and leading.

Нагревательный элемент 1 снабжен механизмом подпружинивани к ролику 8 (наThe heating element 1 is equipped with a mechanism for springing to the roller 8 (on

0 чертеже не показан). На кра пластин напылены полости 9 меди дл креплени токо- подвод щих контактов 6.0 not shown). Copper cavities 9 are sprayed onto the edges of the plates to secure the current-carrying contacts 6.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

5в исходном состо нии нагревательный5 in the initial state of the heating

элемент 1 подн т над опорным роликом 8, а сам ролик 8 неподвижен. Через электрическую схему (на черт, не показана) подают ток нагрева, обеспечивающий нагрев до заданной температуры Поликоровые пластины 2,the element 1 is raised above the support roller 8, and the roller 8 itself is stationary. A heating current is supplied through an electric circuit (to hell, not shown) to ensure heating to a predetermined temperature. Polycorrhizal plates 2,

обладающие высокой теплопроводностью, обеспечивают равномерное поле температур по всему объему сборки, в том числе и в области термосопротивлени 5, позвол ющего поддерживать заданную температуру, уменьша или увеличива ток нагрева. После того, как установитс заданный дл данногосвариваемогоматериала температурный режим, свариваемый материал кладут на ролик 8, включают привод вра- щени ролика 8, а сверху опускают (под определенным давлением) нагретую сборку пластин 2, 4. При этом за счет сил трени свариваемый материал движетс вместе с опорным роликом 8 и тем самым обеспечи- ваетс его автоматическа подача с заданной скоростью. В начальный момент температура сборки несколько уменьшаетс , но из-за высокой теплопроводности пол- икора с помощью термосопротивлени необходимый режим за 2-3 с восстанавливаетс .possessing high thermal conductivity, provide a uniform temperature field throughout the entire volume of the assembly, including in the field of thermal resistance 5, which allows maintaining a given temperature by decreasing or increasing the heating current. After the temperature set for the material to be welded is established, the material to be welded is placed on the roller 8, the drive for rotating the roller 8 is turned on, and the heated assembly of plates 2, 4 is lowered (under a certain pressure). In this case, due to friction forces, the material to be welded moves together with the support roller 8 and thereby ensures its automatic feeding at a given speed. At the initial moment, the assembly temperature decreases somewhat, but due to the high thermal conductivity of the half-arm using the thermal resistance, the necessary mode is restored in 2-3 seconds.

Поддержива и направл свариваемый материал, можно получить качествен- ные сварные соединени на тонколистовом термопластичном материале как пр мого, так и фигурного профил . После окончани процесса сварки нагревательный элемент поднимаетс над роликом 8 и подача пленки прекращаетс .By supporting and directing the material being welded, it is possible to obtain high-quality welded joints on thin-sheet thermoplastic material of both a straight and figured profile. After the welding process is completed, the heating element rises above the roller 8 and the film supply is stopped.

Claims

1. DEVICE FOR WELDING OF A THERMOPLASTIC MATERIAL, comprising a heating element made of a polycrystalline material with a resistive layer deposited on it and then with contact contacts, characterized in that the heating element is made up of three interconnected plates, while the resistive layer is deposited

PRI me R. A resistive layer 3 made of chromium 0.3 μm thick was sprayed onto polycrust plates 2 (A1tO3) measuring 30 x 25 x 1 mm. The width of the sprayed layer is 10 mm. resistance R 20 Ohms.

On the edge of the plate, strips of copper 9 with a width of 3 mm are sprayed to fix the current-carrying contacts 6. Thermal resistance layer is sprayed on the same multicore plates 4 with a size of 20 x 25 x 1 mm, and then copper strips for attaching the current-carrying contacts 6. Two plates 2 s a thermistor and one plate 4 with thermal resistance were assembled. The plates are fastened in the assembly using high temperature glue. After drying at a temperature of 200 ° С for 2 h, contacts 6 were soldered to the assembly using PSR-70 silver solder, and the lower part of the assembly was profiled using a diamond wheel on the surface of the support textolite roller 8. Heating element. 1 was placed in a casing (to hell, not shown) and isolated from it using mica and asbestos.

(56) Copyright certificate of the USSR No. 1224169. cl. B 29 C 65/18, 1986.

USSR copyright certificate No. 1154102, cl. B 29 C 65/02, 1985.

. on the inner surface of the end plates in their lower part, and on the middle plate there is a layer of thermal resistance located above the resistive layer of the end plates.

2, The device according to claim 1. characterized in that it is provided with a leading support roller, wherein the working end face of the plates of the heating element is profiled in accordance with the forming surface of the support roller.

fe /

FIG. 2