DE9102187U1 - Ultraschall-Schweißvorrichtung für Bahnmaterialien aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Ultraschall-Schweißvorrichtung für Bahnmaterialien aus thermoplastischem Kunststoff

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Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Ultraschall-Schweißvorrichtung zur Verbindung von zumindest teilweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Bahnmaterialien mit einer Vorschubeinrichtung, welche die im Verbindungsbereich in Übereinanderlage gebrachten Bahnmaterial-Lagen kontinuierlich durch eine Schweißstation führt, in welcher eine die in einem Schallwandler erzeugte und dann über einen Booster übertragene Schallenergie in den Verbindungsbereich einleitende Sonotrode vorgesehen ist.
Für die Verbindung von thermoplastischen Kunststoff-Teilen hat sich das Verfahren der Ultraschall-Schweißung in den letzten Jahren in zunehmendem Maße eingeführt. Insbesondere zum Verbindung von relativ starren Kunststoff-Formteilen entlang von in geeigneter Weise ausgebildeten Fügeflächen erbringt die Ultraschall-Schweißung belastbare und dichte Verbindungen bei wirtschaftlich günstigem Investitions- und Produktionsaufwand. Problematisch ist die Verbindung von biegeweichen Bahnmaterialien aus oder zumindest teilweise aus thermoplastischem Kunststoff, z.B. Folien, Vliesen, Folien-Laminaten, kunststoffbeschichteten Geweben usw. Bei der hierfür entwickelten Ultraschall-Nahtschweißmaschine der eingangs erwähnten Art werden die im Verbindungsbereich in Übereinanderlage gebrachten Bahnmaterialien durch Transportrollen kontinuierlich durch eine Schweißstation geführt, in welcher der in bei Ultraschall-Schweißmaschinen üblichen Weise ausgebildeten Sonotrode eine das ruhende Abstützwerkzeug oder den Amboß von Schweißmaschinen für Formteile ersetzende Abstützrolle vorgesehen ist, welche sich also beim Schweißvorgang mitdreht. Diese bekannte Ultraschall-Nahtschweißmaschine ist nur für gewisse Bahnmaterialien aus bestimmten Kunststoffen verwendbar, versagt dagegen oder erbringt keine voll zufriedenstellenden Verbindugnsnähte bei einer Vielzahl von bahnförmigen Kunststoffen, wie Folien aus PVC, Polyäthylen, Polypropylen,
aber auch Vliesstoffe aus Kunststoffasern oder kunststoffbeschichtete Gewebebahnen, zurückgeführt wird dies darauf, daß die der Sonotrode zugewandte Lage der zu verbindenden Bahnmaterialien beim Schweißvorgang an der Arbeitsfläche der Sonotrode entlanggleitet. Das durch die einwirkende Schallenergie erweichende Kunststoffmaterial neigt dann zum Anhaften an der Sonotrode bzw. wird durch die unter Druckeinwirkung erfolgende Relativbewegung zwischen der Sonotrode und dem Kunststoffmaterial - teilweise - verdrängt und steht dann nicht für eine einwandfreie Verbindungsnaht zur Verfügung.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Ultraschall-Schweißvorrichtung für zumindest teilweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Bahnmaterialien beliebiger Art zu entwickeln, welche einwandfrei feste und dichte Verbindungsnähte zu erzeugen vermag. Grundsätzlich soll die Schweißvorrichtung über die Erzeugung von geradlinigen Verbindungsnähten hinaus auch zur Herstellung von Kurven- oder Bogen-Schweißnähten geeignet sein.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die langgestreckte Sonotrode eine im Durchmesser vergrößerte, im Querschnitt kreisförmig begrenzte, an der Oberfläche einer der zu verbindenden Bahnmaterial-Lagen in Anlage bringbare Umfangsfläche aufweist, welche die Sonotroden-Arbeitsfläche bildet, und um ihre parallel zur Verbindungsebene der Bahnmaterial-Lagen verlaufende Längsmittelachse motorisch drehantreibbar gelagert ist, und daß die Sonotrode so ausgebildet ist, daß die in Richtung ihrer Längsmittelachse eingeleitete Schallenergie im Bereich der Arbeitsfläche im wesentlichen radial gerichtet ist. Beim Schweißvorgang rollt die Arbeitsfläche der Sonotrode also auf der Oberfläche der sonotrodenzugewandten Lage der zu verbindenden Bahnmaterialien ab, d.h. es tritt kein merk-
liches relatives Gleiten zwischen der Sonotroden-Arbeitsflache und der Oberfläche des Bahnmaterials auf. Die bei der bekannten Schweißvorrichtung beobachteten Nachteile und Einschränkungen entfallen deshalb vollständig.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Ausgestaltung so getroffen, daß die Vorschub-Einrichtung von der drehangetriebenen Sonotrode einerseits und einer mit parallel zur Sonotroden-Längsmittelachse verlaufender Achse drehbar gelagerten Andrückrolle andererseits gebildet wird, deren die Andrückfläche bildende Umfangsfläche zur Sonotroden-Arbeitsflache ausgerichtet ist, und daß die Andrückrolle in einer Halterung gelagert ist, welche durch eine Zustell-Einrichtung radial in Richtung auf die Sonotroden-Längsmittelachse vorschieb- bzw. in entgegengesetzter Richtung zurückziehbar geführt ist. Über die Zustellmöglichkeit der Andrückrolle läßt sich also eine Einstellung auf unterschiedlich dicke Bahnmaterialien und die Wahl des geeigneten Arbeitsdrucks beim Schweißvorgang steuern. Die so ausgebildete Vorrichtung kann also als Ultraschall-Rollnahtschweißvorrichtung bezeichnet werden.
Die Andrückrolle weist zweckmäßig ebenfalls einen Drehantrieb auf, welcher die Andrückrolle mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Sonotroden-Arbeitsflache entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit ihrer Andrückfläche antreibt. Eine Relatiwerschiebung ,' der zu verbindenden Bahnmaterial-Lagen tritt dann - auch wenn die aufeinanderliegenden Oberflächen der Bahnmaterial-Lagen glatt und reibungsarm sind - nicht auf.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung der Vorrichtung derart, daß die Andrückrolle gegen Andrückrollen abweichender Breite und/oder Oberflächenprofilierung ihrer Andrückfläche austauschbar in der Halterung gelagert ist. Durch die Breite der Andrückfläche wird einerseits die Nahtbreite und somit die Festigkeit und Dichtheit der Verbindungsnaht
bestimmt. Insbesondere bei Kurven-oder Bogenschweißungen ist es dagegen von Vorteil, wenn Andrückrollen geringerer Breite verwendet werden, da bei breiten Andrückflächen in den äußeren Randbereichen wieder relatives Gleiten zwischen der Andrückfläche - und somit der Sonotroden-Arbeitsfläche - und dem zu verbindenden Bahnmaterial auftreten kann, welches die geschilderten Fehlschweißungen zur Folge haben kann.
Die Oberflächenprofilierung der Andrückrolle kann einerseits - bei glatten Bahnmaterialien - die Vorschubsicherheit erhöhen. Außerdem erzeugt die Oberflächenprofilierung eine entsprechend komplementäre Strukturierung der entstehenden Verbindungsnaht in der Oberseite der andrückrollenzugewandten Bahnmaterial-Lage. So kann z.B. durch geeignete Profilierung der Andrückrolle das Aussehen einer gesteppten oder mehrfach gesteppten Naht erzeugt werden.
Wenn Bahnmaterialien gleichzeitig miteinander verschweißt und im Bereich der Schweißnaht dann durchtrennt werden sollen, ist dies durch eine Ausgestaltung möglich, bei welcher die Andrückrolle im Bereich ihrer Andrückfläche mit einem umlaufenden rippenartigen Trennvorsprung versehen ist, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der Andrückfläche ist. Dabei ist der radiale Überstand des Trennvorsprungs über die Andrückfläche der Andrückrolle zweckmäßig kleiner als die Dicke der im Verbindungsbereich in Übereinanderlage befindlichen Bahnmaterial-Lagen gewählt. Der rippenartige Trennvorsprung dringt beim Schweißvorgang also in die zu verbindenden Bahnmaterial-Lagen ein und bildet so eine linienförmige Sollbruch-Trennaht, entlang derer die verbundenen Bahnmaterial-Lagen getrennt werden können. Wenn der rippenartige Trennvorsprung etwa mittig in der Andrückfläche der Andrückrolle angeordnet ist, entsteht also beidseitig des Trennvorsprungs in den zu verbindenden Bahnmaterial-Lagen jeweils ein streifenförmiger Verbindungsbereich, dessen Breite etwa
gleich der halben Breite der Andrückfläche der Andrückrolle ist. Andererseits ist es natürlich auch möglich, den Trennvorsprung an einer Seite der Andrückfläche anzuordnen, wobei dann in den zu verbindenden Bahnmaterial-Lagen eine streifenförmige Verbindungsnaht erzeugt wird, deren Breite etwa der Breite der Andrückrolle entspricht, während die durch den Trennvorsprung abgetrennten Bahnmaterial-Lagen unverbunden bleiben.
Insbesondere dann, wenn sich die Vorschubgeschwindigkeit der zu verbindenden Bahnmaterialien während des Schweißvorgangs ändert - z.B. beim Kurven- oder Bogenschweißen - kann es zweckmäßig sein, wenn eine die Schweißenergie in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit der Bahnmaterial-Lagen im Verbindungsbereich ändernde Steuervorrichtung für den Schallwandler vorgesehen ist.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine im Bereich der eigentlichen Arbeitsstation aufgebrochene schematisierte Seitenansicht einer in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Ultraschall-Schweißvorrichtung; und
Fig. 2 eine Seitenansicht der Sonotrode der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Ultraschall-Schweißmaschine weist ein eine Arbeitstisch-Platte 12 tragendes Gestell 14 auf, in welchem - unterhalb der Platte 12 - eine von einem üblichen - z.B. mit Piezo-Elementen arbeitenden - Schallwandler über einen Booster (Verstärker) zu Längsschwingungen angeregte Sonotrode 16 (Fig. 2) angeordnet ist. Die Sonotrode ist in am Gestell 14 gehalterten Lagern 18 beidseitig einer
im Durchmesser vergrößerten, koaxial zur Sonotroden-Längsmittelachse verlaufenden und eine zylindrische Arbeitsfläche bildenden Umfangsfläche drehbar gelagert und wird von einem drehzahlsteuerbaren Elektromotor 22 drehangetrieben.
Die Umfangs- oder Arbeitsfläche 20 tritt soweit in eine in der Arbeitstisch-Platte 12 vorgesehene Aussparung 24 ein, daß ihre höchste Mantellinie etwa bündig mit der Oberfläche der Arbeitstisch-Platte 12 verläuft bzw. nur geringfügig über diese Oberfläche vortritt. Der höchsten Mantellinie der zylindrischen Sonotroden-Arbeitsfläche 20 gegenüber ist in einem in senkrechter Richtung verschieblich gelagerten Antriebsschaft 28 eine Andrückrolle 2 6 um eine zur Sonotroden-Längsmittelachse parallele Achse drehbar gelagert. Der Andrückschaft 28 seinerseits ist durch eine, an seinem oberen Ende angreifende und am freien Ende eines mit Abstand oberhalb der Arbeitstisch-Platte 12 verlaufenden Kragarms 30 gehalterten, druckmittelbeaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit 32 in Richtung zur Sonotroden-Arbeitsfläche 20 zustellbar bzw. - durch entgegengesetzte Druckmittelbeaufschlagung-Von der Arbeitsfläche abhebbar.
Die Andrückrolle 26 ihrerseits kann zwangsläufig angetrieben sein, und zwar entweder durch eine geeignete, getrieblich-mechanische Koppelung mit dem auch die Sonotroden 16 antreibenden Elektromotor 22 oder durch einen gesonderten Elektromotor, der durch eine elektronische Steuerung mit dem Sonotroden-Antriebsmotor gekoppelt wird. In jedem Falle muß die mechanische oder elektronisch gesteuerte Koppelung des Drehantriebs der Sonotrode und der Andrückrolle so ausgelegt sein, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitsfläche 20 der Sonotrode der Umfangsgeschwindigkeit der Andrückfläche der Andrückrolle entspricht, und zwar auch bei sich ändernder Arbeitsgeschwindigkeit. Änderungen der Arbeitsgeschwindigkeit können beispielsweise dann erforderlich werden, wenn bei der Verschweißung zweier Bahnmaterialien von einer geraden Rollennahtschweißung auf eine
Kurven- oder Bogenschweißung übergegangen wird. Wenn angenommen wird, daß die Sonotroden-Arbeitsfläche 20 und die Andrückfläche der Andrückrolle 24 gleichen Durchmesser haben, muß die getriebliche Koppelung also mit einer Übersetzung von 1 : 1 erfolgen.
Die elektrischen und/oder elektronischen Steuer- und Überwachungseinrichtungen für den Antrieb der Sonotrode der Andrückrolle einerseits sowie den Ultraschall-Wandler andererseits sind in einer in Figur 1 links unter der Arbeitstisch-Platte 12 angeordneten Steuereinheit 36 zusammengefaßt, welche an der Vorderseite die erforderlichen Einstellorgane und Anzeigegeräte aufweist.
Der Schweißvorgang selbst wird von der Bedienungsperson zweckmäßig mit einem - nicht dargestellten - elektrischen Fußschalter ausgelöst und gesteuert.
In Figur 2 ist die bei der beschriebenen Schweißvorrichtung verwendete Sonotrode 16 mit der von der Umfangsflache einer scheibenförmigen Vergrößerung gebildeten Arbeitsfläche 20 gezeigt. Durch geeignete Auslegung der im Innern mit einer Sackbohrung 38 versehenen Sonotrode erfolgt die Umsetzung der - in der Zeichnung von links - eingeleiteten Longitudinal-Schwingungen in die radiale Schwingungsrichtung im Bereich der Arbeitsfläche 20.

Claims (7)

Ansprüche
1. Kontinuierlich arbeitende Ultraschall-Schweißvorrichtung zur Verbindung von zumindest teilweise aus thermoplastischem Kunsttoff bestehenden Bahnmaterialien mit einer Vorschubeinrichtung, welche die im Verbindungsbereich in Übereinanderlage gebrachten Bahnmaterial-Lagen kontinuierlich durch eine Schweißstation führt, in welcher eine die in einem Schallwandler erzeugte und über einen Booster übertragene Schallenergie in den Verbindungs- bereich einleitende Sonotrode vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckte Sonotrode (16) eine im Durchmesser vergrößerte, im Querschnitt kreisförmig begrenzte, an der Oberfläche einer der zu verbindenden Bahnmaterial-Lagen in Anlage bringbare Umfangsfläche aufweist, welche die Sonotroden-Arbeitsfläche (20) bildet, und um ihre parallel zur Verbindungsebene der Bahnmaterial-Lagen verlaufender Längsmittelachse motorisch drehantreibbar gelagert ist, und daß die Sonotrode (16) so ausgebildet ist, daß die in Richtung ihrer Längsmittelachse eingeleitete Schallenergie im Bereich der Arbeitsfläche im wesentlichen radial gerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung von der drehangetriebenen Sonotrode (16) einerseits und einer mit parallel zur Sonotroden-Längsmittelachse verlaufenden Achse drehbar gelagerten Andrückrolle (2 6) andererseits gebildet wird, deren die Andrückfläche bildende Umfangsfläche zur Sonotroden-Arbeitsfläche (20) ausgerichtet ist, und daß die Andrückrolle (26) in einer Halterung (28) gelagert ist, welche durch eine Zustell-Einrichtung (32) radial in Richtung auf die Sonotroden-Längsmittelachse vorschieb- bzw. in entgegengesetzter Richtung zurückziehbar geführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrolle (26) einen Drehantrieb aufweist, welcher die Andrückrolle (2 6) mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Sonotroden-Arbeitsfläche (20) entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit der Andrückfläche antreibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrolle (26) gegen Andrückrollen (26) abweichender Breite und/oder Oberflächenprofilierung ihrer Andrückfläche austauschbar in der Halterung (28) gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrolle (26) im Bereich ihrer Andrückfläche mit einem umlaufenden rippenartigen Trennvorsprung versehen ist, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der Andrückfläche ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Überstand des Trennvorsprungs über die Andrückfläche der Andrückrolle (26) kleiner als die Dicke der im Verbindungsbereich in Übereinanderlage befindlichen Bahnmaterial-Lagen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Schweißenergie in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit der Bahnmaterial-Lagen im Verbindungsbereich ändernde Steuervorrichtung (36) für den Schallwandler vorgesehen ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105013A1 (de) * 1991-02-19 1992-08-20 Branson Ultraschall Verfahren und vorrichtung zum fortlaufenden ultraschallverschweissen von materialbahnen
DE10261561A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-08 Forschung + Entwicklung Klaus Dobernecker Ing. Grad. Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen
WO2009156207A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-30 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschwingeinheit mit halterung
DE202010011706U1 (de) 2010-08-23 2010-12-30 Sonotronic Nagel Gmbh Vorrichtung zum Verschweißen einer Schlauchbeutelfolie

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1604733A1 (de) * 1965-08-03 1971-01-14 Shell Int Research Verfahren und Vorrichtung zum Ultraschallschweissen thermoplastischer Filme
FR2507531A1 (fr) * 1981-06-12 1982-12-17 Mecasonic Sa Procede et dispositif de soudage de films en matiere plastique par ultrasons
DE3525400A1 (de) * 1984-12-03 1986-06-12 Branson Ultrasonics Corp., Danbury, Conn. Verfahren und einrichtung zum ultraschallverschweissen und ultraschallschneiden von textilfolien

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1604733A1 (de) * 1965-08-03 1971-01-14 Shell Int Research Verfahren und Vorrichtung zum Ultraschallschweissen thermoplastischer Filme
FR2507531A1 (fr) * 1981-06-12 1982-12-17 Mecasonic Sa Procede et dispositif de soudage de films en matiere plastique par ultrasons
DE3525400A1 (de) * 1984-12-03 1986-06-12 Branson Ultrasonics Corp., Danbury, Conn. Verfahren und einrichtung zum ultraschallverschweissen und ultraschallschneiden von textilfolien

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: MADLENER, Paul: Ultraschall-Schweißen, In: neue verpackung 3/90, S.60-62 *
DE-Z: OCHS, W.: Mikrocomputergesteuerte Ultra- schallschweißmaschine. In: Kunststoffe 76, 1986, 10, S. 891-895 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105013A1 (de) * 1991-02-19 1992-08-20 Branson Ultraschall Verfahren und vorrichtung zum fortlaufenden ultraschallverschweissen von materialbahnen
DE10261561A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-08 Forschung + Entwicklung Klaus Dobernecker Ing. Grad. Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen
WO2009156207A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-30 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschwingeinheit mit halterung
US8899295B2 (en) 2008-06-27 2014-12-02 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultrasonic oscillating unit with holder
DE202010011706U1 (de) 2010-08-23 2010-12-30 Sonotronic Nagel Gmbh Vorrichtung zum Verschweißen einer Schlauchbeutelfolie

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