RU2022105012A - Импульсная термосварка непрерывно перемещающегося пленочного материала - Google Patents

Claims (40)

1. Сварочная система для термосварки термосвариваемого пленочного материала, предпочтительно - свободного от металла термосвариваемого пленочного материала, например, термосвариваемого пленочного материала из одного полимера, например, при изготовлении пакетов, например, пакетов, снабженных приспособлением,

при этом сварочная система содержит:

загрузочную секцию, содержащую станцию для манипуляций с рулонами, которая выполнена с возможностью приема одного или более рулонов термосвариваемого пленочного материала, причем указанная загрузочная секция выполнена с возможностью выдачи наложенных друг на друга стенок из термосвариваемого пленочного материала, размотанного из одного или более рулонов;

сварочную секцию, расположенную по ходу за загрузочной секцией и содержащую две или более станций сварки, расположенных последовательно вдоль прямолинейной траектории для наложенных друг на друга стенок, выдаваемых из загрузочной секции;

станцию приведения в движение пленочного материала, расположенную по ходу за прямолинейной траекторией и проходящую через сварочную секцию, причем станция приведения в движение пленочного материала выполнена с возможностью обеспечения перемещения наложенных друг на друга стенок из термосвариваемого пленочного материала с постоянной скоростью под действием тянущего усилия вдоль прямолинейной траектории за станции сварки;

при этом каждая станция сварки содержит:

сварочное устройство, содержащее первую губку и вторую губку;

приводное устройство, которое выполнено с возможностью обеспечения перемещения первой и второй губок друг относительно друга между положением раскрытия и положением зажима;

причем первая губка имеет первую переднюю поверхность, выполненную с возможностью контактирования с соответствующей первой стенкой из термосвариваемого материала, и вторая губка имеет вторую переднюю поверхность, выполненную с возможностью контактирования с соответствующей второй стенкой из термосвариваемого материала, при этом по меньшей мере первая губка содержит нагреваемый элемент для термосварки некоторой зоны наложенных друг на друга стенок из термосвариваемого пленочного материала, когда они зажаты между первой и второй губками, например, для присоединения стенок друг к другу или к приспособлению, когда оно имеется, посредством термосварки;

устройство для обеспечения перемещения, выполненное с возможностью обеспечения перемещения первой и второй губок синхронно с наложенными друг на друга стенками, когда они зажаты между первой и второй губками,

при этом сварочная система дополнительно содержит блок управления, который взаимодействует со станциями сварки,

отличающаяся тем, что

по меньшей мере каждая первая губка каждой станции сварки содержит рядом с ее соответствующей передней поверхностью по меньшей мере один нагреваемый элемент, выполненный в виде токоприемного элемента, содержащего электропроводящий материал, при этом указанный импульсно нагреваемый элемент проходит вдоль соответствующей передней поверхности и предпочтительно покрыт термостойким неприлипающим покрытием,

тем, что для каждой пары из первой и второй губок каждой станции сварки по меньшей мере одна из ее губок содержит индуктор,

тем, что система содержит источник высокочастотного электрического тока, соединенный с индуктором,

тем, что система содержит по меньшей мере одно охлаждающее устройство, которое выполнено с возможностью непрерывного охлаждения по меньшей мере одной из первой и второй губок каждой станции сварки,

тем, что каждая станция сварки выполнена с возможностью выполнения интегрированного цикла импульсной сварки и охлаждения, причем соответствующее приводное устройство приводится в действие для перемещения соответствующих первой и второй губок в положение зажима, в котором первая и вторая стенки зажимаются посредством первой и второй губок, и при этом в положении зажима источник высокочастотного электрического тока временно подает высокочастотный электрический ток в индуктор, посредством чего индуктор создает высокочастотное электромагнитное поле, причем высокочастотное электромагнитное поле индуцирует вихревые токи в токоприемном элементе, создающем тепловой импульс, излучаемый токоприемным элементом, и указанный тепловой импульс имеет некоторую длительность теплового импульса и обеспечивает сварку данной зоны первой и второй стенок, привариваемых друг к другу, или приваривание данной зоны первой и второй стенок к приспособлению при его наличии, причем после окончания подачи высокочастотного электрического тока в индуктор данная по меньшей мере одна из первой и второй губок, а также сваренная зона эффективно охлаждаются охлаждающим устройством в течение времени охлаждения в положении зажима в то время, когда соответствующие первая и вторая губки остаются в положении зажима, и при этом приводное устройство приводится в действие для перемещения первой и второй губок в положение раскрытия после истечения времени охлаждения в положении зажима,

тем, что блок управления выполнен с возможностью - независимо для каждой из станций сварки - управления подачей высокочастотного электрического тока в индуктор и, тем самым, регулирования теплового импульса, излучаемого токоприемным элементом, например, для регулирования величины и/или длительности теплового импульса, и

тем, что блок управления выполнен с возможностью - независимо для каждой из станций сварки - управления приводным устройством для перемещения первой и второй губок друг относительно друга между положением раскрытия и положением зажима, что обеспечивает возможность регулирования времени пребывания первой и второй губок в положении зажима и, тем самым, времени охлаждения в положении зажима.

2. Сварочная система по п.1, в которой блок управления совместно с данными одним или более охлаждающими устройствами выполнен с возможностью регулирования скорости охлаждения по меньшей мере одной из первой и второй губок, а также зоны, которая сварена посредством станции сварки, независимо для каждой из станций сварки.

3. Сварочная система по п.1 или 2, в которой каждая из губок станции сварки содержит токоприемный элемент, содержащий электропроводящий материал, а также соответствующий индуктор, при этом станция сварки предпочтительно имеет множество источников электрического тока, каждый из которых соединен с соответствующим индуктором, и блок управления предпочтительно выполнен с возможностью независимого управления каждым из источников электрического тока для индивидуальной регулировки тока, который подается в каждый из индукторов.

4. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, в которой токоприемный элемент проходит вдоль передней поверхности соответствующей губки и имеет заднюю сторону, и при этом каждый индуктор содержит удлиненную часть индуктора, которая проходит рядом с задней стороной соответствующего токоприемного элемента, например, параллельно вдоль токоприемного элемента.

5. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, в которой индуктор губки содержит множество удлиненных частей индуктора, параллельных друг другу, причем части индуктора, например, прямолинейные удлиненные части индуктора, предпочтительно расположены рядом друг с другом в плоскости, которая параллельна передней поверхности губки, и при этом соседние части индуктора отделены друг от друга посредством щели, например, воздушного зазора или щели, заполненной электроизоляционным материалом, и при этом токоприемный элемент проходит поверх данных одной или более щелей, если смотреть на вид передней поверхности губки.

6. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, в которой для каждой из станций сварки охлаждающее устройство выполнено с возможностью обеспечения непрерывной циркуляции жидкого охладителя, например, воды, по одному или более каналам охлаждения, расположенным в первой губке и/или во второй губке.

7. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, в которой загрузочная секция содержит станцию складывания, которая выполнена с возможностью складывания пленочного материала, выдаваемого из одного рулона, в виде двух стенок, наложенных друг на друга, при необходимости - со складкой, предназначенной, например, для формирования донной складки пакета.

8. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, в которой блок управления выполнен с возможностью управления устройством для обеспечения перемещения для обеспечения перемещения первой и второй губок синхронно со стенками, наложенными друг на друга, когда они зажаты между первой и второй губками, независимо для каждой из станций сварки, и при этом блок управления предпочтительно выполнен с возможностью управления устройством для обеспечения перемещения, предусмотренным на первой станции сварки, и устройством для обеспечения перемещения, предусмотренным на второй станции сварки, для регулирования положения первой и второй губок первой станции сварки относительно положения первой и второй губок второй станции сварки, что позволяет регулировать расстояние между ними вдоль прямолинейной траектории.

9. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, при этом сварочная система содержит неподвижную раму, и при этом устройства для обеспечения перемещения, предусмотренные на следующих друг за другом станциях сварки, установлены с противоположных сторон прямолинейной траектории, по которой стенки, наложенные друг на друга, перемещаются через сварочную секцию, при этом стенки, наложенные друг на друга, имеют, например, вертикальную ориентацию при перемещении вдоль сварочной секции, и устройства для обеспечения перемещения, предусмотренные на следующих друг за другом станциях сварки, установлены попеременно под и над данной прямолинейной траекторией, при этом, например, каждое устройство для обеспечения перемещения содержит узел с линейной направляющей, предусмотренный с линейной направляющей, прикрепленной к данной раме параллельно данной прямолинейной траектории, и ползуном, установленным на линейной направляющий и приводимым в движение посредством привода возвратно-поступательного движения, при этом ползун обеспечивает опору для губок станции сварки, а также для соответствующего приводного устройства.

10. Сварочная система по любым одному или более из предшествующих пунктов, в которой сварочная секция предусмотрена со станцией обрезки, например, расположенной по ходу за станциями сварки, при этом станция обрезки содержит:

устройство обрезки, выполненное с возможностью выполнения по команде операции обрезки для удаления части полотен, наложенных друг на друга, например, для придания определенной формы контуру пакета при изготовлении пакетов;

устройство для обеспечения перемещения, выполненное с возможностью обеспечения перемещения устройства обрезки синхронно со стенками, наложенными друг на друга, при выполнении операции обрезки;

систему сбора, выполненную с возможностью удаления отрезанных частей, например, содержащую один или более вакуумных шлангов, соединенных с источником вакуума.

11. Технологическая машина для изготовления мягких пакетов, при этом каждый из указанных пакетов имеет стенки, образованные из термосвариваемого пленочного материала, предпочтительно свободного от металла, термосвариваемого пленочного материала, наиболее предпочтительно термосвариваемого пленочного материала из одного полимера, при этом технологическая машина содержит сварочную систему по одному или более из пп.1-10.

12. Технологическая машина по п.11, при этом машина выполнена с возможностью изготовления пакетов, имеющих приспособление, например, выливной элемент, и первая станция сварки, предусмотренная вдоль прямолинейной траектории, выполнена в виде станции приваривания приспособлений, выполненной с возможностью приваривания приспособления к стенкам, наложенным друг на друга, посредством термосварки, и при этом одна или более станций сварки, расположенных дальше по ходу, выполнены с возможностью сварки одной или более других зон пакета, например, зоны бокового сварного шва и/или зоны нижнего сварного шва пакета.

13. Технологическая машина по п.12, при этом машина содержит устройство вставки приспособлений, выполненное с возможностью вставки прикрепляемой части приспособления, например, выливного элемента, в несоединенной краевой зоне между противоположными стенками, которая, например, противоположна зоне сгиба/загнутой части между противоположными стенками, например, загнутой части, предусмотренной со складкой, например, донной складкой пакета, и при этом станция приваривания приспособлений выполнена с возможностью приваривания стенок к прикрепляемой части приспособления посредством термосварки.

14. Технологическая машина по п.12 или 13, в которой прямолинейная траектория является горизонтальной, и при этом загрузочная секция выполнена с возможностью складывания пленочного материала, выдаваемого из одного рулона, в виде двух стенок, наложенных друг на друга, причем стенки, наложенные друг на друга, имеют вертикальную ориентацию при подаче в сварочную секцию при наличии несоединенной верхней краевой зоны между противоположными стенками и зоны сгиба/загнутой части вдоль нижней стороны противоположных стенок, при необходимости с донной складкой, образованной загибанием вдоль нижней стороны противоположных стенок, при этом устройство вставки приспособлений выполнено с возможностью вставки прикрепляемой части приспособления в несоединенной верхней краевой зоне между противоположными стенками, и устройство вставки приспособлений, например, установлено неподвижно на неподвижной раме сварочной системы, и при этом устройство для обеспечения перемещения, предусмотренное на соответствующей станции сварки, установлено под прямолинейной траекторией, при этом указанное устройство для обеспечения перемещения содержит, например, узел с линейной направляющей, предусмотренный с линейной направляющей, прикрепленной к неподвижной раме параллельно данной прямолинейной траектории, и ползуном, установленным на линейной направляющий и приводимым в движение посредством привода возвратно-поступательного движения, причем ползун обеспечивает опору для губок станции сварки, а также для соответствующего приводного устройства.

15. Технологическая машина по любым одному или более из пп.11-14, при этом машина содержит станцию разрезания, которая расположена по ходу за станцией приведения в движение пленочного материала и выполнена с возможностью выполнения одного или более разрезов для создания отдельных пакетов.

16. Способ термосварки термосвариваемого пленочного материала, предпочтительно свободного от металла, термосвариваемого пленочного материала, например, термосвариваемого пленочного материала из одного полимера, например, при изготовлении пакетов, в котором применяют сварочную систему и/или технологическую машину для изготовления пакетов по любым одному или более из пп.1-15.

17. Способ по п.16, в котором пленочный материал представляет собой термосвариваемый пленочный материал из одного полимера, образованный из полиэтилена (ПЭ), например, полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), или полипропилена (ПП), или полиэтилентерефталата (ПЭТ), при этом в пленочном материале отсутствует какой-либо металлический слой, возможно, при наличии неметаллического кислородонепроницаемого полимерного слоя, например, из полимера на основе этиленвинилового спирта (EVOH).

18. Способ по п.16 или 17, в котором изготавливают пакеты, имеющие приспособление, например, выливной элемент, и при этом первая станция сварки, предусмотренная вдоль прямолинейной траектории, выполнена в виде станции приваривания приспособлений для приваривания приспособления к одной или обеим из стенок, наложенных друг на друга, посредством термосварки, и при этом одна или более станций сварки, расположенных дальше по ходу, выполнены с возможностью сварки одной или более других зон пакета, например, зоны бокового сварного шва и/или зоны нижнего сварного шва пакета, при этом, например, приспособление было отформовано из полиэтиленового (ПЭ) материала, предпочтительно из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), и при этом пленочный материал полностью образован из полиэтилена (ПЭ), предпочтительно из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП).

19. Способ по любым одному или более из пп.16-18, в котором пленочный материал подвергнут нанесению печати, например, выполнена печать на поверхности на стороне, с которой входит в контакт соответствующая губка по меньшей мере одной из станций сварки, имеющая импульсно нагреваемый элемент, например, токоприемный элемент, и индуктор.