DE10113862C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn und der zur Durchführung des Verfahrens bestimmten Vorrichtung durchläuft eine Warenbahn (40) einen Bearbeitungsspalt (Sp), der von einer einen umlaufenden Walzenkörper (1) umfassenden Walzenvorrichtung (10) und einer etwa radial gegen die Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) gerichteten Sonotrode (42) gebildet wird. Um einen durch eine Durchbiegung des Walzenkörpers (1) hervorgerufenen Rundlauffehler des Walzenkörpers (1) zumindest weitgehend zu verhindern, wird der Walzenkörper (1) dicht unterhalb der Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) gekühlt. Hierzu weist der Walzenkörper (1) bevorzugt auf einem Teilkreis (43) eine Anzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter Längsbohrungen (44) auf, die von einem Kühlmedium im wesentlichen gleichmäßig durchströmt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der dem Oberbegriff des Anspruchs 7 ent­ sprechenden Art.
Eine Ultraschall-Behandlungsanlage zur Bearbeitung einer Warenbahn, bei der die Warenbahn einen Bearbeitungsspalt durchläuft, der von einer ei­ nen umlaufenden Walzenkörper umfassenden Walzenvorrichtung und einer etwa radial gegen die Arbeitsoberfläche des Walzenkörpers gerichteten So­ notrode gebildet wird, ist aus der DE 195 13 246 C2 bekannt. Bei solchen Anlagen werden besondere Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit der Walze gestellt, um eine gleichmäßige Qualität der Warenbahn nach der Be­ arbeitung sicherzustellen.
Dies gilt besonders für die Ultraschall-Verfestigung von Vliesen aus ther­ moplastischen Fasern. Hierbei wird der Ultraschall-Erzeuger über eine So­ notrode, d. h. den Übertrager des Ultraschalls, radial gegen die Gegenwalze angestellt, die meist ein Verfestigungsmuster in Gestalt einer Oberflächen­ gravur trägt. An den erhabenen Stellen der Oberflächengravur ist die Über­ tragung der Ultraschall-Energie auf das Vlies besonders intensiv, so daß hier eine bevorzugte Temperaturerhöhung und eine bevorzugte Verschmelzung der Fasern eintreten und auf diese Weise eine mustergemäße punktweise oder linienweise Verbindung der einzelnen Fäden oder Fasern des Vlieses erzielt wird, die die Vlieslage in sich verfestigt. Ferner können auch Laminate, d. h. auch Verbundwerkstoffe aus Folie und Vliesen auf diese Weise herge­ stellt werden.
Vorzugsweise ist die Sonotrode starr mit der Walzenvorrichtung verbunden, da hierdurch ein maximaler Energieeintrag in die durchlaufende Warenbahn möglich ist. Mit "starr" ist gemeint, daß die Sonotrode ohne Zwischenschal­ tung eines nachgiebigen Elements an dem Maschinengestell, das auch die Walzenvorrichtung trägt, angebracht ist.
Bei der Benutzung derartiger Vorrichtungen zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn hat sich in der Vergangenheit gezeigt, daß zunächst sehr gute Bearbeitungsergebnisse erzielt werden. Nach Steigerung der Geschwindig­ keit bzw. des Energieeintrags verschlechtert sich jedoch das Arbeitsergebnis, weil der Walzenkörper der Walzenvorrichtung sich krümmt. Dieser Effekt tritt bevorzugt auf, wenn Grundrundlauffehler vorhanden sind. Eine einmal ent­ standene Krümmung läßt den zwischen der Arbeitsoberfläche des Walzen­ körpers und der Sonotrode gebildeten Spalt in der Drehfrequenz des Wal­ zenkörpers größer und kleiner werden. Bei kleinerem Spalt fließt mehr Ener­ gie in den Schweißprozess und der Walzenkörper wird an dieser Stelle wär­ mer. Hierdurch dehnt er sich weiter aus, was zu einer weiteren Verstärkung der Krümmung führt, bis diese ein Ausmaß angenommen hat, welche die Ul­ traschallbehandlung unmöglich macht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn zu entwickeln, bei dem bzw. der eine Krümmung des Walzenkörpers auch bei hoher Energieein­ strahlung durch die Sonotrode und insbesondere auch dann, wenn die So­ notrode starr mit der Walzenvorrichtung verbunden ist, zumindest wesentlich reduziert ist.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Verfahren und - in ihrem apparativen Aspekt - durch die in Anspruch 7 wiedergegebene Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst.
Es hat sich erstaunlicherweise gezeigt, daß der Rundlauffehler auch bei ho­ her Energieeinstrahlung durch die Sonotrode erheblich, regelmäßig sogar auf Werte < 5 µm reduziert werden kann, wenn der Walzenkörper dicht unter seiner Arbeitsoberfläche gekühlt wird. "Dicht" ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, daß der Walzenmantel in radialer Richtung auf die Dreh­ achse der Walze zu eine Wandstärke aufweist, die zumindest doppelt, vor­ zugsweise zumindest fünffach so groß ist wie die Wandstärke des gekühlten, außenliegenden Bereichs des Walzenkörpers, der die Arbeitsoberfläche bil­ det. Die Verbesserung des Rundlauffehlers bei Anwendung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens läßt sich dadurch erklären, daß die eingestrahlte Wär­ me dicht unterhalb der Arbeitsoberfläche abgeführt wird, so daß das Rest­ material des Walzenquerschnitts auch an Winkelpositionen erhöhter Ener­ gieeinstrahlung einheitlich temperiert verbleibt und somit der Verkrümmung aufgrund thermischer, einseitiger Ausdehnung entgegenwirkt. Da erfin­ dungsgemäß der einheitlich temperierte Bereich eine größere Wandstärke aufweist als der möglicherweise lokal stärker erhitzte, äußere Bereich, wirkt er der Verkrümmung des Walzenkörpers entgegen.
Die Kühlung des Walzenkörpers dicht unter der Arbeitsoberfläche erfolgt vor­ zugsweise dadurch, daß ein fluides Kühlmedium durch etwa gleichmäßig über den Umfang des Walzenkörpers verteilte, dicht unterhalb der Arbeits­ oberfläche des Walzenkörpers angeordnete Kühlkanäle geleitet wird.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das fluide Kühlmedium durch dicht unter­ halb der Arbeitsoberfläche, zu letzterer etwa parallel verlaufende Längsboh­ rungen geleitet wird.
Um zu vermeiden, daß aufgrund beispielsweise unterschiedlicher Strö­ mungsquerschnitte in den Kühlkanälen das Kühlmedium einen bevorzugten, sich durch den geringsten Strömungswiderstand kennzeichnenden Weg durchfließt, wird das Kühlmedium vorzugsweise mit einer derartigen Ge­ schwindigkeit durch die Kühlkanäle geleitet, daß in ihnen eine turbulente Strömung vorherrscht.
Versuche haben gezeigt, daß die besten Bearbeitungsergebnisse erzielt werden, wenn der Walzenkörper im Innern, d. h. in seinem radial in Richtung zur Drehachse des Walzenkörpers hin sich von den Kühlmitteln erstrecken­ den Bereich, temperiert ist und - vorzugsweise - die Temperaturdifferenz zwischen der Arbeitsoberfläche des Walzenkörpers und dem Kühlmedium maximal 2°C beträgt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ultraschallbearbeitung einer Waren­ bahn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weist somit Mittel zur Kühlung des Walzenkörpers dicht unter der Arbeitsoberfläche des Walzenkörpers auf.
Diese sind vorzugsweise durch etwa gleichmäßig über seinen Umfang ver­ teilte, dicht unterhalb der Arbeitsoberfläche angeordnete Kühlkanäle gebildet.
Vergleichsweise einfach in der Herstellung und sehr wirksam sind die Mittel zur Kühlung dann, wenn sie aus etwa parallel zur Arbeitsoberfläche des Wal­ zenkörpers angeordneten Längsbohrungen bestehen.
Sie sind - aus bereits weiter oben ausgeführten Gründen - vorzugsweise derart ausgestaltet, daß beim Durchfluß des Kühlmediums in ihnen eine tur­ bulente Strömung vorherrscht.
Der Walzenkörper der Walzenanordnung weist des weiteren vorzugsweise Mittel zur Temperierung des Walzenkörpers auf, die den Bereich gleichmäßig temperieren, der zwischen den Mitteln zur Kühlung der Walzenoberfläche und der Drehachse des Walzenkörpers liegt. Die Mittel zur Temperierung können elektrisch betreibbare Heizmittel - beispielsweise elektrische Heiz­ stäbe - sein.
Wegen der hierdurch erzielbaren, besonders hohen Energieeinstrahlung in die den Walzenspalt durchlaufende Warenbahn ist es besonders bevorzugt, wenn die Sontrode starr, d. h. ohne Zwischenschaltung elastischer Elemente, mit der Walzenvorrichtung verbunden ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung sowie
Fig. 2 - schematisch - eine Seitenansicht derselben Vorrichtung, teilweise im Schnitt, entlang der Schnittlinie II-II.
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung zur Ultraschallbe­ arbeitung einer Warenbahn umfaßt eine Walzenvorrichtung 10 mit einem Walzenkörper 1, der eine zylindrische, die Arbeitsoberfläche 2 bildende Um­ fangsfläche aufweist, deren Breite durch die Breite der zu verarbeitenden Warenbahn 40 (s. Fig. 2) bestimmt ist.
Der Walzenkörper 1 hat an den beiden Enden axial vorstehende Walzen­ zapfen 3, auf denen er über Lager 4 in einem nur angedeuteten Maschinen­ gestell 5 um die Achse A, zu der die Arbeitsoberfläche 2 koaxial ist, drehbar gelagert ist. Die Walzenvorrichtung 10 bildet die meist mit einer Gravur ver­ sehene Gegenwalze der Ultraschall-Bearbeitungsanlage.
Bei der Herstellung der Walzenvorrichtung 10 wurde die von der Bearbei­ tungstechnik her größtmögliche Genauigkeit angestrebt. Ein gewisser ver­ bleibender Rundlauffehler ist aber unvermeidlich und schaukelt sich aus den vorstehend beschriebenen Gründen noch auf, weil auf der sich der Sonotro­ de am meisten annähernden Seite bevorzugt Wärme eingetragen und der Walzenkörper 1 einseitig erwärmt wird, was sich in einer Durchbiegung des Walzenkörpers in einer durch seine Achse A gehenden Ebene äußert.
Der Walzenkörper 1 weist in seinem Innern eine zur Achse A koaxiale zylin­ drische durchgehende Ausnehmung 6 auf, in die ein zylindrischer, im Durchmesser passender Kern 7 eingesetzt ist, der sich im wesentlichen über die Länge des Walzenkörpers 1 erstreckt.
Der Kern 7 weist an seinem Außenumfang über seine Länge durchgehende achsparallele Nuten 8 auf, in denen stabförmige elektrische Heizelemente 9 angeordnet sind, die sich annähernd über die Länge des Walzenkörpers 1 erstrecken und an dem in Fig. 1 rechten Ende mit Schleifringen 11 eines als Ganzen mit 12 bezeichneten Schleifringkopfes verbunden sind. Jedes Hei­ zelement 9 kann separat mit elektrischer Energie versorgt werden, unabhän­ gig von den anderen noch vorhandenen Heizelementen 9. Die elektrische Energie wird von einem Steuergerät 20 über Leitungen 21 den einzelnen Schleifringen 11 zugeführt. Der Schleifringkopf 12 sitzt auf einem aus dem in Fig. 1 rechten Ende der Walze 10 hervorstehenden Verlängerungszapfen 13 des Kerns 7.
Die Heizelemente 9 dienen der Temperierung des Walzenkörpers 1.
Wie insbesondere auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, bei der die den Bearbei­ tungsspalt einseitig begrenzende Sonotrode 42 deutlicher erkennbar ist als in Fig. 1, bei der sie der Übersichtlichkeit halber lediglich angedeutet wurde, wird die Warenbahn 40 durch den Spalt Sp zwischen der Stirnfläche 41 der Sonotrode (bzw. der Sonotroden) 42 und der Arbeitsoberfläche 2 des Walzenkörpers 1 hindurchgeleitet und dort der Ultraschall-Einwirkung ausge­ setzt. Der Walzenkörper 1 enthält auf einem Teilkreis 43 eine Anzahl gleich­ mäßig über den Umfang verteilter peripherer Längsbohrungen 44, durch die ein fluides Kühlmittel in Richtung der Walzenachse A hindurchleitbar ist. Das fluide Kühlmedium ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kühl­ flüssigkeit, die durch alle peripheren Bohrungen 44 gleichzeitig mit einer Ge­ schwindigkeit hindurchgeleitet wird, daß innerhalb der peripheren Längsboh­ rungen eine turbulente Strömung der Kühlflüssigkeit vorherrscht, um so die Wirkung unterschiedlicher Strömungswiderstände auf die Gleichmäßigkeit der die Längsbohrungen 44 durchfließenden Menge an Kühlflüssigkeit zu re­ duzieren.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Walzenkörper
2
Arbeitsoberfläche
3
Walzenzapfen
4
Lager
5
Maschinengestell
6
Ausnehmung
7
Kern
8
Nuten
9
Heizelemente
10
Walzenvorrichtung
11
Schleifringe
12
Schleifringkopf
13
Verlängerungszapfen
20
Steuergerät
21
Leitungen
40
Warenbahn
41
Stirnseite
42
Sonotrode
43
Teilkreis
44
Längsbohrungen
100
Vorrichtung
A Achse
Sp Spalt

Claims (12)

1. Verfahren zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn,
bei dem die Warenbahn (40) einen Bearbeitungsspalt (Sp) durchläuft, der von einer einen umlaufenden Walzenkörper (1) umfassenden Walzenvor­ richtung (10) und einer etwa radial gegen die Arbeitsoberfläche (2) des Wal­ zenkörpers (1) gerichteten Sonotrode (42) gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzenkörper (1) dicht unter der Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) über seinen Umfang etwa gleichmäßig gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flui­ des Kühlmedium dicht unterhalb der Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkör­ pers (1) durch etwa gleichmäßig über den Umfang des Walzenkörpers (1) verteilte Kühlkanäle geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fluide Kühlmedium durch dicht unterhalb der Arbeitsoberfläche (2), zu letzterer et­ wa parallel verlaufende Längsbohrungen (44) geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fluide Kühlmedium mit einer derartigen Geschwindigkeit durch die Kühl­ kanäle geleitet wird, daß in den Kühlkanälen eine turbulente Strömung des Kühlmediums vorherrscht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Walzenkörper (1) im Innern temperiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) und dem Kühlmedium maximal 2°C beträgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü­ che 1 bis 6,
mit einer einen umlaufenden Walzenkörper (1) umfassenden Walzen­ vorrichtung (10) und
mit einem von einer etwa radial gegen die Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) gerichteten Sonotrode (42) gebildeten Bearbeitungsspalt (Sp),
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Kühlung des Walzenkörpers (1) dicht unter der Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (1) etwa gleichmäßig über seinen Umfang verteilte, dicht un­ terhalb der Arbeitsoberfläche (2) angeordnete Kühlkanäle umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle etwa parallel zur Arbeitsoberfläche (2) des Walzenkörpers (1) angeordnete Längsbohrungen (44) sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle derart ausgestaltet sind, daß beim Durchfluß des Kühlmedi­ ums in ihnen eine turbulente Strömung vorherrscht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Mitteln zur Kühlung der Walzenoberfläche (2) und der Mittellängsachse (A) des Walzenkörpers (1) Mittel (9) zur Temperie­ rung des Walzenkörpers (1) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (42) starr mit der Walzenvorrichtung (10) verbunden ist.
DE10113862A 2001-03-21 2001-03-21 Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallbearbeitung einer Warenbahn Withdrawn - After Issue DE10113862C1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114929959A (zh) * 2020-01-10 2022-08-19 安德里茨库斯特斯有限责任公司 复合无纺织物幅材制造方法和复合无纺织物幅材制造设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106758134A (zh) * 2017-03-23 2017-05-31 宜兴乐威牛仔布有限公司 天丝弹性牛仔布超声波前处理装置
US11254460B2 (en) * 2017-03-29 2022-02-22 Altria Client Services Llc Cut and seal method and apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19813246C2 (de) * 1998-03-25 2002-12-12 Sks Stakusit Bautechnik Gmbh Rollladenführungsleiste

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4605454A (en) * 1982-09-01 1986-08-12 Kimberly-Clark Corporation Method of ultrasonically bonding nonwoven webs
US5059277A (en) * 1986-02-28 1991-10-22 The Procter & Gamble Company Adhesive-free bonding of continuously moving webs to form laminate web
DE19513246C2 (de) 1994-10-19 1996-12-05 Schober Werkzeug & Maschbau Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn
DE19511698C1 (de) * 1995-03-30 1996-08-22 Schober Werkzeug & Maschbau Vorrichtung zum Verbinden einer Siegelfolie mit einer Materialbahn
US5879494A (en) * 1996-09-23 1999-03-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of aperturing thin sheet materials
DE19712498C2 (de) * 1997-03-25 1999-01-14 Windmoeller & Hoelscher Vorrichtung zum Verschweißen flach aufeinanderliegender Werkstücke im Ultraschallschweißverfahren
US6120629A (en) * 1997-08-15 2000-09-19 Tyco International (Us) Inc. Ultrasonic processing
SE512365C2 (sv) * 1998-07-08 2000-03-06 Sca Hygiene Prod Ab Förfarande och anordning för fastsättning av materialstycken på en kontinuerlig bana

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19813246C2 (de) * 1998-03-25 2002-12-12 Sks Stakusit Bautechnik Gmbh Rollladenführungsleiste

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114929959A (zh) * 2020-01-10 2022-08-19 安德里茨库斯特斯有限责任公司 复合无纺织物幅材制造方法和复合无纺织物幅材制造设备
CN114929959B (zh) * 2020-01-10 2023-11-21 安德里茨库斯特斯有限责任公司 复合无纺织物幅材制造方法和复合无纺织物幅材制造设备

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