RU30659U1 - Устройство для сварки полимерных материалов - Google Patents

Description

мАк 7 в 29 с 65/18

УСТРОЙСТВО для СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к свариванию полнмерных материалов, в частности, к портативным устройствам для сваривания полимерных пленок с помощью нагретого инструмента, и может быть использована для выполнения сварного шва под эластичные кольца при изготовлении изделий из термопластичных полимерных материалов.

Традиционно для термической сварки полимерных пленок используют устройства для сварки с двумя противоположно расположенными сварочными элементами, между которыми размещают слои свариваемых пленок для выполнения линейного сварного щва.

Известно устройство для сварки полимерных материалов, содержащее корпус, в котором смонтированы попарно устаповленные напротив друг друга нагреватели и охладители, транспортирующие ленты с натяжным приспособлением, охватывающие ведомые и ведущие ролики, механизм разведения нагревателей и охладителей, защитный кожух с продольной прорезью спереди и привод, при этом устройство снабжено очистным направляюще-поджимным приспособлением (пат. РФ № 2101179, опубл. 10.01 98 г.).

Другой модификацией описанного устройства является устройство для сварки полимерных материалов, содержащее корпус, в котором смонтированы попарно установленные напротив друг друга нагреватели и охладители, транспортирующие ленты, охватывающие ведомые и ведущие ролики, с натяжным приспособлением, выполненным в виде двух С-образных обращенных друг к другу поворотных рычагов, механизм разведения нагревателей и охладителей, защитный кожух с продольной прорезью спереди и привод (пат. РФ № 2101180, опубл. 10.01 98 г.).

выполнения круговых сварных швов нод эластичные кольца, что необходимо, в частности, при изготовленни таких изделий, как медицинские бахнлы, шапочки, нарукавники одноразового использования и им подобные.

Известно термосварочное устройство, предназначенное для тепловой сварки по меньшей мере двух пленок полимерного материала линейным сварным швом, включающее устройство тепловой сварки, содержащее противоположные сварочные элементы в виде сварочных щин, нагревательное средство для нагрева по меньшей мере одного из сварочных элементов, приводное устройство для взаимного перемещения элементов друг к другу во время нагрева и для перемещения элементов друг от друга, средство для подачи свариваемого материала в устройство тепловой сварки так, что слои материала находятся между сварочными элементами, средство для перемещения термосваренного материала из устройства тепловой сварки, причем сварочные элементы выполнены с возможностью одновременного подведения нагрева и давления к пленочному материалу (пат. РФ № 2173262, опубл. 10.09.2001г.).

Данное изобретение позволяет получать многослойные термосвариваемые полимерные материалы со сварным щвом, высокопрочным на отрыв при ударе, и эффективно, в частности, при изготовлении пакетов, имеющих сварные швы на дне и верхней части, но оно не предназначено для выполнения круговых сварных швов под эластичные кольца.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для сварки термопластичных полимеров путем нагрева зоны соединения, содержащее ручной сварочный инструмент (сварочный элемент), выполненный с полозом, рабочая поверхность которого соответствует форме шва, электронагревательный элемент, установленный в сварочном инструменте и связанный с источником тока, опору, выполненную из малотеплопроводного материала, прижим и антифрикционную подкладку, при этом электронагревательный элемент выполнен в виде позистора (ток которого возрастает при потерях тепла и наоборот), связанного с полозом через тепловод, а поверхность опоры, рабочая поверхность упругого лекала, и антифрикционная подкладка выполнены по форме контактируемых с ними проверхностей

соединяемых материалов (пат. РФ № 2048985, опубл. 27.11.95г.). Согласно данному изобретению соединяемые материалы размещают на опоре, накладывают на них антифрикционную нодкладку, нагревают зону соединения путем перемещения но ней нагретого полоза с приложением при этом давления и охлаждают.

Данное устройство является универсальным, т.к. позволяет вынолнять разнообразные сварные щвы за счет иснользования быстрозаменяемого полоза с различными рабочими поверхностями, например, в виде узкой дуги цилиндра (для выполнения цилиндрических швов) или с изогнутым по радиусу плоским полозом (для выполнения круглого плоского шва). С помощью устройства можно сваривать не только детали, уложенные внахлест, но и встык. Вместе с тем, это делает известное устройство достаточно сложным в конструктивном выполнении.

Кроме этого, высокая универсальность устройства для сварки полимерных материалов не требуется, в частности, при выполнении кругового сварного шва под эластичное кольцо в простых изделиях, изготавливаемых небольшими партиями.

Задачей полезной модели является разработка простого в исполнении и эксплуатации портативного устройства, предназначенного для выполнения кругового сварного шва в изделиях, горловина которых подлежит стягиванию эластичным кольцом.

Поставленная задача решается предлагаемым устройством для сваривания полимерных материалов, которое содержит сварочный элемент, рабочая поверхность которого соответствует форме шва, размещенный в нем электронагреватель со средством для контроля температуры нагрева и ее регулирования, связанный с источником тока, при этом сварочный элемент выполнен в виде клиновидного ножа, установленного горизонтально на вертикальных стойках рабочей частью вверх, и дополнительно устройство включает термостойкую пластину для размещения на ней заготовки изделия с эластичным кольцом и непосредственного выполнения на ней сварного шва.

Сущность полезной модели ноясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 - сварочный элемент с электронагревателем в разрезе по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 изображена электрическая схема устройства; на фиг. 4 - общий вид термостойкой пластины.

Устройство содержит сварочный элемент 1, выполненный в виде клиновидного ножа с размещенным в нем электронагревателем 2, средство для контроля температуры нагрева сварочного элемента и ее регулирования, которое включает, соответственно, датчик температуры 3 и терморегулятор 4, например, термореле. С помощью датчика температуры 3 осуществляют контроль температуры в сварочном элементе 1, а терморегулятор 4 периодически отключает и подключает электронагреватель в зависимости от температуры сварочного элемента 1. Сварочный элемент 1 с электронагревателем 2, датчик температуры 3 и терморегулятор 4 функционально связаны между собой, как показано на фиг. 3. Подвод питания от источника тока (на чертеже не показан) на электронагреватель 2 осуществляется через соединительную колодку 5.

Сварочный элемент 1 установлен на вертикальных стойках 6 и 7 горизонтально, рабочей частью вверх, с возможностью быстрого съема его, например, при необходимости замены на новый.

Входящая в состав устройства термостойкая пластина 8 (фиг. 4) предназначена для размещения на ней заготовки изделия с эластичным кольцом и последующего выполнения на горловине заготовки кругового сварного шва. Для изготовления пластины используют прочный термостойкий материал, например, текстолит или тефлон.

Термостойкая пластина 8 имеет форму, позволяющую надеть на нее заготовку изделия из полимерного материала, в общем случае - прямоугольную (на чертеже не показана).

В оптимальном варианте выполнения полезной модели термостойкая пластина 8 на стороне, через которую надевают заготовку, имеет сглаженные углы 9 и 10 для удобства надевания полимерной заготовки и сохранения ее целостности. На рабочей стороне термостойкой пластины 8, где выполняется сварной шов под эластичное кольцо, имеются угловые технологические вырезы

11 и 12, что облегчает операцию отворота горловины заготовки изделия для закрытия слоем пленки эластичного кольца. Для фиксации эластичного кольца на боковых сторонах пластины 8 выполнены углубления 13 и 14.

Для оптимальной работы предлагаемого устройства и получения качественного кругового сварного шва целесообразно, чтобы ширина термостойкой пластины 8 и длина рабочей части сварочного элемента 1 в устройстве соответствовали друг другу и определялись шириной горловины заготовки.

Работа предлагаемой полезной модели демонстрируется на примере изготовления медицинских бахил одноразового использования, закрываюших низ обуви и стянутых эластичным (резиновым) кольцом по верхнему краю, которые в силу своей дешевизны и простоты получили широкое распространение.

Для изготовления бахил используют полиэтилен низкого давления с толш;иной пленки 0,015 мм. Заготовки для бахил представляют собой прямоугольные мешки с прямым дном, ширина которых составляет 400 мм, высота - 200 мм.

Термостойкая пластина 8, выполненная из текстолита толщиной 3 мм, размером 400 х 250 мм, вставляется во внутреннюю полость заготовки для бахил до упора в дне заготовки.

Затем на пластину 8 с полиэтиленовой заготовкой надевают резиновое кольцо 15 (фиг. 4) диаметром 6 мм, фиксируя его положение в углублениях 13, 14 в боковых сторонах термостойкой пластины 8 на расстоянии примерно 10 мм от верхнего края заготовки и заворачивают горловину заготовки, закрывая полиэтиленовой пленкой резиновое кольцо. Сварной шов формируют несколько ниже линии расположения резинового кольца 15, не выходя за границу отворота горловины, т.е. пока резиновое кольцо находится между двумя слоями пленки. Для этого термостойкую пластину с заготовкой легко прижимают по линии формируемого сварного шва к лезвию клиновидного ножа, т.е. к рабочей части сварочного элемента 1, нагретого до температуры плавления полиэтилена (135°С), и выполняют сварной шов на заготовке для бахил сначала с одной

ш стороны, затем, перевернув пластину другой стороной, выполняют сварной шов на другой стороне заготовки. Таким образом на изделии формируется круговой сварной шов, фиксирующий резиновое кольцо в горловине бахилы.

Использование нового устройства для изготовления бахил позволяет растянуть резиновое кольцо до ширины горловины заготовки и исключить образование складок, что обеспечивает изделиям хороший внешний вид. Последовательное выполнение сварного шва сначала на одной стороне изделия, затем на другой, с использованием специальной пластины, позволяет избежать склеивания горловины изделий и исключить брак при их изготовлении.

Наличие одного сварочного элемента в устройстве делает его экономичным с точки зрения расхода электроэнергии.

Предлагаемое устройство достаточно просто в изготовлении и использовании, оно не требует для обслуживания работников высокой квалификации и может обеспечить высокую производительность при достижении хорошего качества изготавливаемых изделий.

Аналогичным образом могут быть изготовлены и другие изделия нарукавники, шапочки для душа и им подобные.

Предлагаемое устройство может быть эффективно использовано в случаях изготовления небольших партий несложных изделий, открытые края которых должны быть стянуты эластичным кольцом.

Claims (4)

1. Устройство для сваривания полимерных материалов, включающее сварочный элемент, рабочая поверхность которого соответствует форме шва, размещенный в нем электронагреватель со средством для контроля температуры нагрева и ее регулирования, связанный с источником тока, отличающееся тем, что сварочный элемент выполнен в виде клиновидного ножа, установленного горизонтально на вертикальных стойках рабочей частью вверх, и дополнительно устройство включает термостойкую пластину для размещения на ней заготовки изделия с эластичным кольцом и непосредственного выполнения на ней сварного шва.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термостойкая пластина на стороне, через которую надевают заготовку изделия, имеет сглаженные углы, а на противоположной, рабочей, стороне выполнены угловые технологические вырезы и на боковых сторонах пластины выполнены углубления для фиксации эластичного кольца.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что ширина термостойкой пластины и длина рабочей части сварочного элемента соответствуют друг другу и определяются шириной горловины заготовки изделия.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сварочный элемент на стойках закреплен с возможностью съема.