Способ покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к способу и устройству для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой. Сущность изобретения: в способе покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой нагрев пластмассовой пленки осуществляют плоским нагревателем, имеющим размеры нагреваемой поверхности пленки. Расстояние между пленкой и нагревателем поддерживают постоянным при нагреве. В качестве связующего материала используют термоактивируемый материал. Кроме того, пластмассовую пленку нагревают с помощью нагревателя, установленного в верхней части пространства, образованного боковыми и верхними частями нагревательного колпака. Пластмассовую пленку помещают для нагрева у нижнего края боковых частей нагревательного колпака. При нагреве пленку поддерживают путем отсасывания воздуха через каналы, выполненные в боковых частях, при этом пластмассовая пленка прижимается к нижней части боковых частей колпака. Нагретый воздух в пространстве, образованном боковыми и верхними частями нагревательного колпака, заменяют через вентиляционные отверстия в верхней части после покрытия предмета. Температуру поверхности нагревателя поддерживают от 200 до 300^oC, при этом длина волны теплового излучения составляет от 4 до 10 мкм. Нагрев пластмассовой пленки продолжают в процессе прижатия ее к поверхности покрываемого предмета. В устройстве для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой нагреватель выполнен в виде листового нагревательного элемента с размерами, соответствующими размерам нагреваемой поверхности пленки. Устройство снабжено средством для поддержания расстояния между пластмассовой пленкой и нагревателем постоянным при нагреве. Кроме того, нагреватель выполнен в виде листовой пластины с терморезисторами, закрепленными на ее поверхности, противоположной пленке. Нагреватель выполнен по меньшей мере из двух частей. Сторона нагревателя, противоположная пластмассовой пленке, слабо излучает тепло. Сторона, обращенная к пластмассовой пленке, хорошо излучает тепло. Терморезисторы установлены в канавках между частями нагревателя. Внутренние поверхности боковых и верхних частей нагревательного колпака выполнены из светлого материала для ослабления поглощения теплового излучения. Верхняя часть нагревательного колпака имеет вентиляционные отверстия для удаления из него горячего воздуха. Внизу боковых частей выполнены зоны разрежения для прикрепления пластмассовой пленки к нижней части боковых частей колпака во время ее нагрева. 2 с. и 10 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой.

Известен способ формования листового материала, включающий нагрев пластмассового листа с помощью нагревателей, прижатие нагретого листа к форме с помощью разрежения или избыточного давления и охлаждение сформованного изделия [1] Для осуществления указанного способа служит устройство, содержащее нагреватели в виде стержней с высокой температурой поверхности и форму [1] Однако известные способ и устройство используются не для покрытия материала, а для формования изделия из полимерного материала, при этом процесс нагрева вследствие его скорости трудно регулировать, а из-за трудности регулирования практически невозможен равномерный нагрев материала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой, при котором осуществляют нанесение связующего материала на поверхность листового предмета, нагрев пластмассовой пленки расположенным на расстоянии от нее нагревателем, наложение пленки на покрываемый предмет и прижатие ее к поверхности предмета путем отсасывания воздуха из пространства между предметом и пленкой до прилипания ее к поверхности предмета [2] Для осуществления указанного способа служит устройство для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой, содержащее нагревательный колпак, образованный боковыми и верхней частями, установленный в верхней части пространства колпака нагреватель и стол для создания разрежения для прижатия пленки к поверхности покрываемого предмета [2] В известном устройстве пластмассовая пленка нагревается в нагревательном колпаке с помощью радиаторов в виде стержней с очень высокой температурой поверхности, тем самым длина волны, излучаемой радиатором, очень мала. На дне нагревательного колпака находится форма, на которую нагретая пленка напрессовывается с помощью избыточного давления, подаваемого со стороны радиаторов, и присасывается с помощью разрежения, создаваемого соответственно со стороны формы. Указанное устройство является очень дорогим и тяжелым агрегатом. Избыточное давление в камере нагрева может доходить до 10 бар, а разрежение соответственно приближается к вакууму. Это означает, что части нагревательного колпака должны быть выполнены очень толстыми и жесткими. Открыть нагревательный колпак и выгрузить готовый продукт, который снимается с поверхности формы, очень трудно, так как толстые части колпака делают массу устройства очень большой. Далее компрессоры низкого и избыточного давления, устанавливаемые в устройстве, значительно увеличивают общие затраты. Поскольку длина волны теплового излучения очень мала, а процесс нагрева протекает очень быстро, чрезвычайно трудно регулировать процесс нагрева. Это вызывает неравномерный нагрев пластмассовой пленки и в худшем случае, когда тепловое излучение распределяется неравномерно, оно выжигает отверстия в пленке, при этом изделие отбраковывается с линии.

Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерности нагрева пленки.

Для достижения технического результата в способе покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой, при котором осуществляют нанесение связующего материала на поверхность листового предмета, нагрев пластмассовой пленки расположенным на расстоянии от нее нагревателем, наложение пленки на покрываемый предмет, прижатие ее к поверхности предмета путем отсасывания воздуха из пространства между предметом и пленкой до приливания ее к поверхности предмета, согласно изобретению нагрев пластмассовой пленки осуществляют плоским нагревателем, имеющим размеры нагреваемой поверхности пленки, при этом расстояние между пленкой и нагревателем поддерживают постоянным при нагреве, а в качестве связующего материала используют термоактивируемый материал.

Кроме того, пластмассовую пленку нагревают с помощью нагревателя, установленного в верхней части пространства, образованного боковыми и верхними частями нагревательного колпака. Пластмассовую пленку помещают для нагрева у нижнего края боковых частей нагревательного колпака, при этом при нагреве пленку поддерживают путем отсасывания воздуха через каналы, выполненные в боковых частях таким образом, что пластмассовая пленка прижимается к нижней части боковых частей колпака, тем самым расстояние между пленкой и нагревателем во время нагрева по существу остается неизменным. Нагретый воздух в пространстве, образованном боковыми и верхней частями нагревательного колпака, заменяют через вентиляционные отверстия в верхней части после покрытия предмета. Температуру поверхности нагревателя поддерживают от 200 до 300^oC, при этом длина волны теплового излучения составляет от 4 до 10 мкм. Нагрев пластмассовой пленки продолжают в процессе прижатия ее к поверхности покрываемого предмета.

В устройстве для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой, содержащем нагревательный колпак, образованный боковыми и верхней частями, установленный в верхней части пространства колпака нагреватель и стол для создания разрежения для прижатия пленки к поверхности покрываемого предмета, согласно изобретению, нагреватель выполнен в виде листового нагревательного элемента с размерами, соответствующими размерам нагреваемой поверхности пленки, причем устройство снабжено средством для поддержания расстояния между пластмассовой пленкой и нагревателем постоянным при нагреве.

Кроме того, нагреватель выполнен в виде листовой пластины с терморезисторами, закрепленными на ее поверхности, противоположной пленке. Нагреватель выполнен по меньшей мере из двух частей, при этом сторона, противоположная пластмассовой пленке, слабо излучает тепло, а сторона, обращенная к пластмассовой пленке, хорошо излучает тепло, причем терморезисторы установлены в канавках между частями нагревателя.

Внутренние поверхности боковых и верхних частей нагревательного колпака выполнены из светлого материала ослабления поглощения теплового излучения. Верхняя часть нагревательного колпака имеет вентиляционные отверстия для удаления горячего воздуха из нагревательного колпака. Внизу боковых частей нагревательного колпака выполнены зоны разрежения для прикрепления пластмассовой пленки к нижней части боковых частей колпака во время ее нагрева.

В изобретении пластмассовая пленка нагревается при более низкой температуре, тепло более равномерно распределяется по пленке и таким образом не будет прожигать отверстия в пленке или вызывать вследствие этого чрезмерное растяжение. Когда для нагрева пленки используется более низкая температура, возможно регулировать равномерность температуры пленки и обеспечить для нее заданную температуру. Кроме того, нагревательный колпак можно выполнить очень легким и таким образом легко перемещаемым, так как его не нужно герметизировать. Поскольку части колпака выполнены из материала, который слабо поглощает тепловое излучение, он равномерно отражает тепловое излучение на пластичную пленку. При этом устройство нагревает только пластмассовую пленку, а не предмет, к которому присоединяется пленка. Таким образом избегают деформации листовых заготовок.

На фиг. 1 изображен вид сбоку на устройство; на фиг. 2 поперечное сечение предпочтительного варианта нагревателя.

Устройство 1 для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой (фиг. 1) содержит нагревательный колпак 2, нагреватель 3, стол 4 для создания разрежения и размещения покрываемого листового предмета 5. Нагревательный колпак 2 состоит из боковых частей 6a и 6b и верхней части 6c. Боковые и верхняя части 6a, 6b, 6c имеют внутренние поверхности 7a, 7b и 7c, изготовленные из материала, который поглощает тепловое излучение в минимально возможной степени, такого как полированный алюминиевый лист. На внутренней поверхности частей нагревательного колпака предусмотрен теплоизолирующий слой, который предотвращает ненужное распространение тепла в окружающую среду. Боковые части 6a и 6b содержат зоны разрежения 8a и 8b с канавками 8a' и 8b' и уплотнения 9a и 9b. Зоны разрежения служат для прикрепления пленки 10 из поливинилхлорида к нижней части боковых частей колпака во время ее нагрева.

В верхней части 6c нагревательного колпака выполнены вентиляционные отверстия 11a и 11b.

Фиг. 2 показывает пример предпочтительного варианта устройства нагревателя 3. Указанное устройство состоит из терморезисторов 12a, 12b, 12c и двух взаимно сопряженных частей 14a и 14b, имеющих канавки 13a, 13b, 13c квадратного поперечного сечения, вырезанные в них для резисторов 12a, 12b, 12c. Далее поверхности частей 14a и 14b обработаны таким образом, что половина с поверхностью, обращенной к пленке 10, выполнена хорошо излучающей тепло, будучи типично черной, а соответственно другая поверхность, не обращенная к пленке 10, выполнена слабо излучающей тепло, то есть на практике это означает, что она остается светлой. В этом случае тепловое излучение направлено прямо на пластмассовую пленку 10. Далее части 14a и 14b нагревателя предпочтительно могут быть выполнены из алюминия, который имеет хорошую способность к теплопередаче, тем самым, когда резисторы 12a, 12b, 12c становятся горячими, тепло распределяется возможно более равномерно в частях 14a и 14b. Однако только одна поверхность в основном излучает тепло от нагревателя 3, при этом излучение осуществляется только через заданную поверхность. Наиболее предпочтительно использовать температуру от 200 до 300^oC, тем самым длина волны теплового излучения больше, чем 4 мкм. Нагреватель также может быть выполнен в виде теплообменника, при этом, например, горячее масло может подводиться к нагревателю, причем масло уже нагрето вне нагревательного колпака и подается после нагрева через систему трубопроводов (на чертеже не показаны) к нагревателю. Кроме того, в качестве теплоносителя возможно использование и других жидкостей. Поверхность нагревателя может быть выполнена так, что ее поперечное сечение имеет пилообразную форму, тем самым тепловое излучение передается через покрытие боковых частей, будучи отраженным к пластмассовой пленке. Однако поскольку нагреватель представляет собой плоский лист в основном с ровной поверхностью, тепловое излучение будет равномерным. Нагреватель может быть выполнен также в виде алюминиевого листа, на котором предусмотрены терморезисторы.

Способ покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой реализуется при работе устройства. В положении, когда поливинилхлоридная пленка 10 не присоединена к нагревательному колпаку 2, горячий воздух, нагретый нагревателем 3 внутри нагревательного колпака 2, может выходить через вентиляционные отверстия 11a и 11b, при этом, когда новая поливинилхлоридная пленка крепится к нагревательному колпаку 2 с помощью канавок разрежения 8a, и 8b, в колпаке не остается никакого избыточного нагретого воздуха, который мог бы прожечь отверстия в поливинилхлоридной пленке 10. Когда пленка 10 прикрепляется к нагревательному колпаку 2 с помощью зон разрежения 8a и 8b, поток воздуха через вентиляционные отверстия 11a и 11b прекращается. Когда пленка 10 достаточно нагрета, он опускается на стол 4 и покрываемый предмет 5. Поверхность предмета 5 предварительно обработана связующим материалом, который активируется теплом, в то время, когда горячая пленка 10 касается связующего материала, она делает связующий материал способным к мгновенному склеиванию. Когда связующий материал охлаждает пленку 10, пленка начинает прилипать, тем самым на листе образуется сплошное покрытие. Чтобы как можно эффективнее прижать пленку к листовому предмету 5 из-под пленки с помощью стола 4 отсасывается воздух, тем самым атмосферное давление приживает пленку 10 как можно плотнее к покрываемому листовому предмету 5. При желании нагрев может быть продолжен, чтобы обеспечить прилипание пленки 10 к острым углам листового предмета.

Описываемый способ легко применить в производстве, так как требуемая длина, например, поливинилхлоридной пленка может быть втянута под нагревательный колпак с рулона, после чего пленка нагревается, а затем покрываемый листовой предмет подается на стол 4 для создания разрежения. Это делает процесс быстрым и эффективным.

Формула изобретения

1. Способ покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой, при котором осуществляют нанесение связующего материала на поверхность листового предмета, нагрев пластмассовой пленки расположенным на расстоянии от нее нагревателем, наложение пленки на покрываемый предмет и прижатие ее к поверхности предмета путем отсасывания воздуха из пространства между предметом и пленкой до прилипания ее к поверхности предмета, отличающийся тем, что нагрев пластмассовой пленки осуществляют плоским нагревателем, имеющим размеры нагреваемой поверхности пленки, при этом расстояние между пленкой и нагревателем поддерживают постоянным при нагреве а в качестве связующего материала используют термоактивный материал.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластмассовую пленку нагревают с помощью нагревателя, установленного в верхней части пространства, образованного боковыми и верхней частями нагревательного колпака.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что пластмассовую пленку помещают для нагрева у нижнего края боковых частей нагревательного колпака, при этом при нагреве пленку поддерживают путем отсасывания воздуха через каналы, выполненные в боковых частях так, что пластмассовая пленка прижимается к нижней части боковых частей колпака, тем самым расстояние между пленкой и нагревателем во время нагрева по существу остается неизменным.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что нагретый воздух в пространстве, образованном боковыми и верхней частями нагревательного колпака, заменяют через вентиляционные отверстия в верхней части после покрытия предмета.

5. Способ по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что температуру поверхности нагревателя поддерживают в пределах 200 300^oС, при этом длина волны теплового излучения составляет 4 10 мкм.

6. Способ по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что нагрев пластмассовой пленки продолжают в процессе прижатия ее к поверхности покрываемого предмета.

7. Устройство для покрытия листовых предметов пластмассовой пленкой, содержащее нагревательный колпак, образованный боковыми и верхней частями, установленный в верхней части пространства колпака нагреватель и стол для создания разрежения для прижатия пленки к поверхности покрываемого предмета, отличающееся тем, что нагреватель выполнен в виде листового нагревательного элемента с размерами, соответствующими размерам нагреваемой поверхности пленки, причем устройство снабжено средством для поддержания расстояния между пластмассовой пленкой и нагревателем постоянным при нагреве.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что нагреватель выполнен в виде листовой пластины с терморезисторами, закрепленными на ее поверхности, противоположной пленке.

9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что нагреватель выполнен по меньшей мере из двух частей, при этом сторона, противоположная пластмассовой пленке, слабо излучает тепло, а сторона, обращенная к пластмассовой пленке, хорошо излучает тепло, причем терморезисторы установлены в канавках между частями нагревателя.

10. Устройство по любому из пп.7 9, отличающееся тем, что внутренние поверхности боковых и верхней частей нагревательного колпака выполнены из светлого материала для ослабления поглощения теплового излучения.

11. Устройство по любому из пп.7 10, отличающееся тем, что верхняя часть нагревательного колпака имеет вентиляционные отверстия для удаления горячего воздуха из нагревательного колпака.

12. Устройство по любому из пп.7 11, отличающееся тем, что внизу боковых частей нагревательного колпака выполнены зоны разрежения для прикрепления пластмассовой пленки к нижней части боковых частей колпака во время ее нагрева.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2