Спосіб та пристрій для виготовлення пакетів

1. Пакетоформувальна машина, що містить: секцію введення; обертовий барабан, встановлений для подачі на нього стрічки із секції введення, причому обертовий барабан включає принаймні одну зварну планку; і секцію виводу, встановлену для подачі в неї стрічки з обертового барабана; у якій принаймні одна зварна планка включає першу зварну зону і додатково включає зону розміцнення, що примикає до першої зварної зони, причому зона розміцнення являє собою нагрітий перфоратор, який включає дріт, що нагріває, розташований таким чином, щоб здійснювати переривчастий контакт зі стрічкою, де переривчастий контакт включає чергування контакту та відсутності контакту по лінії поперек напрямку руху. 2. Пакетоформувальна машина за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить джерело живлення з регульованою напругою, з'єднане з дротом, що нагріває. 3. Пакетоформувальна машина за п. 2, яка відрізняється тим, що додатково містить ланцюг зворо 2 (19) 1 3 93532 4 13. Перфоратор за п. 12, який відрізняється тим, що вставка пристосована для установки на зварній планці, у безпосередній близькості до принаймні однієї зварної зони. 14. Перфоратор за п. 12, який відрізняється тим, що включає дріт, що нагріває. 15. Перфоратор за п. 12, який відрізняється тим, що дріт, що нагріває, розташований у множині отворів у зоні розміцнення вздовж лінії у поперечному напрямку. Даний винахід, у цілому, відноситься до виготовлення пакетів. Зокрема, винахід відноситься до пакетоформувальних машин і способу виготовлення пакетів, за допомогою яких пакети виготовляються із плівки або стрічки, і формуються зварні шви та перфорації або лінії зниженої міцності, що розділяють сусідні пакети, виконані зі стрічки. Відомо багато типів пакетоформувальних машин. До одного з них відноситься роторна барабанна машина. Роторні барабанні машини добре відомі і докладно описані в Патентах США №№6117058. 4934993, 5518559, 5587032 і 4642984 (кожний з яких введений у даний опис за допомогою посилання). З докладним описом роботи роторних пакетоформувальних машин можна ознайомитися в згаданих патентах, а загалом їхня робота показана на Фіг.1. Відома роторна пакетоформувальна машина 100 безупинно переробляє стрічку 201, використовуючи вузол 203 із плаваючими валиками, пару валиків 205 і 206 подачі на барабан (елементи 203-206 становлять частину секції уведення), зварний барабан 208, валики 210 і 211 відводу від барабана, притискне полотно 213, пари валиків 215 і 216 подачі в різак, різак 218 (це може бути будь-який пристрій обробки стрічки, наприклад, перфоратор, різак, вирубний ніж, що перфорує пристрій, фальцювальний пристрій), пари валиків 219 і 220 відводу від різака (елементи 210-220 становлять частину секції виводу) і контролер 221. Секція уведення, у даному прикладі, включає частину пакетоформувальної машини, куди надходить стрічка, наприклад, вузол розмотування рулону і вузол із плаваючими валиками. Секція виводу, у даному прикладі, включає вузли обробки стрічки після нанесення на неї зварних швів, наприклад, перфоратори, намотувальні пристрої, фальцювальні пристрої й ін. Стрічка подасться на барабан 208 через вузол 203 із плаваючими валиками. На барабані 208 є кілька зварювальних планок 209. Зварні планки нагріті і створюють зварні шви, що формують пакети зі стрічки 201. Стрічка 201 притискається до барабана 208 (і зварювальним планкам) притискним полотном, покритим Тефлоном". Відстань між зварними швами, формованими барабаном, залежить від довжини пакета (для пакетів, що формуються один за іншим) або ширини пакета (для пакетів, що формуються бічними зварними швами). Пакети, що виготовляються послідовно один за одним, формуються одним зварним швом на барабані, а пакети, що розташовуються при виготовленні поперек полотна, формуються двома зварними швами. Діаметр барабана може бути змінений і/або не всі зварні планки можуть бути включені для задавання потрібної відстані між зварними швами, а виходить, і розміру пакета. Як правило, у машинах з роторним рухом, розташований нижче по напрямку руху дисковий ніж для перфорування міститься між двома зварними швами, або за зварним швом. Які-небудь відхилення від норми, обумовлені розтяганням, нерівномірністю товщини плівки, варіаціями параметрів машини та ін., іноді приводять до відриву зварних швів. У відомій машині, показаній на Фіг.1, після того, як стрічка 201 сходить з барабану 208, він направляється до дискового ножа 218, що створює перфорацію між пакетами, або розділяє сусідні пакети. Коли пакети, що виготовляються, розташовані один за одним, перфорація розміщається поблизу єдиного зварного шва таким чином, що коли пакети розділяються, перфорація і перфорований кінець виявляються зверху одного пакета, а зварний шов виявляється розташованим внизу сусіднього пакета. В ідеальному випадку, розташування перфорації поблизу зварного шва дозволяє зменшити відходи, хоча практично досягти цього непросто. Якщо пакети при формуванні розташовані поруч поперек полотна, перфорація виконується між парою зварних швів. Зварні шви повинні бути по обидва боки перфорації, оскільки з боків обидва пакети повинні бути заварені. Стрічка між парою зварних швів іде у відходи. Таким чином, два зварних шви повинні бути розташовані поблизу один до одного для зведення відходів до мінімуму, хоча на практиці це також виконати важко. Контролер 221 пов'язаний з різними вузлами для керування швидкістю, положенням і т.д. Можуть бути використані датчики, що розрізняють печатку на поверхні стрічки при формуванні зварних швів і/або сполученні перфорації (нанесенні перфорації в потрібному місці) зі зварним швом. Крім того, датчики можуть виявляти зварні шви для нанесення перфорації в погрібному місці. Виявлення зварного шва викликає труднощів. Відомий приклад системи, де виявляються зварні шви, описаний у Патенті США №6 792 807, включеному в даний опис за допомогою посилання. Якщо перфорація виявляється розташованою занадто близько до одного зі зварних швів, зварний шов може розірватися, а пакет стає негідним. Через складність виявлення зварного шва, при виготовленні пакетів утворюється багато відходів, або псуються пакети. Вартість стрічки, що пішла у відходи (тобто, стрічки між зварним швом і суміжної з ним перфорацією), або стрічки, витраченої на виготовлення зіпсованого пакета, може бути досить великою, особливо у випадку високопродук 5 тивних пакетоформувальних машин, де за годину виготовляється величезна кількість пакетів. Іншим недоліком відомих машин є те, що перфорація може бути перекошена щодо зварних швів, оскільки перфорування виконується внизу по ходу полотна, а стрічка може зміщатися або розтягуватися. Крім того, перфораційний інструмент вимагає регулювання кожні кілька днів для забезпечення нормальної роботи. Як правило, гострі механічні леза не допускають регулювання з метою зміни сили перфорації, і вони відрізняються дорожнечею, складністю конструкції та експлуатації. У пакетоформувальних машинах іншого типу, наприклад, машинах з переривчастим рухом (не роторні барабанні машини) використовується оплавлення шва і відрізання або перфорування одночасно, однак швидкість обмежена приблизно 300 фут/хв через зворотно-поступальний рух і час витримки, і виникають складності з укладанням вільно висячих пакетів В інших машинах з переривчастим рухом, наприклад, CMD Icon, використовуються зварні планки з вбудованим зубчастим лезом. У машині CMD CM300 використовується коливальний рух зварювальних планок з вбудованим зубчастим лезом. Звичайно машини з переривчастим рухом не мають таку продуктивність, як машини з роторним барабаном безперервної дії, і тому виготовляють за годину менше пакетів. Відповідно, існує потреба в створенні способу виготовлення пакетів, і відповідного пристрою, з поліпшеною здатністю розміщення перфорації поблизу зварних швів. У кращому варіанті, це може бути виконане без використання розташованого внизу по ходу полотна леза, що дозволить уникнути пов'язаних з таким розташуванням проблем. Крім того, бажано вирішити завдання з використанням машини з безперервним рухом, для того, щоб уникнути уповільнень і складностей, властивих машинам з переривчастим рухом. Відповідно до першого варіанту винаходу, пакетоформувальна машина включає секцію введення, барабан, що обертається, і секцію виводу, де стрічка рухається від секції введення до роторного барабана, і до секції виводу. У роторному барабані є принаймні одна зварна планка, що включає першу зварну зону і зону розміцнення, що прилягає до першої зварної зони. У різних варіантах виконання, зона розміцнення являє собою гарячий перфоратор і/або включає дріт, що нагрівається, і/або розташована так, щоб створити допоміжну область зварювання, що прилягає до перфорації. До дроту, що нагрівається, приєднане джерело живлення з регульованою напругою або потужністю, і/або імпульсний, і/або, у деяких варіантах, з використанням ланцюга зворотного зв'язку. У різних варіантах виконання, дріт, що нагрівається, являє собою ніхромовий дріт високого опору, з вмістом, у кращому варіанті, приблизно 80% нікелю і 20% хрому, і/або розташований гак. щоб мати переривчастий контакт зі стрічкою, і/або має опір приблизно 4 Ом/фут, і/або розміщений у вставці, встановленій між зварювальними зонами. 93532 6 В інших варіантах виконання, вставка складається зі склослюдяного матеріалу і/або має безліч отворів, розташованих в ряд у поперечному напрямку. У різних варіантах виконання, зона розміцнення призначена для створення лінії зниженої міцності зі змінним зниженням міцності, і/або є розділовою зоною, і/або включає нагрівальну плівку, і/або включає зубчасте лезо, і/або включає ряд голок, і/або включає джерело спрямованого на стрічку повітря, і/або включає джерело вакууму. Відповідно до іншого варіанта виконання винаходу, зубчасте лезо зроблене таким, що відводиться. Зварні планки мають другу зварну зону, розташовану так, що у варіанті виконання, зона розміцнення прилягає до першої і другої зварювальних зон і перебуває між ними. В інших варіантах виконання, відстань у напрямку руху між центрами першої і другої зварювальних зон становить менше приблизно 0,01, 0,1, і 0,3 дюйми. У різних варіантах виконання, перша і друга зварні зони включають кілька температурних зон з незалежним керуванням температурою, які дозволяють виконувати бічні зварні шви та зварні шви під стрічку, що витягається, і/або включають картриджні нагрівачі з декількома зонами нагрівання, і/або включають джерело повітря, призначене для охолодження принаймні частини першої і другої зварної зони, і/або включають принаймні один отвір, що направляє нагріте повітря на стрічку, і/або включають принаймні одне джерело ультразвукової енергії, НВЧ енергії, і/або теплового випромінювання. В інших варіантах виконання, притискне полотно призначене для притиснення стрічки до обертового барабану і може бути виконане з поліефірного матеріалу із кремнійорганічним шаром, що стикається зі стрічкою. В іншому варіанті виконання, барабан, що обертається, має регульований діаметр. Відповідно до другої особливості винаходу, при виготовленні пакета провадиться подача стрічки, формування першого зварного шва на стрічці з використанням зварної планки на обертовому барабані і формування області зниженої міцності, що прилягає до першого зварного шва. Область зниженої міцності формується протягом принаймні частини проміжку часу, витраченого на формування першого зварного шва. Формування області зниженої міцності займає менше часу, ніж формування першого зварного шва, і в різних варіантах виконання займає приблизно половину часу формування першого зварного шва. В інших варіантах виконання, формування області зниженої міцності включає формування лінії з постійно зниженою міцністю, і/або формування перфорації, і/або формування лінії зі зниженою міцністю зі змінною міцністю, і/або поділ сусідніх пакетів, і/або додаток вакууму до стрічки, і/або подачу повітря на стрічку. У різних варіантах виконання, формування перфорації включає нагрівання проведення, і/або використання нагрівальної плівки, і/або зіткнення 7 стрічки із зубчастим лезом, що може відводитись, або не відводитись після виконання перфорації; і/або зіткнення стрічки з рядом голок, і/або формування допоміжного зварного шва, що прилягає до перфорації. В інших варіантах виконання, до дроту підводиться живлення від джерела з регульованою напругою, і/або імпульсною напругою. У різних варіантах виконання, сигнал, що показує розігрів дроту, виміряється, і потужність, що підводиться, регулюється залежно від цього сигналу. В іншому варіанті виконання, другий зварний шов формується таким чином, що область зниженої міцності прилягає до перших і другому зварних швів і розташована між ними. У різних варіантах виконання, відстань між центрами перших і другого зварних швів у напрямку руху становить менше приблизно 0,5; 0,3; 0,1 і 0,01 дюйми. У різних варіантах виконання, перший і другий зварні шви мають кілька температурних зон з незалежним регулюванням температури, і/або прохолоджуються, і/або формуються з використанням енергії ультразвуку, НВЧ енергії, і/або теплового випромінювання. Відповідно до третьої особливості винаходу, перфоратор для роторної пакетоформувальної машини являє собою вставку в обертовому барабані, що включає зону розміцнення. Такий перфоратор може бути встановлений в існуючі машини, або така доробка виконана бути не може. Інші важливі ознаки і переваги винаходу будуть очевидні для фахівця при ознайомленні з наведеними кресленнями, докладним описом і прикладеною формулою. На Фіг.1 представлена відома пакетоформувальна машина; На Фіг.2 представлений обертовий барабан, відповідно до даного винаходу; На Фіг.3 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.4 представлений вигляд збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.5 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.6 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.7 представлений вигляд збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.8 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.9 представлений вигляд збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.10 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу: На Фіг.11 представлений вигляд збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.12 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.13 представлений вигляд з торця зварної планки, відповідно до даного винаходу: На Фіг.14 представлений вигляд збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; 93532 8 На Фіг.15 представлений фрагмент вигляду збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.16 представлений фрагмент вигляду збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.17 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.18 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.19 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.20 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.21 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.22 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.23 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.24 представлене перспективне зображення вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.25 представлений вигляд збоку зварної планки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.26 представлена частина вставки, відповідно до даного винаходу; На Фіг.27 представлений вигляд збоку вставки, показаної на Фіг.26; і На Фіг.28 представлений зварний шов і область зниженої міцності, відповідно до даного винаходу. Перед тим, як докладно описати принаймні один варіант виконання винаходу, варто помітити, що винахід у своєму виконанні не обмежено деталями конструкції і розташуванням компонентів, представлених у наведеному нижче описі або проілюстрованих кресленнями. Винахід може мати інші варіанти виконання і може бути виконаний різними способами. Крім того, використовувані тут вираження і терміни призначені тільки для опису і не обмежують винаходу. Однакові цифрові позначення відносяться до однакових компонентів. У той час як даний винахід буде проілюстровано на прикладі конкретної пакетоформувальної машини, треба з самого початку розуміти, що винахід може бути виконано і в інших машинах, а також використовувати інші компоненти. До представлених тут пакетоформувальних машин відноситься машина, яку використовують для виготовлення пакетів зі стрічковими ручками, що витягаються, пакетів з ручками, що не витягаються, і інших пакетів. У даному винаході можуть бути використані будь-які секції введення (наприклад, вузли розмотування і вузли із плаваючими валиками) і секції виводу (наприклад, намотувальні пристрої, фальцювальні пристрої). У загальному випадку, винахід представляє роторну пакетоформувальну машину, що містить секцію введення, секцію барабану і секцію виводу. Перфорація або лінія зниженої міцності формується на обертовому барабані, принаймні протягом частини часу формування зварного шва. Наприклад, у роторної пакетоформувальної машині стрічка може стикатися з барабаном приблизно протягом половини часу оберту барабана, а перфорація 9 може сформуватися протягом чверті часу оберту барабана. Зварна планка включає зварну зону і впливає теплом при обертанні барабана, формуючи, при цьому, зварний шов. Наведені в даному описі зварні планки включають вузол, наприклад, розташований на обертовому барабані, що нагріває і зварює стрічку, а також пристрої кріплення, перфоратори та ін. Наведена в даному описі зварна зона включає частину зварної планки, що створює зварний шов. Зварні планки можуть містити температурні зони з незалежним керуванням, наприклад, для створення більшого нагрівання в області стрічки, що витягається, бічного зварного шва. Незалежно керовані температурні зони, що приводяться в даному описі, включають температурні зони уздовж зварної зони з керованою температурою або з різними заданими температурами. На зварній планці може бути встановлений перфоратор або зона розміцнення, наприклад, як частина вставки. Зона розміцнення може створювати перфорацію або область зі зниженою міцністю при формуванні зварного шва. Перфорація може створюватися за допомогою тепла, випромінювання, або через механічний контакт. Зона розміцнення, у даному описі, включає частину зварної планки, за допомогою якої створюється область зниженої міцності. Область зниженої міцності, у даному описі, включає область на стрічці зі зниженою міцністю, наприклад, за рахунок перфорації, або оплавленні частини стрічки, або вигоряння частини стрічки. В іншому варіанті, вставка може включати розділову зону для поділу сусідніх пакетів. Для цього, звичайно, потрібно більше тепла, ніж для зниження міцності стрічки або перфорування. Розділова зона, у даному описі, включає частину зварної планки, що розділяє сусідні пакети. У випадку пакета з бічними зварними швами, виконаного з використанням пари зварних швів, перфоратор, бажано, розташовується між парою зварювальних зон, примикаючи до них. Примикання, у даному описі, означає розміщення спільно або в безпосередній близькості. Область між зварювальними зонами, у даному описі, має на увазі область, на вузлі з одною зварювальною планкою, що перебуває між двома нагрітими зварювальними наконечниками. Таким чином, перфорація виявляється постійно і точно розташованою поблизу зварного шва. Зменшується витрата плівки, оскільки зменшується відстань між парою бічних зварних швів. У той час як у відомих пакетоформувальних машинах відстань між бічними зварними швами становить один дюйм, у кращому варіанті, ця відстань становить приблизно 0,5 дюйма, більш краще, 0,3 дюйми, а в найбільш кращому варіанті до, приблизно, 0,01 дюйма між бічними зварними швами. Приблизно, у даному описі, має на увазі величину, досить близьку до наведеного значення, при якій функціонування, по суті не відрізняється від функціонування при рівності величини наведеному значенні. Перфоратор заміняє розташований вниз по напрямку руху перфоратор, що вимагає регулювання кожні кілька днів, на вставку, що не вимагає 93532 10 регулювання, хоча вона може зажадати заміни (наприклад, щомісяця). Вставка, що згадується в даному описі у зв'язку зі зварювальною планкою, включає вузол, встановлений на зварній планці або разом з нею. що доповнює зварну зону, що формує зварний шов або зварні шви. Можуть бути використані найрізноманітніші перфоратори, наприклад, нагрітий дріт, нагрівальна плівка, зубчасті леза та ін. Нагрівальна плівка, у даному описі, включає плівку, призначену для нагрівання заданої області. Глибина перфорації може регулюватися зміною кількості тепла (або тиску), створюваного перфоратором. Перфорація може бути чітко позначена, являти собою лінію зниженої міцності, або лінію зниженої міцності з міцністю, що змінюється. Лінія з мінливою зниженою міцністю, у даному описі, включає зміну міцності стрічки по прямій або кривій лінії, наприклад, перфорацію або, наприклад, лінію, вздовж якої не проводиться видалення стрічки, а тільки перемежовуються області з низкою і більш високою міцністю. Використання нагрітого перфоратора дозволяє створити допоміжну область зварювання по краях перфорації або лінії зниженої міцності. Нагрітий перфоратор, у даному описі, включає пристрій, що використовує для перфорації теплову енергію, що передається через контакт, конвективним потоком, через провідність або випромінювання. Дріт, що нагріває, у даному описі, являє собою дріт, що нагрівається, наприклад, пропущенням через нього електричного струму. Допоміжна область зварювання, у даному описі, включає область зварювання, утворену при формуванні перфорації з використанням нагрівання. Края перфорації можуть включати смугу зі зварною стрічкою. Це є добавкою до частини стрічки, зварній окремою зварювальною зоною. Радіаційне тепло, у даному описі, включає тепло у формі електромагнітного випромінювання, ультразвукового випромінювання, теплового випромінювання та ін. Нагрітий перфоратор може включати дріт, що має переривчастий контакт зі стрічкою, що забезпечує одержання шва зі структурою, що перфорує. Переривчастий контакт між стрічкою і зварювальним або елементом, що перфорує, у даному описі, означає зіткнення стрічки з елементом в одних місцях і відсутність такого зіткнення в інших місцях, наприклад, ділянки, що перемежовуються, з наявністю і відсутністю контакту по лінії поперек напрямку руху. В одному з варіантів виконання, забезпечується доробка існуючих машин шляхом установки вставки на існуючі зварні планки, або шляхом заміни зварних планок на зварні планки, що мають зони розміцнення, наприклад, із вставкою. Притискне полотно може являти собою, наприклад, відоме полотно, хоча в кращому варіанті виконання використовується притискне полотно Habisit®Silicone Belt, що являє собою двошаровий поліефірний матеріал з верхнім покриттям із кремнійорганічною основою товщиною 1/8", у вигляді нескінченної стрічки. У різних варіантах виконання, можливе використання інших полотен, бажано, стійких до переривчастого впливу високих темпе 11 ратур (600-800°F), що досягаються при пропалюванні перфорації, і, що мають хороші антиадгезійні властивості для того, щоб плівка не сліпалася з матеріалом, що оперізує, наприклад, з Тефлону®, кремнійорганічних матеріалів, гібридних матеріалів і ін. На Фіг.2 представлений барабан 200, відповідно до даного винаходу. Барабан 200 включає чотири зварних планки 229 і притискне полотно 230, що притискає стрічку або плівку до барабана 200 і зварним планкам 229. Барабан 200 діє також як і барабан, відомий з рівня техніки, але зварні планки 229 включають перфоратор. У кращому варіанті виконання, барабан 200 аналогічний барабану з установки CMD 1270GDS Global Drawtape System®, і забезпечує час витримки зварювання приблизно 0,5 с при швидкості 600 фут/хв, а також має змінюваний діаметр, що забезпечує простоту зміни відрізка формування виробів. На ньому є 4 зварні планки, рівномірно розподілених по окружності, з перекриттям по ширині стрічки 50 дюймів. Цей барабан може бути використаний для виготовлення, наприклад, пакетів-вкладишів для урн або сміттєвих мішків. В інших барабанах може використовуватися більше або менше зварних планок, вони можуть мати більший або менший діаметр, або більшу або меншу ширину стрічки. На Фіг.3 представлений торцевий вигляд зварної планки 229. Зварна планка 229 проходить по всій ширині барабана і включає дві зварних зони 302 і 304, картриджний нагрівач 310 і термопару 308. Вставка 306, що включає перфоратор, встановлена на зварній планці 300. У кращому варіанті, зварна планка 300 має однакову температуру по заданій довжині стрічки, з незалежно керованою температурою в зоні на краю для формування бічного зварного шва з одночасним створенням зварного шва під стрічку, що витягається, за допомогою планки 401. У кращому варіанті виконання, картриджний нагрівач 310 являє собою спеціально намотану зону нагрівання, наприклад, що поставляється фірмами Watlow® або Thermal Corp. Закон зміни температури для варіантів установки температури з певною або різною температурою (особливо бажано у випадку тонких плівок) може підтримуватися за допомогою використання стисненого повітря, що прохолоджує гарячі зони, як це описано нижче. У різних варіантах виконання, повітряне охолодження також використовується для ізолювання різних температурних зон, розташованих поруч, але задана температура яких сильно відрізняється, наприклад. 300°F (планка 304) для бічних зварних швів, але 450°F (планка 401) для зварних швів під стрічку, що витягається. На Фіг.4 представлений вигляд збоку зварної планки 229. У кращому варіанті виконання, зварна планка 229 включає першу температурну зону 401 для зварного шва під стрічку, що витягається, і другу температурну зону 402 для формування бічного зварного шва. Температурна зона 402 може включати кілька температурних зон 403, 404 і 405. 93532 12 В одному альтернативному варіанті виконання використовуються зварні планки, які формують тільки бічні зварні шви, без зони зварювання під стрічку, що витягається. В іншому варіанті використовується зварна планка, що формує тільки один зварний шов на дні (у кращому випадку, у цьому варіанті перфорація не має допоміжного зварного шва). На Фіг.5 представлений вигляд з торця зварної планки 500, що має єдину зварну зону 501, що виконує різання з повним випалюванням для поділу сусідніх пакетів. Зона розміцнення може прикріплюватися до зварної планки 500 для формування області зниженої міцності. Зона розміцнення може бути виконана відповідно до опису схеми, використовуваної для бічного зварного шва. На Фіг.6 (вигляд з торця) і Фіг.7 (вигляд збоку) показана зварна планка 600, що має єдину зварну зону 601, що виконує різання з повним випалюванням, у якої на наконечнику зроблені перфораційні насічки 701. У різних варіантах виконання, зварні планки і нагрівачі тут можуть бути виконані з різних матеріалів, наприклад, трубчастий нагрівач, залитий алюмінієм (виробляється фірмою Watlow®). В іншому варіанті виконання, картриджний нагрівач 310 замінений на гнучкий нагрівач 901 і 903 на основі кремнійорганічної гуми, як це показано на Фіг.8 і 9. Нагрівачі 901 і 903 прикріплені до сторін алюмінієвої планки за допомогою контактного клею (виробляється фірмою Watlow®). На Фіг.10 (вигляд з торця) і 11 (вигляд збоку) показаний альтернативний варіант зварної планки 1000. Зварна планка 1000 включає ніхромові дроти високого опору або дроти, що нагрівають (дріт з Ni-Cr) 1001 і 1002, з'єднані з джерелом 1005 живлення постійного або перемінного струму. Дроти можуть бути окремими, з окремими джерелами живлення. можуть бути паралельними, або можуть являти собою послідовно включені відрізки дроту. Живлення на дріт може подаватися безупинно, може включатися і вимикатися імпульсами, або рівень потужності, що підводиться, може змінюватися яким-небудь іншим способом. Належний вибір моменту включення імпульсів дає можливість зварним швам охолонути перед тим, як стрічка сходить із барабана, для спрощення відділення стрічки від зварної планки. Інший варіант виконання являє собою зварну планку 1200, показану на Фіг.12 (вигляд з торця) Зварна планка 1200 виконує зварювання за допомогою інфрачервоного світла, і містить джерела 1202 і 1204 світла, відбивачі 1206 і 1208 і скляні пластинки 1210 і 1212. У кращому варіанті виконання, поверхня скляних пластинок 1210 і 1212 покрита Тефлоном® або аналогічною антиадгезійною речовиною. В інших варіантах виконання, використовується лазерне або сфальцьоване світло, спрямований дзеркалом, що рухається або обертається, або лінзою. Лазер може бути встановлений у центрі барабана 200. а обертове дзеркало (або привод лінійного переміщення) може бути використане для наведення лазерного променя крізь скляну зварну планку на периферії барабана (у 13 цьому випадку, скло також може мати антиадгезійне покриття). Зварна планка може мати суцільне прозоре скло без проміжків для формування зварних швів, і перемежовані переривчасті непрозорі і прозорі області для створення перфорації. Інша альтернативна зварна планка 1300 показана на Фіг.13 (вигляд з торця) і Фіг.14 (вигляд збоку). У зварній планці 1300 використовується стиснене повітря, що подається по трубах 1301 і 1302. Безліч каналів 1305 підходять до двох канавок 1307 і 1308 у поверхні зварних зон 302 і 304. В інших альтернативних варіантах використовується ультразвукове, надвисокочастотне і радіаційне нагрівання стрічки. У кращому варіанті виконання, вставка 306 містить Ni-Cr дріт, форма укладання якого забезпечує його переривчастий контакт зі стрічкою. Живлення в Ni-Cr дріт подається протягом першої половини часу витримки (час, протягом якого стрічка притиснута до зварної планки), а протягом другої половини часу витримки дріт може прохолоджуватися. тому при відділеній стрічки від перфоратора перфоровані ділянки уже не розплавлені. Завдяки цьому, зберігається міцність стрічки, послабляється прилипання плівки до дроту, і виключається можливість запливання перфорованих ділянок. На Фіг.15 представлений вигляд збоку фрагмента вставки 306, що, у кращому варіанті виконання, являє собою шліфовану деталь зі склослюдяної кераміки товщиною 0,12 дюйма (виробляється фірмою McMaster/Carr) з рядом отворів 1501. розташованих з інтервалом, що чергується, 0,25 дюйма і 0,12 дюйма на ділянці 50 дюймів уздовж вставки 306. Діаметр отворів становить 0,06 дюйма. Дріт високого опору або дріт, що нагріває, 1502, що містить приблизно 80% нікелю і 20% хрому, діаметром 0,013 дюйма, опором 4 Ом/фут і відпалений до м'якого стану (виробляється фірмою Pelican Wire Co.), просмикується в отвори таким чином, що більш довгі відрізки опиняються на поверхні, зверненій до стрічки, а більш короткі відрізки (між отворами) - на протилежній поверхні. Дріт 1502 пласко притискається до поверхні кераміки, а отвори округляються для зменшення напруг у дроті. Термостійка (650 градусів Фаренгейта) пружна кремнійорганічна мастика використовується для заповнення отворів і повітряних проміжків навколо дроту (виробляється фірмою NAPA 765-1203 РТЕХ НІ-Т). Цим знижується місцевий розігрів дроту, а забезпечується можливість розтягання і стискання дроту в кожному циклі. Шар склослюдяної кераміки товщиною 0,03 дюйма (не показаний) нанесений на днище (сторона, звернена від стрічки) вставки 306 для ізолювання дроту від алюмінієвого кожуха. У кращому варіанті виконання, розміри вставки 306 обрані таким чином, щоб вона була сумісною з існуючими конструкціями зварних планок. У кращому варіанті виконання, регульоване джерело живлення постійного або перемінного струму створює імпульс струму протягом першої половини часу витримки. На Фіг.16 представлений альтернативний варіант конструкції вставки 306, де дріт 1502 вставляється в ряд порожнин в склослюдяній вставці 93532 14 306. Порожнини розташовані по 50-дюймовій ділянці уздовж вставки 306 з інтервалом 0,25 дюйма і мають діаметр 0,12 дюйма. Порожнини заповнені пружною кремнійорганічною мастикою. В іншому варіанті виконання винаходу, показаному на Фіг.26, є окрема зона 2601 нагрівання, наприклад, для нагрівання області, призначеної для стрічки, що витягається. У різних варіантах виконання, в області 2601 може робитися, а може й не робитися перфорація, що проходить поперек плівки (перфорація може перетинати стрічку, що витягається, а зварний шов може, наприклад, проходити по ширині плівки). В області 2601 накладений шар 2603 слюди товщиною 0.020 дюйма (або шар матеріалу Glastherm HT®). Дріт з NiCr розташований у ряді порожнин або отворів (як на Фіг.16). Отвори розташовані кожні 0,312 дюйма, а їхній діаметр в області 2601 становить 0,030 дюйма. Ширина вставки становить 0,25 дюйма, а зварні шви, між якими робиться перфорація, розташовані з інтервалом 0,5 дюйма. На вигляді збоку вставки 2600. представленому на Фіг.27, видно, що NiCr дріт 2701 розташований в отворах в області 2601. У кращому варіанті, діаметр дроту становить 0,0089 дюйма в області 2601. Дріт 2701 за допомогою обтискного з'єднувача 2705 послідовно з'єднаний з NiCr дротом діаметром 0,0126 дюйма. Для більш товстого дроту необхідні отвори більшого діаметра (у кращому варіанті, 0.062 дюйма). Перетин проводів може бути обрано, виходячи з їхнього опору, і, відповідно, тепла, що виділяється. Дріт 2703 паяється і/або намотується на. бажано, срібний контактний штир для з'єднання із дротом 2707, що нагрівається до більш високої температури. NiCr дріт може включатися і вимикатися (струм, що проходить) для керування температурою дроту/зварювання. Наприклад, дріт може включатися відразу ж після зіткнення із плівкою (або притискним полотном), і вимикатися відразу ж після припинення контакту із плівкою (або полотном). В альтернативних варіантах можуть використовуватися не тільки послідовні з'єднання між проводами 2701 і 2703, може застосовуватися більше зон нагрівання (а також типів і з'єднань проводів), керування нагріванням за допомогою зовнішніх реостатів/потенціометрів або величиною струму, наприклад, за допомогою ШИМ. При використанні потенціометра, користувач може установкою потенціометра регулювати відносну температуру. В інших варіантах виконання, може використовуватися комбінація цих ознак, або інші схеми включення/вимикання. Ці й інші варіанти виконання, можуть бути використані при виготовленні будь-якого іншого пакета, де потрібно помістити перфорацію поблизу зварного шва, наприклад пакета типу «майка», включаючи посилені пакети типу «майка», пакети зі стрічкою, що витягається, пакети з бічними зварними швами та ін. У кращому варіанті виконання, притискне полотно має верхній шар із кремнійорганічної гуми товщиною 0,05-0,012 дюйма з матованою поверхнею і твердістю 70-90 одиниць по Шору А, обробленої порошком тальку. Дріт може фіксуватися в отворах з використанням високотемпературного 15 клею Resibond®, що впорскується в отвори шприцом. Можуть використовуватися як тверді, так і еластичні клеї, або ті й інші одночасно із чергуванням. Використання еластичних клеїв дозволяє дроту згинатися, що може відбуватися при його нагріванні і охолодженні. Вставка може кріпитися за допомогою п'яти настановних гвинтів з конічним кінцем. На Фіг.17 представлений інший альтернативний варіант, у якому дріт 1502 намотаний спіраллю навколо керамічного стрижня 1701 діаметром 0,06 дюйма і закріплений пружною кремнійорганічною мастикою скрізь, за винятком тих місць, де дріт 1502 дотикається сі річки. Інші альтернативні варіанти представлені на Фіг.18-22 і включають прямий дріт 1502, що проходить по всій ширині стрічки, на якому охолодження окремих ділянок 1801 забезпечується за рахунок покриття міддю. У конструкції, показаної на Фіг.19, охолодження окремих ділянок досягається поміщенням зі зворотної сторони на ділянках 1901 матеріалів з теплопровідністю, що відрізняється. На Фіг.20 показана конструкція, де охолоджені ділянки створюються вибірками 2001. На Фіг.21 показана конструкція, де охолоджені ділянки створюються за рахунок повітря, що охолоджує, що подається на окремі місця через канали 2101 На Фіг.22 показана конструкція, де охолоджені ділянки створюються за допомогою тонких смуг 201, накладених на дріт 1502. Як альтернатива круглому дроту 1502 можуть служити прямокутна смуга, пряма або перевита з постійним або мінливим кроком, однорідної товщини по довжині або неоднорідної (для створення гарячих/холодних ділянок), дріт Toss®, що звужується або профільований таким чином, щоб з боків випалюваного розрізу розташовувалися два зварних шви. Профільований дріт може мати переривчасте мідне покриття для виконання перфорації замість різання. Зміною кроку скручування дроту або зміною кроку розташування отворів можна сформувати область зниженої міцності зі зміною ступеня зниження міцності, щоб пакет можна було вручну відірвати по краях легше, ніж у середині стрічки. В інших можливих конструкціях використовуються нагрівачі з еластичної кремнійорганічної гуми, нагрівачі, виконані за товстоплінковою технологією, зпечена кераміка, або нагрівачі, вироблені фірмою Watlow Electric Manufacturing Co. Інші альтернативи включають використання тонких плівок, що нагрівають, нанесених на гумову надувну діафрагму PNEUSEAL™. що може залишатися гарячою постійно, але зміщатися при надуванні і скороченні діафрагми, викликаючи її переривчасті дотикання з плівкою. В інших варіантах дріт постійно нагрітий, але переміщається, регулярно торкаючись стрічки у фазі витримки зварювання. Відрізки гарячого дроту (стібки) можуть бути з'єднані із джерелом живлення паралельно або послідовно. Паралельне з'єднання краще для зменшення величини споживаного струму. У кращому варіанті, гарячі дроти зашпаровуються в змінну вставку, що може легко випускатися більшими партіями і замінятися при експлуатації. Для поліпшення антиадгезійних вла 93532 16 стивостей, гарячі дроти можуть маги відповідне покриття. Альтернативні конструкції перфораторів включають зубчасте лезо 2301 (див. Фіг.23) які протикають притискне полотно. В одному з варіантів виконання, притискне полотно рухається у фазі з перфоратором, щоб уникнути ушкодження полотна в області накладення зварного шва. Зубчасте лезо може бути висунуте постійно, або висуватися й відводитись в кожному циклі (може використовуватися пружинний привід, пневматичний або кулачковий). В одному з варіантів використовується ряд голок замість ряду зубців. У кращому варіанті, використовується вакуумна камера для притиску плівки до ряду голок для того, щоб голки не протикали покривало. Як опорний матеріал для леза може служити кремнійорганічне покриття. Тефлонове® покриття, кремнійорганічний валик, щітковий валик, короткий відрізок кремнійорганічного ременя, або ряд м'яких валиків. Лезо може створювати перфорацію перед зварюванням, що виконується під час витримки. Іншим альтернативним варіантом є використання форсунок 2402 для гарячого (тисненого повітря (Фіг.24). у які подається повітря із труби 2401 і які розташовані в ряд для розплавлювання і видавання ряду наскрізних отворів-перфорацій. В одному варіанті виконання, повітря надходить із холодного джерела і нагрівається сфальцьованим інфрачервоним світлом, випромінюванням, конвекцією або за допомогою теплопровідності. В інших варіантах використовується натягування плівки на гострий предмет, «постріл» убік стрічки дрібними твердими або рідкими частками для пробивання отворів або послідовності отворів, вузький «ніж для піци», що обертається, з карбами, що рухається поперек матерії, прорізаючи її, упираючись у притискний ремінь або металевий ремінь/обід, різак із прямим лезом, встановлений у зварній планці або поблизу її, що діє разом з нерухливим контрножем, що перебуває зовні барабану, як ножиці або різак із гнучким лезом. У кращому варіанті виконання, керування нагріванням, що пропалює/перфорує дроти проводиться напругою джерела живлення постійного струму. Бажано, щоб використовувалася найбільш низька напруга, що забезпечує прийнятну перфорацію. Наприклад, для 80/20 Ni-Cr дріт діаметром 0,013 дюйма, навитого так, що відрізки 0,25 дюйма стикаються зі стрічкою, а відрізки 0,12 дюйма перебувають по іншу сторону слюди, потрібно приблизно 20 Вт на кожний дюйм ширини стрічки для пропалювання перфорації у двох шарах плівки лінійного поліетилену низької щільності (LLDPE) при швидкості руху 600 фут/хв. Таким чином, перфоратор довжиною 2 дюйми використовував би 10-Вольтові імпульси тривалістю 0,25 с, коли плівка затиснута між перфоратором і притискним полотном. При часі витримки 0,5 с перфорації дається приблизно 0,25 с на остигання. Таким чином, у кращому варіанті виконання, забезпечується швидке нагрівання і охолодження перфорації. У кращому варіанті виконання, регульована напруга подається від контролера електродвигуна постійного струму. В інших варіантах виконання, викори 17 стовуються механічний реостат, потенціометр або регульований резистор. Також може бути використана і регульована напруга змінного струму. Для компенсації змін опору дроти на терміні служби дроту може бути використаний контролер. Наприклад, контролер типу Toss© має зворотний зв'язок по струму і, відповідно, регулює напруга для того, щоб підтримувати незмінною температуру. Картриджними нагрівачами можна керувати, використовуючи пропорційно-інтегральнодиференціальне регулювання температури зі зворотним зв'язком через термопару, що використовується в промисловості. У кращому варіанті виконання, для забезпечення безперервності формування зварних швів і перфорації, створюється постійний натяг на вході і постійний запас на вході. У кращому варіанті виконання, на вході є система, що стежить, із затискачем і системою регулювання нагромадження з ультразвуковим зворотним зв'язком. В альтернативних варіантах використовується механічний вузол із притискним валиком. Для поліпшення прилягання плівки до притискного полотна використовується статична електрика. При відході стрічки від зварювального барабана використовується затискач, що відокремлює зону натягу, що також називається затискачем охолоджувального циліндра. У кращому варіанті використовується подвійна борозенка шириною 2 дюйми ромбовидної форми, що врізається в поверхню валика для видавлювання дрібних пухирців повітря і розгладження складок, щоб запобігти їх наростанню перед затискачем. Після барабана, стрічка подається на фальцювальні панелі. Для зниження стрибків натягу, обумовлених наявністю складок і захоплених пухирців повітря, використовуються підкладкові листи із твердого дерева з отворами діаметром 1/4 дюйма, розташованими на відстані 3 дюйми від кромки стандартної V-подібної панелі із симетричною геометрією поблизу кромки V-подібної панелі. Крім того, безпосередньо перед проходженням складеної стрічки через затискач, для забезпечення виходу повітря, що потрапило усередину складок, складена стрічка проходить по двох напрямних валиках, а між шарами плівки вкладається додатковий лист товщиною 1/4 дюйма для видалення повітря. Для повітряного охолодження гарячих зон, про яке коротенько згадувалося вище, звичайно використовуються отвори або канали у зварній планці, наприклад, виконані свердлінням або фрезеруванням, що забезпечують проходження стисненого повітря через необхідну зону або зони. На Фіг.25 представлена зварна планка 229 з безліччю отворів 2501 і множиною вентилів 2502. Тут кількість стисненого повітря, що проходить через кожну зону, регулюється вентилями 2502. Повітряне охолодження також може бути використане для 93532 18 ізолювання різних температурних зон, розташованих поруч один з одним, але які налаштовані на температури, що сильно відрізняються, наприклад, 300°F для бічних зварних швів і 450°F для зварних швів під стрічку, що витягається. Також як і у випадку інших розкритих у даному описі ознак, повітряне охолодження може використовуватися незалежно від інших ознак даного винаходу, наприклад, без вставки 306. В іншому варіанті виконання, використовується одиночна зварна планка, при цьому перфорація виконується усередині зварного шва. Як показано на Фіг.28, зварна зона 2800 розділена пунктирними лініями 2803 і 2805 (на виробі ці лінії відсутні, вони просто показують межі зон зварювання). Зварна планка може включати дріт, наприклад, як в описаному вище варіанті виконання, що пропалює отвори 2807, що проходять поперек плівки і утворять область зниженої міцності. Отвори можуть бути розташовані по лінії, або довільно. У кожному разі, формується зварний шов, що включає перфорацію. Сусідні пакети можуть розділятися по звареному шві відриванням. Перфорація може являти собою лінію, хоча розташовану й за межами зони зварювання. В інших варіантах виконання, використовується просто виконання перфорації (без зварного шва, або із частковими зварними швами) на барабані. Комбінація «одиночний зварний шов/перфорація» може бути отримана з використанням фігурної зварної планки, раніше описаних варіантів виконання з керуванням температурою для локального пропалювання, притискного полотна з невеликим тисненням поверхні (горбистої або текстурованої), наприклад, полотна із кремнійорганічної гуми Habasit® WBVT-136, де тиск «горбків» пропалює пластик. В інших варіантах виконання, зварний шов і перфорація формуються спільно на не-круговому контурі, наприклад, овальному або витягнутому, або в човниковій машині. Взагалі, у винаході, відповідно до наведених варіантів виконання, зварний шов з перфорацією створюються одночасно і в одному місці. У даному винаході можливі численні модифікації, що попадають у його область патентних домагань. При цьому очевидно, що згідно з даним винаходом, тут були представлені спосіб виготовлення пакетів і відповідний пристрій, які повністю відповідають цілям винаходу і мають заявлені переваги. Незважаючи на те, що винахід був описаний тут на прикладі його конкретних варіантів виконання, мабуть, що фахівцями можуть бути запропоновані численні альтернативи, модифікації і зміни. Відповідно, мається на увазі, що винахід охоплює всі ці альтернативи, модифікації та варіації, що відповідають суті винаходу і попадають в область домагань, визначену прикладеною формулою винаходу. 19 93532 20 21 93532 22 23 93532 24 25 93532 26 В описі до патенту на винахід графічні зображення та текст подаються в редакції заявника Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601