DE2851485A1 - Verfahren zum ultraschallverschweissen eines weichen, thermoplastischen materials mit einem koerper aus steifem, thermoplastischem material - Google Patents

Verfahren zum ultraschallverschweissen eines weichen, thermoplastischen materials mit einem koerper aus steifem, thermoplastischem material

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DE2851485A1 DE19782851485 DE2851485A DE2851485A1 DE 2851485 A1 DE2851485 A1 DE 2851485A1 DE 19782851485 DE19782851485 DE 19782851485 DE 2851485 A DE2851485 A DE 2851485A DE 2851485 A1 DE2851485 A1 DE 2851485A1
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Description

SOCIETE INDUSTRIELLE BERTRAND FAURE Brieres Les Scelles,
F-91150 Etainpes / Frankreich
Verfahren zum Ultraschallverschweißen eines weichen, thermoplastischen Materials mit einem Körper aus steifem,
thermoplastischem Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ultraschallverschweißen eines weichen, thermoplastischen Materials mit einem Körper aus steifem, thermoplastischem Material.
Bekanntlich ist das Ultraschallverschweißen einer Folie aus weichem, thermoplastischem Material mit einem Körper aus steifem, thermoplastischem Material sehr schwierig, ja sogar unmöglich.
Die Erfindung hat zum Ziel, für dieses Problem eine Lösung zu finden, und sie hat daher ein Verfahren zum Ultraschallverschweißen zum Gegenstand, das sich dadurch auszeichnet,
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285U85
daß der steife oder starre Körper auf eine erste Sonotrode gebracht, die weiche Folie auf den Teil des steifen Körpers, an den sie angeschweißtwerden soll, in Lage gebracht, auf die weiche Folie eine zweite Sonotrode, die gemäß einer Punktfolge erhaben graviert und dem mit der Folie bedeckten Teil des Körpers vollkommen angepaßt ist, aufgesetzt wird und Ultraschall schwingungen zwischen den beiden Sonotroden ausgesandt werden, während auf die zu verschweißenden Teile ein geeigneter Druck ausgeübt wird.
Bei diesem Verfahren sind die Ultraschallschwingungen so auf das Niveau eines jeden Punktes der erhaben gearbeiteten oder gravierten Sonotrode lokalisiert, daß eine Vielfachpunktschweißung entsteht, die sich für eine vollkommene Vereinigung der weichen Folie mit dem steifen Körper als ausreichend erweist.
In dem besonderen Fall, wo es sich darum handelt, auf einem Klemmsteg aus steifem, thermoplastischem Material, getragen von einer mit einer weichen, thermoplastischen, aus zwei Elementen bestehenden Kappe versehenen Sonnenblende, einen überzug fest anzubringen, der aus zwei, jeweils aus einem Kappenelement kommenden komplementären Teilen besteht, zeichnet sich das Schweißverfahren dadurch aus, daß es darin besteht, den Steg und die beiden komplementären Teile seines Überzugs zwischen zwei Sonotroden anzuordnen, die so gestaltet sind, daß sie eng umschließen, wobei die eine der Sonotroden glatt ist, während die andere Spitzen trägt, daß zwischen den Sonotroden ein erster Ultraschallschwingungszug ausgesandt, die Sonnenblende um sich selbst gedreht, der so gedrehte Steg und sein Überzug erneut zwischen die Sonotroden gebracht und zwischen den Sonotroden ein zweiter Ultraschallschwingungszug ausgesandt wird, wobei während der Schwingungsaussendungen ein geeigneter Schweißdruck ausgeübt wird.
Gemäß einer Variante der Durchführung dieses Verfahrens verwendet man zwei Sonotroden, von denen jede Spitzen aufweist,
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und man sendet Ultraschallschwingungen zwischen den Sonotroden, wobei ein geeigneter Schweißdruck ausgeübt wird. Natürlich ermöglicht die Verwendung von zwei erhaben gearbeiteten oder gravierten Sonotroden eine erhebliche Herabsetzung der Zahl der Handhabungen und bringt somit eine merkliche Kostensenkung beim Vorgang der Befestigung mit sich.
Vorzugsweise sind die zum Befestigen des Überzugs am Klemmsteg verwendeten Sonotroden halbzylindrisch, wobei die Spitzen des oder der erhaben gearbeiteten Sonotrode(n) aus kleinen Pyramiden bestehen.
Solche Sonotroden stellen ein sicheres und einfaches Werkzeug dar, das dabei verhältnismäßig einfach herzustellen ist.
Zur Erfindung gehören natürlich ebenso die bei dem vorgenannten Schweißverfahren verwendeten Sonotroden sowie die Sonnenblenden, deren Klemmsteg nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Überzug versehen worden ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist beispielhaft in den Figuren dargestellt; von diesen zeigt
Fig. 1 eine Teildraufsicht auf eine Sonnenblende mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überzogenen Klemmsteg;
Fig. 2 einen Schnitt auf der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt des zwischen zwei Sonotroden angeordneten Klemmstegs, von denen eine erfindungsgemäß erhaben gearbeitet ist, in größerem Maßstab;
Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht der erhaben gearbeiteten Sonotrode und
Fig. 5 einen Schnitt analog Fig. 3, jedoch zwei
erhaben gearbeitete Sonotroden darstellend.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Ultraschailverschweißung irgend einer Folie aus weichem, thermoplastischem Material mit irgend einem Körper aus steifem, thermoplastischem Material. Aus Gründen der Einfachheit wird es nachfolgend nur für den besonderen Fall der Anwendung zum überziehen des Klemmstegs einer Sonnenblende beschrieben.
Die in den Figuren 1 und 2 teilweise dargestellte Sonnenblende wurde in an sich bekannter Weise durch Formen eines Schaums 1 in einer aus zwei Elementen 2,3 bestehenden Kappe aus weichem, thermoplastischem Material, z.B. Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt. In klassischer Weise wurden diese Elemente an ihrem Umfang mit Hilfe einer Hochfrequenzschweißung miteinander verbunden, die auf einer Mittelebene 4 der Sonnenblende liegt (Fig. 2).
Nahe einer ihrer Kanten trägt die Sonnenblende einen zylindrischen Klemmsteg 5, dessen freie Enden im Schaum versteckt liegen und dessen Mittelteil eine Ausnehmung 6 durchzieht, die in einer der Längsseiten der Sonnenblende vorgesehen ist.
Die Teile 7 und 8 der Kappenelemente 2, 3, die den Steg im Augenblick der Entformung der Sonnenblende umgeben, mußten bisher'in Höhe der Seitenkanten 9 der Ausnehmunq in Stücke geteilt werden.
Dank dem erfindungsgemäßen Verfahren müssen die Teile 7und nicht mehr entfernt werden und können außerdem am Klemmsteg zufriedenstellend befestigt werden.
Für diese Befestigung kann man, wie in Fig. 3 dargestellt, eine glatte Sonotrode 10 und eine erhaben gearbeitete Sonotrode 11 verwenden, die kleine Spitzen 12, z.B. Pyramidenkörper, trägt. Diese Sonotroden, die halbzylindrisch sind, haben die gleiche Länge wie die Ausnehmung 6, und sie sind
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an den mit den Teilen 7 und 8 überzogenen Steg vollkommen angepaßt.
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird der mit den Kappenteilen 7 und 8 überzogene Steg 5 zwischen den beiden Sonotroden angeordnet, die einander angenähert werden, damit sie auf den Steg einen geeigneten Druck ausüben, worauf ein erster ültraschallschwingungszug zwischen den Sonotroden ausgesandt wird. Die Schwingungen sind damit auf den Bereich einer jeden der Spitzen 12 der Sonotrode 10 lokalisiert und erlauben eine zufriedenstellende Vielfachpunktschwexßung des Teils 8 am Steg.
Zur Befestigung des Teils 7 am Steg wird dann die Sonnenblende umgedreht und ein ähnlicher Vorgang wie zuvor durchgeführt, was diesmal die Vielfachpunktschwexßung des Teils 7 am Steg ermöglicht.
Natürlich wird ein letzter -Schneidvorgang entlang den Verbindungslinien 13 und 14 (Fig. 1 und 3) der Teile 7 und 8 in Verbindung mit dem Vorgang des normalen Schneidens zur Entfernung der freien Kanten der Elemente 2 und 3 der Kappe durchzuführen sein.
Wie vorstehend beschrieben erfolgt die Befestigung in zwei aufeinander folgenden Stufen, die durch eine Drehung der Sonnenblende voneinander getrennt sind.
Damit eine solche Befestigung in einer einzigen Stufe erfolgen kann, kann man zwei erhaben gearbeitete Sonotroden 10a, 11a, verwenden, wie in Fig. 5 dargestellt. In diesem Falle genügt es natürlich, einen einzigen Ultraschallschwingungszug zum gleichzeitigen Anschweißen der Teile 7 und 8 am Steg zu verwenden.
Man sieht, daß der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren befestigte Stegüberzug eine saubere und genaue Endfertigung bietet, was der Sonnenblende ein angenehmes ästhetisches Aussehen verleiht.
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Claims (6)

SOCIETE INDUSTRIELLE BERTRAND FAURE Brieres Les Scelles, F-91150 Etampes / Frankreich Verfahren zum Ultraschallverschweißen eines weichen, thermoplastischen Materials mit einem Körper aus steifem, thermoplastischem Material Patentansprüche
1. \ Verfahren zum Ultraschallverschweißen einer Folie aus weichem, thermoplastischem Material mit einem Körper aus steifem, thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der steife oder starre Körper auf eine erste Sonotrode gebracht, die v/eiche Folie auf den Teil des steifen Körpers, an den sie angeschweißt werden soll, in Lage gebracht, auf die weiche Folie eine zweite Sonotrode, die gemäß einer Punktfolge erhaben graviert und dem mit der Folie bedeckten Teil des Körpers vollkommen angepaßt
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ist, aufgesetzt wird und Ultraschallschwxngungen zwischen den beiden Sonotroden ausgesandt werden, während auf die zu verschweißenden Teile ein geeigneter Druck ausgeübt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Befestigung eines aus zwei komplementären Teilen, die jeweils aus einem Kappenelement kommen, bestehenden Überzugs an einem Klemmsteg aus steifem, thermoplastischem Material, getragen von einer mit einer weichen, thermoplastischen, aus zwei Elementen bestehenden Kappe versehenen Sonnenblende, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg und die beiden komplementären Teile seines Überzugs zwischen zwei Sonotroden angeordnet werden, die so gestaltet sind, daß sie eng umschließen, wobei die eine der Sonotroden glatt ist, während die andere Spitzen tragt, daß zwischen den Sonotroden ein erster ültraschallschwingungszug ausgesandt, die Sonnenblende um sich selbst gedreht, der so gedrehte Steg und sein überzug erneut zwischen die Sonotroden gebracht und zwischen den Sonotroden ein zweiter ültraschallschwingungszug ausgesandt wird., wobei während der Schwingungsaussendungen ein geeigneter Schweißdruck ausgeübt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Befestigung eines aus zwei komplementären Teilen, die jeweils aus einem Kappenelement kommen, bestehenden Überzugs an einem Klemmsteg aus steifem, thermoplastischem Material, getragen von einer mit einer weichen, thermoplastischen, aus zwei Elementen bestehenden Kappe versehenen Sonnenblende, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg und die beiden komplementären Teile seines Überzugs zwischen zwei Sonotroden angeordnet werden, die so gestaltet sind, daß sie eng umschließen, wobei beide Sonotroden jeweils Spitzen tragen, und zwischen den Sonotroden ein Uitraschallschwingungszug ausgesandt wird, wobei während des Aussendens der Schwingungen ein ausreichender Druck ausgeübt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß halbzylindrische Sonotroden, deren Spitzen aus kleinen Pyramidenkörpern bestehen, verwendet werden.
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5. Sonotroden zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Sonnenblende, deren Klemmsteg mit einem gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4 befestigten Überzug versehen ist.
909 8 22/0861 ORIGINAL INSPECTED
DE19782851485 1977-11-29 1978-11-28 Verfahren zum ultraschallverschweissen eines weichen, thermoplastischen materials mit einem koerper aus steifem, thermoplastischem material Granted DE2851485A1 (de)

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