194769. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék hőre lágyuló fóliák egymáshoz hegesztésére
1 194 769 2 A találmány hőre lágyuló fóliák egymáshoz hegesztésére szolgáló eljárásra és készülékre vonatkozik. Az elmúlt évtizedekben a hőre lágyuló fóliákból készült csomagolóeszközök, elsősorban a legkülönfélébb méretű nyitott, valamint árut tartalmazó zárt fóliazacskók és -zsákok az ipar és kereskedelem úgyszólván minden területén kiemelkedő szerephez jutottak, és a velük szemben támasztott mennyiségi és minőségi követelmények állandóan növekszenek. A hőre lágyuló fóliákból a csomagoló- vagy/és tárolóeszközöket, pl. fóliazacskókat jelenleg általában az egymásra helyezett fóliák összehegesztésével és — a hegesztési műveletet követően végrehajtott, vagy azzal egyidejű — elvágásával állítják elő, kihasználva a fóliaanyagnak azt a tulajdonságát, hogy hőhatásra megolvad, miáltal az egymáson fekvő rétegek hőközlds útján egymással egyesíthetők. Az egyik ismert és elterjedt fóliahegesztő készüléknek függőleges síkban egymás felé és egymástól emozgathaló hosszúkás hegesztőpákái vannak. Az összehegesztendő fóliákat egymásra fektetve, vízszintes helyzetben vezetik keresztül a pákák között, és a hegesztési műveletet a pákák összczárásával hajtják végre. A fóliarélcgck haladásirányát tekintve a pákák előtt ugyancsak függőleges síkban mozgó késpár helyezkedik el, amely a hegesztési varrat mögött a fóliarétegek átvágására szolgál. A felső páka alsó homloklapja mentén középen húzódik a fűtőszál, amely a páka-testtől elektromosan is szigetelő hőszigetelő réteggel van elválasztva, kívül pedig sima teflonbevonat borítja. Az alsó páka felső homlokoldalán ugyancsak sima felületű hőálló fej van beépítve, amely pl. szilikongumiból készülhet. A hőálló fej és a fa pákatest közé rugalmas réteg van beiktatva. A kézi úton, vagy hengerpárral betáplált fóliák hegesztése a pákák között kontakt hőközléssei történik. A rugalmas réteg beiktatására feltétlenül szükség van, mert a kontakt hőközléses hegesztés a teljes hegesztési vonal mentén egyenletes nyomást igényel, és a legkisebb megmunkálási pontatlanság- vagy vetemedés is varrathibák keletkezéséhez vezet. A szilikongumi és a teflonbevonat alkalmazására azért van szükség, mert a kontakt hegesztésnél alkalmazott hőmérsékletek mellett (150-200 °C) a csupasz fémre minden hegesztési műveletnél feltapadna a fólia anyaga, és a feltapadt műanyag eldeformálhatná, sőt, le is téphetné a hegesztő-iemezcsíkot. Másrészt a feítapadt szennyeződés a következő hegesztési művelet során kizárná az egyenletes felfekvés lehetőségét. A Tcnli ismerteteti készüléknek több vonatkozásban komoly hátrányai vannak. Alapvető problémát jelent a homogenitás — vagyis a rétegvastagság — változásával kapcsolatos érzékenysége. A hegesztendő fóliarétegek homogenitása akár az alapanyag minőségi hibái, akár a rétegek technológiai okokból történő többszöröződése (pl. ún. ingvállas műanyag-tasakoknál a felső perem vastagságának áthajtással való biztosítása, miáltal itt az eredeti két réteg helyett négy réteg jelentkezik, és hegesztendő össze) miatt változhat, és mivel a hegesztési hőmérsékletet egy meghatározott vastagsághoz egy meghatározott értékre állítják, be, a homogenitás (rétegvastagság) változása esetén hibás hegesztési varrat jöhet létre/ Ha az előre megválasztott vastagság csökken, az ahhoz beállított hőmérséklet az clvékonyodott fóliarétegeket átégetheti, ha viszont a rétegvastagság nő, a hegesztéshez bevitt hőmennyiség nem elegendő, és a hegesztési varratban folytonossági hiányok jelentkeznek, mert a fóliák nem olvadnak tökéletesen egymásba. Amennyiben a varrat-minőségi hibákat ki akarják küszöbölni, a hőmérsékletet a homogenitás-változáshoz kell igazítani, ami viszont gyakorlatilag lehetetlenné teszi a folyamatos, gyors, nagy teljesítményű munkavégzést. A fólia szenynyezettsége vagy/és nedvessége a hegesztési varratok minőségét ugyancsak hátrányosan befolyásolja; a minőségromlás mértéke csafí a munkavégzés javításával csökkenthető. így a készüléket többnyire kézzel (tehát nem automatikusan) üzemel lelik, ami viszont a termelékenység rovására megy. További problémát jelent, hogy a tűlheviiléskor a fólia anyaga - még abban az esetben is, ha a pákák teflon, illetve szilikongumi-érintkező felületekkel rendelkeznek — a pákákra ragad, és a tisztításhoz a készüléket le kell állítani. A felső páka hőszigetelő és elektromosan szigetelő rétege miatt nehézséget okoz a páka hőegyensúlyának a biztosítása; ha a hegesztési fázisok gyorsan követik egymást, a felső páka túlmclcgszik, a hőegyensúly tökéletesen még vízhütéssel sem biztosítható. Egyenetlen hőterhelés esetén az alsó páka hőálló (általában szilikongumiból készült) feje is kiéghet. Gyakran kell cserélni a felső páka legkülső tellonbevonalát is, mert ugyancsak megég, a felső pákának ugyanis hosszabbank kell lennie, mint az alatta ievő fóliarétegeknek, így ahol ezekre nem fekszik fel, íúlhevül. Hosszabb pákákkal tartós üzemeléssel nem lehet rövid hegesztési varratokat készíteni, mert a fólián kívüli részek túlhevülnek, és a teflonbevonat hamar tönkremegy, Emellett a túlhevült hegesztőszál-hatái tartományok a fólia szélei mentén a hegesztéshez szükségesnél nagyobb bőt adnak le, így a széleken a bcégés veszélye fokozottan jelentkezik. A fűtőszál a hőmérséklet hatására nyúlik, ezért rugóval kell feszíteni, ami az elérhető hegesztési varrat-hosszt meglehetősen (0,7-0,8 m re) behatárolja, mert a kontakt-hegeszfés hosszú súrlódási vonala miatt nagy a kihúzási ellenállás. Kis feszítőerő mellett a hegcsztőszalag meggyűrődhet, túl nagy erő viszont megnyújthatja, sőt el is szakíthatja. Végül hátrányos tényezőként kell a hegesztési varrat gyenge minőségét is kiemelni; a kontakt hőközléssei létrehozott varratnál ugyanis kisebb a fólia keresztmetszete az eredeti mérethez képest, így itt az anyag csökkent szilárdságú. Mindezen tényezők miatt a készülék folyamatos, automatikus, gyors ütemű, nagy termelékenységű munkavégzéshez és jó minőségű varratok készítéséhez gyakorlatilag nem alkalmazható. A kések kiküszöbölése céljából a fent részletezett készüléknek ismeretes egy olyan változata, amelynek felső pákája két, egymástól távközzcl clrcmlczclt fűtőszálat, és azok között, de a külső Icflonbcvonalon kívül húzódó, izzítható vágóhuzalt tartalmaz, amely az alsó páka hőálló fejében kiképzett, hosszirányú horonyba illeszkedik a pákák összezárásakor. Ez utóbbi művelet során a kiálló vágóhuzal előbb átvágja az egymáson fekvő fóliákat, majd a két fú'iőszá! a vágási helytől kétoldalt egy-egy hegesztési varratot képez. Ezt a készüléket elsősorban akkor alkalmazzák, ha két egymással átellenes oldalon összehegesztett zacskókat állítanak elő. Mivel a készülék - alapvető felépítését tekintve — azonos a fent ismertetettel, az azzzal kapcsolatban részletezett hátrányok enné! is jelentkeznek, sőt, a két fűtőszál miatt a felső páka túlhcvüléscnck a veszélye még fokozottabban jelentkezik, amellett a pákák a centrikus beállításrajuég érzékenyebbek. Igénytelenebb hegesztési feladatok megoldásához - pl. ha nem követelmény a varrat vízzárósága, illetve nem 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
