SU897546A1 - Method and apparatus for welding thermoplastic films - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к сварке пластмасс , а именно к способам и устройствам дл  сварки термопластичных пленок, загр зненных пьш щими, газовыдел ющими продуктами, Известен способ сварки термопластичных пленок, заключающийс  в нагревании пленок до в зко-текучего состо ни  и последующей опрессовке , Недостатком способа  вл етс  то, что он не- позвол ет получить прочные сварные швы при заваривании этих материалов покрытых пыл щими, мелкодисперсными, порошкообразными, газовыдел ющими продуктами . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению  вл етс  способ сварХи термопластичных пленок, включаЕО ший нагрев пленок до температуры свар ки, сдавливание их сварочным давлением и последующее охлаждение . Способ осуществл етс  устройством дл  сварки термопластичных пленок, содержащем основание, стойку с консолью, на которой смонтированы привод, нагреватель газа-теплоносител , распределительные коробки дл  двухстороннего нагрева свариваемых пленок, прессующие ролики и направл ющий механизм, включающий клиновью ремни с приводными, нат жными и отклон ющими роликами. Недостаток указанного способа заключаетс  в том, что он не обеспечивает прочной сварки пленок, покрытых слоем пыл щих, газовыдел ющих продуктов, например хлорной известью, из-за отсутстви  возможности эвакуации газа, а также загр знении между пленками. Цель изобретени  - повышение прочности сварного соединени  при сварке пленок, загр зненных пыл щими, газовыдел ющими продуктами. Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе сварки термопластичных пленок, включающему нагрев пленок до температуры сварки, сдаЕьливание их сварочным давлением и последующее охлаж3 дение шва, перед нагревом пленок до тем пературы сварки их подвергают предвари- тельной обработке путем подогрева, сдав пивани  неполным давлением и частичног охлаждени , причем в процессе предвари- тельной обработки пленок, нагреве их до температуры сварки и сдавливании сварочным давлением пленки попеременно изгибают в противоположных направлени х Способ может осуществлен устройством дл  сварки термопластичных пленок, содержащем основание, стойку с консолью, на которой смонтированы привод , нагреватель газатеплоносител , распределительные коробки дл  ДВуХСТОрОНнего нагрева свариваемых пленок, прессующие ролики и направл ющий механизм включающий клиновые ремни с приводными , нат жными и отклон ющими роликами , в котором направл ющий механизм снабжен расположенными с зазором направл ющими плитами с зигзагообразной рабочей поверхностью, причем выступы одной плиты вход т во впадины -другой, а от1шон ющие ролики смонтированы у оснований впадин и вершин выступов направл ющих плит. Кроме того, один из прессующих роликов выполнен из двух подпружиненных частей, имеющих форму усеченного конуса , большие основани  которых обращены друг к другу, а взаимодействую- щий с ним ролик выполнен -из двух соединенных цилиндрическим по ском частей с выпуклой рабочей поверхностью. Предлагаемый способ обеспечивает проникновение твердого запылени  в тепло полиэтиленовьи; пленок и гарантирует сплошной контакт встречающихс  поверхностей двух пленок сквозь слой пыли. Кроме того, перегибание кромок мешка способствует удалению осевшего порошкообразного материала на поверхности контакта пленок и удалению газов, выдел емых осевшим материалом, так как газ, попада  в завариваемый шов , ослаб л ет его. Кроме того, перемещение по зигзагообразной траектории положительно вли ет, на упрочнение свариваемого шва, в котором интенсифицируетс  рост кристаллов полимеров по причине многократного перегибани  пленок, претерпевающих поочередное воздействие раст жени , ког да пленка на ролике изгибаетс  снаружи к сжати , - когда пленка на ролике изгибаетс  внутри, потому что при изгибе наружные слои раст гиваютс , а внутренние сжимаютс . Одновременно с этим перегибание способствует проникновению 6 твердого запылени  в тело пленки, увеличива  при этом поверхность контакта завариваемого шва. На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же,вид в плане; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. IJ на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство дл  сварки термопластичных пленок содержит основание 1, стойку 2 с консолью 3, на которой смонтированы привод 4, нагреватель 5 газатеплоносител , распределительные коробки 6 и 7 дл  двухстороннего нагрева , свариваемых пленок, прессующие ролики 8, 9 и направл ющий механизм, включающий расположенные, с зазором направл ющие плиты Ю и 11 с зигзагообразной рабочей поверхностью, у которых выступы одной из плит вход т во впадины другой, смонтированные на направл ющих плитах приводные ролики, пары 12, ведомовключающие ведущие ведущие пары 13 и ведомые пары 14, а также несколько пар отклон ющих роликов 15 и нат жные ролики На приводных, отклон ющих и нат жных роликах последоватэльно в каждой паре нат нуты четыре пары 20-23 клиновых ремней , которые удерживают и перемещают свариваемые кромки мешков, перемещаемых транспортером (не показан). Отклон ющие ролики 15 смонтированы у оснований впадин и вершин выступов направл ющих плит, В каждой паре прес сующих роликов 8 и 9 один из прессующих роликов выполнен из двух подпружиненньос частей 24 и 25, имеющих форму усеченного конуса, большие основани  ко-- торых обращены друг к Другу, а взаимодействующий с ним ролик выполнен из двух соединенных цилиндрическим по ском частей 26, 27 с выпуклой рабочей поверхностью. На торцовой поверхности части 27 прессующих роликов 8 смонтированы шипы 28 дл  насечки предохранительных мембран на кромках мешка. Прессующие ролики 8, приводные ведущие пары 12 смонтированы на общих приводных валах 29, а прессующие ролики 9 и ведомо-ведущие пары 13 смонтированы на общих 30. Устройство работает следующим образом . Привод 4 вращает ролики ведущих пар 12 и посредством пар клиновых ремней 20-23 приводит в движение все ролики системы. Зигзагообразна  траектори  движени  ведущих нитей клиновых ремней, обусловленна  размещением отклон ющих роликов 15, и требуемое нат жение отводных ремней нат жными роликами 16-19 обеспечивает надежный захват и перемещение кромок мешка, которые завариваютс  в процессе транспортировани . В процессе перемещени , зажатые в двух  русах клиновыми ремн ми кромки мешков, про-т ход т зону нагрева первой стадии, подогреваютс  цо заданной температуры между распределительными коробками 6, сдавливаютс  неполным давлением роликами 9 и частично охлаждаютс . На второй стадии шов нагреваетс  распределительными коробками 7 .до температуры сварки, сдавливаетс  прессующими роликами 8 сварочным давлением и охлаждаетс . Причем на первой стадии, а именно стадии предварительной обрабо-р ки, а тарже на второй стадии пленки попеременно изгибаютс  в противоположных направлени х за счет перемещени  пленок .по зигзагообрааной траектории. Сваривают полиэтиленовые мешки, заполненные и запыленные хлорной известьЕс с пленки 0,2-0,25 мм. Результать сваривани  приведены в таблице. Пример. В первой стадии кром- ки полиэтиленовьк мешков, заполненньк хлорной известью без очистки KpoiviOK, подогревают в процессе транспортировани  4 с до температуры на 20°С выш в зкотекучего состо ни  незагр зненной пленки , т. е. до , сдавливают давлением 3 кгс/см и охлаждают до 60°С. Во второй стадии шов нагревают 4 с до температуры начала тепловой деструкции незагр зненной пленки, т. е. до 22СРс, и сдавливают повторно давлением 5 кгс/см . В первой и второй.стади х заваривание ведут со скоростью транспортировани  мешков ЗОО м/ч. В процессе испытаний, проводимых путем сбрасывани  заполненных и заваренных мешков с высоты 1,5 м все швы выдерживают заданные нагрузки ни один шов не расходитс . Пример 2. В первой стадии кромки Полиэтиленовых мешков подогревают в процессе транспортировани  6 с до температуры на вьш1е в зко-текучего состо ни  незагр зненной пленки, т. е. до , сдавливают давлением 5 кгс/см и охлаждают до . Во второй стадии шов нагревают 6 с до температуры начала тепловой деструкции незагр зненной пленки, т, е. до 220°С и сдавливают давлением 7 кгс/см , В первой и второй стади х заваривание ведут при трано поцтировании со скоростью 400 м/ч. В процессе испытаний (аналогично примеру 1) все швы выдерживают заданные нагрузки, ни один шов не расходитс . П р и м е р 3. В первой стадии кромки полиэтиленовых мешков подогревают в процессе транспортировани  5 с до температуры на 35С выше в зко-теку- . чего состо ни  незагр зненной пленки, т. е. до 17 5 С, сдавливают давлением 4 кгс/см и охлаждают до 80 С. Во вто- рой стадии шов нагревают 5 с до темпе- ратуры начала тепловой деструкции незагр зненной пленки, т. е. до 220°С и сдавливает давлением 6 кгс/см. В первой и второй стади х заваривание ведут при транспортировании со скоростью 350 м/ч. В процессе испытаний (аналогично примеру 1) все швы выдерживают заданные нагрузки, ни один шов не рас- ходитс . В предлагаемом способе сваривание пленочных термопластов, запыленных газовыдел ющими продуктами, прин т двухстадийный процесс, установлены предельно допустимые и достаточные дл  данных условий па1)аметры по режиму и пределу нагрева, давлени , чередовани  операций и скорости сваривани  в процессе транспортировани . Установлено что дальнейшее повышение параметров и интенсификаци  процессов приводит к разрушению термопластов, а дальнейшее снижение этих параметров вообще исключает возможность осуществлени  про. цесса сваривани  по той причине, что требуетс  обеспечить сдавливанием запрессовывание пыли в тело пленки и от. жим газов, вьшел емых продуктом. Предлагаемый способ и- устройство дл  его осуществлени  обеспечивают получение прочного сварного соединени .The invention relates to the welding of plastics, in particular, to methods and devices for welding thermoplastic films contaminated with sputtering, gas-releasing products. A method of welding thermoplastic films is known, which consists in heating films to a viscous flowable state and subsequent crimping. The disadvantage of this method is That it does not allow to obtain strong welds when brewing these materials coated with dusts, finely dispersed, powdered, gassing products. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is the method of welding thermoplastic films, including heating the films to the welding temperature, squeezing them with welding pressure and subsequent cooling. The method is carried out by a device for welding thermoplastic films, comprising a base, a stand with a console on which a drive is mounted, a heater of a heat-transfer gas, junction boxes for two-sided heating of the films to be welded, pressing rollers and a guide mechanism including wedge belts with driving, tension and deflecting rollers. The disadvantage of this method is that it does not provide durable welding of films covered with a layer of dusty, gassing products, such as bleach, due to the lack of possibility of gas evacuation, as well as pollution between the films. The purpose of the invention is to increase the strength of a welded joint when welding films that are contaminated with dusty, gas-emitting products. This goal is achieved by the fact that in the method of welding thermoplastic films, including heating the films to the welding temperature, carrying them out by welding pressure and subsequent cooling of the seam, before heating the films to the welding temperature, they are subjected to preliminary processing by heating, passing the beer to partial pressure and partial cooling, and during the pretreatment of the films, heating them to the welding temperature and squeezing the welding pressure, the films are alternately bent in opposite directions can be made by a device for welding thermoplastic films containing a base, a stand with a console on which a drive is mounted, a heater gas heater, junction boxes for TEXT heating of the films to be welded, pressing rollers and a guide mechanism including V-belts with driving, tension and deflecting rollers wherein the guide mechanism is provided with spaced guide plates with a zigzag working surface, with the protrusions of one plate entering the water the dinnees are different, and the separating rollers are mounted at the bases of the depressions and the tops of the projections of the guide plates. In addition, one of the pressing rollers is made of two spring-loaded parts having the shape of a truncated cone, the large bases of which face each other, and the interacting roller with it is made from two connected parts with a convex working surface. The proposed method allows solid dust to penetrate into the heat of polyethylene; films and ensures continuous contact of the meeting surfaces of the two films through a layer of dust. In addition, bending the edges of the bag helps to remove precipitated powdered material on the contact surface of the films and to remove gases emitted by the settled material, since the gas entering the weld seam weakens it. In addition, moving along a zigzag trajectory has a positive effect on the hardening of the weld seam, in which the growth of polymer crystals is intensified due to repeated bending of films undergoing alternate stretching effects when the film on the roller bends outward to compression, when the film on the roller bends inside, because when bending, the outer layers are stretched, and the inner layers are compressed. At the same time, bending contributes to the penetration of solid dust into the film body, while increasing the contact surface of the weld seam. Fig, 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - the same plan view; FIG. 3 is a section A-A in FIG. IJ in FIG. 4 shows a section BB in FIG. 1. A device for welding thermoplastic films comprises a base 1, a stand 2 with a console 3 on which the actuator 4 is mounted, a heater gas heater 5, distribution boxes 6 and 7 for two-side heating, weldable films, pressing rollers 8, 9 and a guide mechanism including located, with a gap, guide plates S and 11 with a zigzag working surface, in which the protrusions of one of the plates enter into the depressions of the other, mounted on the guide plates, drive rollers, pairs 12, which include driving masters e pairs 13 and driven pairs 14, as well as several pairs of deflection rollers 15 and tension rollers On the drive, deflection and tension rollers, in each pair four pairs of 20-23 V-belts are tensioned, which hold and move the welded edges of the bags transported by a conveyor (not shown). The deflecting rollers 15 are mounted at the bases of the depressions and tops of the protrusions of the guide plates. In each pair of press rollers 8 and 9 one of the pressing rollers is made of two spring-loaded parts 24 and 25, having the shape of a truncated cone, the large bases of which are facing each other to a friend, and the roller interacting with it is made of two parts 26, 27 connected by a cylindrical part with a convex working surface. On the end surface of the part 27 of the pressing rollers 8 are mounted spikes 28 for notching the safety membranes on the edges of the bag. Pressing rollers 8, driving leading pairs 12 are mounted on common drive shafts 29, and pressing rollers 9 and slave-leading pairs 13 are mounted on common 30. The device works as follows. The actuator 4 rotates the rollers of the leading pairs 12 and by means of pairs of V-belts 20-23 drives all the rollers of the system. The zigzag trajectory of the driving threads of the V-belts is due to the placement of the deflecting rollers 15, and the required tension of the discharge belts by the tension rollers 16-19 ensures reliable gripping and moving the edges of the bag, which are sealed during transport. In the process of moving, the edges of the bags clamped in two troughs with V-belts, pass through the heating zone of the first stage, are heated by a predetermined temperature between the junction boxes 6, are compressed by partial pressure by the rollers 9 and are partially cooled. In the second stage, the seam is heated by junction boxes 7 up to the welding temperature, compressed by the pressing rollers 8 by welding pressure and cooled. Moreover, in the first stage, namely, the pretreatment stage, and also in the second stage, the films are alternately bent in opposite directions due to the displacement of the films along a zigzag-shaped trajectory. Plastic bags are welded, filled and dusty with bleach from 0.2-0.25 mm film. Rezultat weldings are shown in the table. Example. In the first stage, the edges of plastic bags filled with bleach without cleaning KpoiviOK are heated during transportation for 4 seconds to a temperature of 20 ° C above the flowing state of the uncontaminated film, i.e., are compressed with a pressure of 3 kgf / cm and cooled to 60 ° C. In the second stage, the seam is heated for 4 s to the temperature of the onset of thermal destruction of the uncontaminated film, i.e., to 22 Cp, and is squeezed again by a pressure of 5 kgf / cm. In the first and second stages, brewing is carried out at the speed of transportation of the ZOO m / h bags. In the process of testing carried out by dropping filled and sealed bags from a height of 1.5 m, all seams withstand specified loads, no seam does not diverge. Example 2. In the first stage, the edges of Polyethylene bags are heated during transportation for 6 seconds to a temperature on the top in a viscous state of an uncontaminated film, i.e. up to, compressed with a pressure of 5 kgf / cm and cooled to. In the second stage, the seam is heated for 6 s to the temperature of the onset of thermal decomposition of the non-contaminated film, that is, to 220 ° C and compressed with a pressure of 7 kgf / cm. In the first and second stages, the brewing is carried out at 400 m / h. In the process of testing (as in example 1) all the seams withstand the specified load, no seam does not diverge. PRI me R 3. In the first stage, the edges of plastic bags are heated during transportation for 5 seconds to a temperature 35 ° C higher than the visco-flow. Which states of the uncontaminated film, i.e., up to 17 5 C, is squeezed by pressure of 4 kgf / cm and cooled to 80 C. In the second stage, the seam is heated 5 s to the temperature of the beginning of the thermal destruction of the uncontaminated film, t. e. to 220 ° C and squeezes pressure of 6 kgf / cm. In the first and second stages, brewing is carried out during transportation at a speed of 350 m / h. In the process of testing (as in example 1), all seams withstand the specified loads, no seam is diverged. In the proposed method, the welding of film thermoplastics, dust-laden with gas-releasing products, a two-stage process is established, the maximum permissible and sufficient for these conditions are established for the mode and limit of heating, pressure, alternation of operations and speed of welding during transportation. It has been established that a further increase in parameters and intensification of processes leads to the destruction of thermoplastics, and a further decrease in these parameters eliminates the possibility of a pro. the welding process for the reason that it is required to ensure that the dust is pressed into the body of the film and squeezed. bench press gases entered by the product. The proposed method and the device for its implementation provide a durable welded joint.

О О JO нAbout About JO n

О О О О ОAbout About About About About

о о 10 Л юabout o 10 lu

со N т}with N t}

Ю г- CD со 00Yu g - CD from 00

О О О О О (М OJ CD Ю CN (М (М и 04About About About About About (M OJ CD You CN (M (M and 04

т} CD Ю со tt} CD Yoo t

О О О О О О О Ю Ю Ю СО t СО О -tfO O O O O O O O Yu S Yu SO t CO O -tf

О О О О ОAbout About About About About

со о со г- гсо (О - CN) (Г)with about with ggso (O - CN) (D)

о о Ю о оo o u u o o

со О) с- t см и н н н with O) c- t cm and n n

t CD 1Л со fи (N со Юt CD 1L with fi (N so Yu

99

Claims (3)

1.Способ сварки термопластичных пленок, включающий нагрев пленок до температуры сварки, сдавливание их сварочным давлением и последующее охлаждение шва, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности сварного соединени  при сварке пленок, загр зненных пыл щими, газовыдел ющими проаукгами,перед нагревом пленок до температуры сварки их. поцвергают прецварительно обработке путем подогрева,сдавливани  неполным давлением и частичного охлаждени , причем в процессе предварительной обработки пленок, нагреве их до темnepaTypbt сварки и сдавливании сварочным давлением пленки попеременно изгибают в противоположных направлени х.1. A method of welding thermoplastic films, including heating the films to the welding temperature, squeezing them with welding pressure and subsequent cooling of the seam, characterized in that, in order to increase the strength of the welded joint during welding of films contaminated with dusty, gas-generating pro-sugs, before heating the films to the temperature of welding them. it is pre-processed by heating, compression by incomplete pressure and partial cooling, and during pretreatment of the films, heating them up to heat Typbt welding and compression by welding pressure, the films are alternately bent in opposite directions. 2.Устройство дл  сварки термопластичных пленок, содержащее основание, стойку с консолью, на которой смойтированы привод, нагреватель газа-теплоносител , распределительные коробки дл  двухстороннего нагрева cвapивae fыx пленок , прессующие ролики и направл ющий механизм, включающий клиновые ремни2. A device for welding thermoplastic films containing a base, a stand with a console on which the drive, a heater of a heat-transfer gas, junction boxes for two-sided heating of the extruded films, pressure rollers and a guide mechanism including V-belts are simulated. 897546897546 1О1O нат жными с ггриводными, ми роликами, отличаtensioned with gidrivodnymi, mi rollers, distinguishing тем, что направл ющий механизм снабжен расположенными с зазором направл ющимиin that the guiding mechanism is provided with guides arranged with a gap плитами с зигзагообразной рабочей поверхностью , причем выступы одной плиты вход т во впадины другой, а ОТКЛОНЯЕОщие ролики смонтированы у оснований впадин и вершин выступов направл ющих плит.slabs with a zigzag working surface, the protrusions of one slab entering the hollows of the other, and the REVERSING rollers are mounted at the bases of the hollows and the tops of the projections of the guide plates. 3. Устройство по п. 2, отличающее с   тем, что один из прессующих роликов выполнен из двух подпружинен- ных частей, имеющих форму усеченного конуса, большие основани  которых обращены друг к другу, а взаимодействующий с ним ролик выполнен из двух соединенных цилиндрическим по ском частей с выпуклой рабочей поверхностью.3. The device according to claim 2, characterized in that one of the pressing rollers is made of two spring-loaded parts having the shape of a truncated cone, the large bases of which face each other, and the roller interacting with it is made of two connected cylindrical shapes parts with a convex work surface. Источники информации,Information sources, прин тые во внимание при экспертизеtaken into account in the examination 1. Волков С, С. и др. Сварка и склеивание пластмасс, М., Машиностроение, 1972, с. 1О-11.1. Volkov S., S., et al. Welding and bonding of plastics, M., Mashinostroenie, 1972, p. 1O-11. 2. Авторское свидетельство СССР № 244598, кл. В 29 С 27/02, 1968 (прототип). п2. USSR author's certificate No. 244598, cl. In 29 C 27/02, 1968 (prototype). P сригЛ srigL