Способ для поверхностного склеивания плоских заготовок клеевой термонитью и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей, бумажной и химической промышленности, в частности к технологии поверхностного склеивания плоских заготовок, например облицовочного шпона. Цель изобретения - повышение эффективности склеивания за счет улучшения прочностных характеристик клеевого шва, сокращения потребляемой энергии и улучшения санитарно-гигиенических условий труда и техники безопасности. Однократно в течение всего периода использования клеевой термонити с конкретным термопластичным покрытием на рабочую поверхность прижимного ролика наносят то же клеевое термопластичное покрытие, что и у используемой термонити, разогревают рабочую поверхность прижимного ролика до температуры, при которой вязкость клея - расплава материала покрытия термонити - достигает значений, гарантирующих сообщение покрытию рабочей поверхности прижимного ролика требуемых антиадгезионных свойств. Установка для поверхностного склеивания плоских заготовок, например облицовочных полос шпона, клеевой термонитью содержит стол 1 с направляющей 2, на рабочей поверхности которого фиксируются склеиваемые заготовки, механизм 3 для подачи склеиваемых заготовок и клеевой термонити в зону склеивания, устройство 4 для раскладки клеевой термонити в зоне стыка соединяемых заготовок по зигзагообразной линии, клеильную головку 5 с нитеводителем 6 и электротермопреобразователем 7 и прижимной ролик 8. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 27 D 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР яя п„я;,) щ,", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4619656/15 (22) 24,10.88 (46) 15.07.91, Бюл. № 26 (71) Мебельный комбинат ¹ 33, r, Бельцы (72) И.Л, Блай вас, А, М, Ñèäåë üí è êîâ и

К.М.Цайреф (53) 674.093.26.059(088.8) (56) Бухтияров В.П. Технология производстваа мебели. — M.: Лесная промышленность, 1987, с.73-76.

Шумига С.С. Технология столярно-мебельного производства. — М,: Лесная промышлен ость, 1984, с.153.

„„. Ж„„1б62851 Al (54) СПОСОБ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО

СКЛЕИВАНИЯ ПЛОСКИХ ЗАГОТОВОК

КЛЕЕВОЙ ТЕРМОНИТЬЮ И УСТАНОВКА

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к деревообрабатывающей, бумажной и химической промышленности, в частности к технологии поверхностного склеивания плоских заготовок, например облицовочного шпана. Цель изобретения — повышение эффективности склеивания за счет улучшения прочностных характеристик клеевого шва, сокращения потребляемой энергии и улучшения сани. тарно-гигиенических условий труда и техни1662851

:, ки безопасности. Однократно в течение всего

, периода использования клеевой термонити с

1 конкретным термопластичным покрытием на

° рабочую поверхность прижимного ролика наносят то же клеевоетермопластичное покрытие, что и у используемой термонити, разогревают рабочую поверхность прижимного ролика до температуры, при которой вязкость клея — расплава материала покрытия термонити — достигает значений, гарантирующих сообщение покрытию рабочей поверхности прижимного ролика требуемых антиадгезионных свойств. установка для по(!

Изобретение относится к деревообрабатывающей, бумажной и химической промышленности, в частности к технологии поверхностного склеивания плоских заготовок, например полос облицовочного шпона.

Цель изобретения — повышение эффективности склеивания за счет улучшения прочностных характеристики клеевого шва, сокращения потребляемой энергии и улучшения санитарно-гигиенических условий труда и техники безопасности, На фиг,1 представлена схема установки для поверхностного склеивания плоских заготовок; на фиг,2 — схема электротермопре,, образователя и прижимного ролика.

Пример. Для реализации способа поверхностного склеивания заготовок, например облицовочных листов шпона, в усло( виях индивидуального или мелкосерийного производства используют приспособления.

Коэффициент запаса К был принят равным 0,90.

Для конкретного случая условия принимают вид:

160 < Тнр < О 90 300%, (1)

Тпл < Тнп < Ткр„ (2)

Тпл < Тнп < КТнр (3}

Проведенные исследования по определению оптимального значения температуры нагрева рабочей поверхности прижимного ролика Тнр показали, что антиадгезионные свойства пленки клея расплава в виде покрытия на рабочей поверхности прижимного ролика определяются его вязкостью: величина при прочих равных условиях зависит от температуры его нагрева и может быть вычислена по формуле (метод Андраде) ! и/ = А+ В/Т, где,и — вязкость;

Т вЂ” температура;

А и  — константы, При относительно больших значениях вязкости клея-расплава пленки технологи5

40 верхностного склеивания плоских заготовок, например облицовочных полос шпона, клеевой термонитью содержит стол 1 с направляющей 2, на рабочей поверхности которого фиксируются склеиваемые заготовки, механизм 3 для подачи склеиваемых заго— товок и клеевой термонити в зону склеивания, устройство 4 для раскладки клеевой термонити в зоне стыка соединяемых заготовок по зигзагообразной линии, клеильную головку 5 с нитеводителем 6 и электротермопреобразователем 7 и прижимной ролик

8, 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил, ческого покрытия рабочей поверхности прижимного ролика, имеющих место при температуре ее нагрева в пределах 160 — 200", антиадгезионные свойства упомянутой пленки технологического покрытия ролика практически не проявляются.

По мере увеличения температуры нагрева рабочей поверхности прижимного ролика и соответствующего снижения вязкости пленки клея-расплава улучшают ее антиадгезионные свойства, которые достигают оптимума в KoHKpBTHblxóñëoâèÿx при температуре

280 — 290 (Тнр, Ткр)

Реализация технологического процесса осуществляется е следующей последовательсности.

С помощью электротермопреобразователя, подключенного к регулируемому источнику переменного тока, рабочая поверхность прижимного ролика нагревается до температуры 280 — 290 С и поддерживается на таком уровне в течение всего времени реализации процесса.

Склеиваемые полосы шпона размещаются на плоскости стола и фиксируются в требуемом положении, Клеевая термонить с помощью шаблона и приспособления укладываются в зоне стыка соединяемых полос по зигзагообразной линии с фиксацией в отдельных точках.

Операция разогрева термонити до температуры 280-290 С и ее проглаживания (прокатывания) с усилием прижима 0,8 кг осуществляется одновременно с помощью одного инструмента — прижимного ролика путем -перемещения клеильной головки с элект ротермопреобразователем по линии стыка; "оединяемых полос, По мере выхода термонити из зоны технологического ваимодействия с прижимным роликом происходит ее охлаждение и сопутствующее ему локальное отверждение частиц клея-расплава, в результате чего

1662851

10

40 достигается эффект склеивания термонити и шпона.

Результаты испытаний клеевого шва опытных образцов на п рочность (r,о типовой методике) подтверждают соответствие их предъявляемых техническим требованиям (фактические значения разрывного усилия отдельных образцов превышают 4 кг при норме 3 кг), Несмотря на отсутствие вспомогательной.операции непрерывного смачивания рабочей поверхности прижимного ролика защитной антиадгезионной жидкостью (напримерр, алеи новой кислотой) явлений прилип ания к ней засохших частиц клея-расплава, обрывков термонити и других инородных частиц не наблюдается.

Установка для поверхностного склеивания плоских заготовок клеевой термонитью содержит стол 1 с направляющей 2, механизмом 3 для подачи склеиваемых заготовок и термонити в зону склеивания, устройство 4 для раскладки термонити по зигзагообразной линии, клеильную головку 5 с нитеводителем 6 и электротермопреобразователем

7, прижимной ролик 8 с нагревателем 9 кольцеобразной формы, установленным с возможностью вращения относительно неподвижной направляющей, выполненной из материала, обладающего магнитомягкими свойствами, в виде шихтованного сердечника, представляющего часть замкнутого магнитопровода 10, на одном из участков которого размещена катушка 11 с обмоткой, подключенной к регулируемому источнику переменного тока 12, Электротермопреобразователь 7 установки выполнен в виде трансформатора, содержащего замкнутый магнитопровод 10 и только одну первичную обмотку, при этом своеобразной вторичной одновитковой обмоткой служит корпус прижимного ролика кольцеобразной формы, охватывающий один из участков магнитопровода по замкнутому контуру и являющийся одновременно нагревателем электротермопреобразователя 7, Для обеспечения электрической и тепловой изоляции нагревателя 9 от других деталей прижимного ролика 8 предусмотрена изготовленная из асбоцемента изоляционная втулка 13, в которой закреплены подшипники качения.

Нагреватель 9 изготовлен из кадмиевой бронзы, обладающей повышенной электропроводностью, и выполнен в виде кольца с наружной модифицированной поверхностью, характеризующейся повышенной твердостью, износостойкостью, термостойкостью, а также способностью хорого смачиваться клеем-расплавом покрытия термонити.

С целью сокращения потребляемой установкой электроэнергии, снижения энергопотерь и повышения КПД электротермопреобразователя в конструкции подшипников прижимного ролика 8 предусмотрено использование специального внутреннего кольца (или обоих колец) со сквозным пазом шириной 0,1 — 0,5 мм, соединяющим его внутреннюю и наружную поверхности, заполненного другим материалом, обладающим диэлектрическими свойс-вами, образующими вместе с ним единый монолит кольцеобразной формы, содержащим металлическую и диэлектрическую части.

Механизм функционирования электротермоп реобразователя, предназначенного для преобразования электрической энергии (из сети питания) в тепловую (нагрев рабочей поверхности прижимного ролика) состоит в следующем.

При подач» на первичную обмотку преобразователя переменного электрического напряжения и в корпусе кольцевой формы прижимного ролика 8 (электронагревателя) наводится переменная ЭДС, и следовательно, возникает электрический ток, величина

- которого может быть. определена иэ соотношения 101 = 2 . 2, (5) где 11 и Iz — величина электрического тока соответственно в первичной обмотке электротермопреобразователя и корпусе прижимного ролика кольцеобразной формы (электронагревателе);

U и Uz — величина напряжения соответственно в первичной и вторичной обмотках.

Из выражения (5) может быть определена величина электрического тока tz

11 U1

12 ——

U2

Из формулы вытекает, что изменением переменного напряжения на входе преобразователя можно регулировать величину тока1г и, следовательно, температуру нагрева рабочей поверхности прижимного ролика.

В установке предусмотрена возможность регулировки основных параметров технолического процеса склеивания, а именно: скорости подачи склеиваемых заготовок и клеевой нити в оперативную зону склеивания; силы прижатия нити к клеевой поверхности заготовок; температуры нагрева рабочей поверхности прижимного ролика и клеевой нити непосредственно в оперативной зоне склеивания; шага и амплитуды (размаха) зигзагообразной линии.

1662851

20

В качестве исходных при реализации технологического процесса ребросклеивания облицовочных листов шпона используются следующие материалы и полуфабрикаты: полосы шпона толщиной

0,8 мм и размерами 900х320 мм; клеевая термонить типа КН-54 с клеевым теплопластичным покрытием на основе полиамидной смолы П-54 /ПА-6/66-3/ с температурой плавления Тпл = 160 С и температурой разложения 300 С.

Реализация технологического процесса поверхностного склеивания плоских заготовок, облицовочных листов шпона, на основе предложенного способа осуществляется следующим образом.

Однократно, только при первой реализации технологического процесса на весь период работы с использованием клеевой термонити конкретного типа, в данном случае типа КН-54 с термопластичным покрытием на основе полиамидной смолы, на рабочую поверхность прижимного ролика, предварительно нагретого до температуры

280 — 290 С методом окунания в расплав полиамидной смолы, также нагретой до температуры 280-290 С, был нанесен тонкий слой термопластичного покрытия, Номинальное значение температуры нагрева рабочей поверхности прижимного ролика Тнп определяется с учетом выполнения условий

Тпл <Тнп < K Tp, (7) где T» — температура плавления материала термопластичного покрытия клеевой термонити (полиамидной смолы П-54);

Tp — температура термического разрушения (разложения) материала клеевого термопластичного покрытия;

К- коэффициент запаса(принят равным

0,95).

Для конкретного случая условия (7) принимают вид

160 С<Тнп <285 С (8)

В укаэанном диапазоне температур эмпирически определяется оптимальное значение температуры нагрева рабочей поверхности прижимного ролика стачки зрения достижения наибольшей эффективности технологического процесса, в том числе с учетом обеспечения требуемых антиадгезионных свойств рабочей поверхности ролика, В течение подготовительного периода производится подключение установки к сети питания, устанавливаются значения основных параметров технологического процесса: V — скорость подачи полос шпана в оперативную зону склеивания; р — силы прижатия термонити к клеевой поверхности; T

После предварительной проверки работоспособности установки и нагрева рабочей поверхности прижимного ролика электротермопреобразователя до требуемой температуры подлежащие склеиванию полосы шпона с помощью направляющей линейки устанавливаются на рабочей поверхности стола и фиксируются в требуемом положении, С момента предварительной подачи подлежащих склеиванию полос по мере их ручного перемещения происходит переключение установки на работу по автоматическому циклу, при этом операции выполняются в следующей последовательности: синхронно в оперативную зону склеивания осуществляется подача полос шпона и клеевой термонити; по мере перемещения склеиваемых полос и смотки термонити с отдающей бобины происходит ее раскладка в зоне стыка соединяемых полос по зигзагообразной линии; операция разогрева термонити до температуры 280 — 290 С и ее проглаживания (обкатывания) с определенным усилием прижима осуществляется одновременно с помощью одного инструмента — прижимного ролика непосредственно в оперативной зоне склеивания, В результате термогидродинамического взаимодействия предварительно нагретой до температуры 280-290 С рабочей поверхности вращающегося прижимного ролика и клеевой термонити непосредственно в оперативной зоне склеивания происходит разогрев последней примерно до такой же температуры, расплавление ее полиамидного покрытия с одновременным прикатыванием (проглаживанием термонити роликом с усилием прижима 0,8 кг), при этом между частицами клея-расплава на взаимодействующих поверхностях прижимного ролика и клевой термонити имеет место активный тепло- и массообмен, вследствие чего толщина защитной антиадгезионной пленки на рабочей поверхности в течение всего времени реализации процесса практически не изменяется.

При выходе термонити из оперативной зоны технологического взаимодействия с рабочей поверхностью прижимного ролика происходит ее охлаждение, и как следствие, отверждение частиц клея-расплава, в результате чего достигается эффект склеивания.

Результаты испытания клеевого шва опытных образцов на прочность подтверждают соответствие их предъявляемым к ним техническим требованиям (фактические

1б62851

10 значения разрывного усилия отдельных образцов превышают 4 кг при норме З.кг.

Несмотря на отсутствие операции непрерывного смачивания рабочей поверхности прижимного ролика защитной антиадгезионной жидкостью, а также устройства для

его осуществления нарушений производственного процесса, обусловленных прилипанием к ней частиц засохшего клея-расплава, обрывков термонити и других инородных частиц, не наблюдается, Технический и экономический эффект использования изобретения обусловлен повышением эффективности технологического процесса за счет снижения числа и трудоемкости вспомогательных операций (например, исключены операции непрерывного смачивания рабочей поверхности прижимного ролика защитной антиадгезионной жидкостью, очистки направляющего отверстия нитеводителя и т.д.), а также числа и длительности межоперационных пауз; повышением стабильности технологического процесса, а также качества формируемого клеевого шва за счет снижения влияния на него дестабилизирующих факторов; сокращением потребляемой при реализации процессов электроэнергии; улучшением санитарно-гигиенических условий труда и техники безопасности за счет снижения температуры нагрева клеевой термонити и некоторых деталей установки (трубки микропечи, нитеводителя и т.д.) до значений, при которых разложение покрытия нити с выделением токсичных газов не наблюдается, а также за счет сокращения длительности нагрева элементов нити; упрощением установки за счет исключения из ее конструкции пневмосистемы с фильтром, стабилизатором и манометром, формирователя струи горячего воздуха, проходной микропечи с проволочным электронагревательным элементом, устройства для непрерывного смачивания рабочей поверхности ролика и т.д„повышением надежности и долговечности установки эа счет исключения из ее конструкции

\ принципиально ненадежных и недолговечных в эксплуатации микропечи с быстро выходящим из строя и роволочным электронагревателем, а также токоп ровс5 да со скользящими контактами.

Формула изобретения

1. Способ для поверхностного склеивания плоских заготовок клеевой термонитью, 10 включающий фиксацию склеиваемых заготовок, нагрев клеевой термонити, ее зигзагообразную раскладку, склеивание заготовок с помощью прижимного ролика с обогревом, отличающийся тем. что, с целью

15 повышения эффективности склеивания за счет улучшения прочностных характеристик клеевого шва, сокращения потребляемой энергии и улучшения санитарно-гигиенических условий труда и техники безопасности, перед скле20 иванием заготовок на прижимной ролик наносят идентичное клеевой термонити термопластичное покрытие, при этом обогрев прижимного ролика ведут не ниже температуры плавления и не выше температуры раз25 ложения термопластичного покрытия.

2. Установка для поверхностного склеивания плоских заготовок клеевой термонитью, содержащая стол с направляющей линейкой для фиксации склеиваемых загото30 вок, механизм подачи склеиваемых заготовок и клеевой термонити в зону склеивания, устройство для раскладки клеевой термонити по зигзагообразной линии, электротермопреобразователь,.головку с нитеводителем, прижим35 ной ролик с нагревателем и неподвижной направляющей, отличающаяся тем, что неподвижная направляющая выполнена в виде сердечника из магнитомягкого материала, прижимной ролик имеет расположенное

40 снаружи кольцо из высокопроводимого материала с воэможностью его взаимодействия с нагревателем, 3. Установка по п,2, отличающаяся тем, что кольцо прижимного ролика выпол45 нено с переменной увеличивающейся от центра к краям толщиной стенок.

1662851

Составитель А. Сафонов

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор С. Никитина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2229 Тираж 330 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/S