DD160117A1 - Verfahren und einrichtung zur kantenverfestigung von flaechengebilden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die nadelungsfreie Kantenverfestigung und das gleichzeitige Fuegen und/ oder Trennen von textilen Flaechengebilden. Das Ziel ist die schnelle und kontinuierliche Kantenverfestigung aller Gewebe- und Faserarten bei hoher Verfestigungs- und Trennungsgeschwindigkeit zu erreichen. Die Aufgabe ist, unabhaengig von der Faserart und Dicke des Flaechengebildes eine homogene hochverfestigte Kante zu erzeugen und gleichzeitig zu Fuegen oder zu Trennen. Das Wesen der Erfindung besteht in der Kombination einer Kantenverdichtung und einer vollstaendigen Traenkung und Benetzung der Fasern oder Faeden an der Kante bzw. der Naht- und/ oder Trennstelle durch mechanische Schwingungen insbesondere im Ultraschallbereich, einer anschliessenden oder ueberlagerten Verfestigung des fluessigen polymerisierbaren Benetzungswerkstoffes durch elektromagnetische Wellen und einer anschliessenden oder gleichzeitigen Verfestigung und Trennung mittels Laser an der Kante oder Nahtstelle. Anwendungsgebiete sind Gegenstaende mit verfestigter Kante oder Naht beliebiger Form und Abmessung, beispielsweise Teppiche, Bekleidungsgegenstaende, Handtuecher, Windeln oder dergleichen.

Description

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Yerfahren und Einrichtung zur Kantenverfestigung von Flächengebilden

Amyendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kantenverfestigung von flexiblen Flächengebilden während des Füge- und/oder Trennvorganges, insbesondere von ein- oder mehrschichtigen Flächengebilden aus oder mit Natur- und/oder Chemiefasern, laden, Drähten oder dergleichen und/oder von Foliengebilden aus diesen Materialien, beispielsweise von Geweben, Gewirken, Vliesen oder dergleichen, wie Stoffen, Teppichen, Eiltergeweben oder auch von vorzugsweise atmungsaktiven Thermoplastgebilden und/oder Mischungen aus vorgenannten Flächengebilden»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Verfahren und Einrichtungen entweder nur zur Kantenverfestigung, zur Kantenverfestigung und zum Trennen oder zur Kantenverfestigung und zum Säumen bekannt«

Die Verfahren und Einrichtungen nur zur Kantenverfestigung beziehen sich auf Verfahren und Einrichtungen zur Kantenverfestigung von Flächengebilden aus natürlichen (nativen) oder künstlichen (synthetischen) Fasern, Fäden oder dergleichen oder auch aus Mischgeweben·

Die Kantenverfestigung dieser Flächengebilde geschieht entweder durch Nadeln mit Hilfe von längs- oder Ziokzaoklängsnähten ohne oder mit Saumher st ellung oder bei Flächengebilden aus synthetischen Fasern, Fäden oder dergleichen, insbesondere solchen aus thermoplastischen Materialien durch

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das Schmelzen der Kanten durch Zuführung thermischer Energie« Der Nachteil der Kantenverfestigung durch Nadeln besteht entweder in der erforderlichen Ziokzacklängsnaht, die ine hohe Arbeitsgeschwindigkeit nicht zuläßt und das Ausfransen nicht vollständig vermeidet, ober einem erforderlichen Säumen oder umschlagen der Kanten mit anschließendem Nadeln, wodurch die Naht den Nachteil einer mehr als doppelten Dioke aufweist und Materialverlust durch das Säumen entsteht«

Eine Kantenverfestigung von nativen Geweben durch Zuführung von thermischer Energie ist niWit möglich oder erfordert oft nur aus Nahtverfestigungsgriinden die Herstellung sogenannter Mischgewebe und einen synthetischen Paseranteil von mindestens 30 #. Die Qualität solcher Bandverfestigungen ist vom synthetischen ffaseranteil abhängig und meist nicht sehr hoch und entspricht den jeweiligen Anforderungen nicht·

Verfahren und Einrichtungen nur zum Herstellen von Nähten oder Säumen durch Nadeln oder nur durch andere Piigeverfah- x&n oder nur zum Trennen oder nur zur Kantenverfestigung von Flächengebilden sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.

Des weiteren sind im USA-Patent 2*852.407 ein Verfahren und eine Einrichtung zum Trennen und Verfestigen der Trennkanten von Geweben bekannt»

Hierbei wird auf die Trennkante zum Verfestigen zuerst ein Thermoplastband aufgebracht, danach wird diese mit Hilfe eines Infrarotstrahlers mit parabolreflektor zum Schmelzen gebracht und nach dem Kontakt mit dem Gewebe wird dieses dann entlang dieser verfestigten Kante getrennt.

Der Naohteil des vorgenannten Verfahrens und der Einrichtung besteht darin, daß das Thermoplastband stets exakt geführt und bis zum Schmelzen erwärmt werden muß, daß die Sohmelzdauer sehr hoch ist und die Verfestigungsgeschwindigkeit deshalb sehr gering ist und nur gerade Kanten erzeugt werden können, weil dieses Thermoplastband schnell verrutscht.

Auch sind in der BBD-*OS 2.747.141 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden in Querrichtung und zum Säumen

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eiaes Gewebes bekannt,

Kierlbei wird eine längsbewegte Textilbahn in Querrichtung In parallele Bahnen bei gleichzeitiger Kantenverfestigung zerschnitten und dabei wird vor dem umsäumen ein Stoff eines schweißbaren Materials (Thermoplaststreifen) eingelegt· Danach wird dieser Streifen mittels Ultraschall bei gleichseitigem Eindrücken in das Gewebe zum Schmelzen gebracht und der Streif en mit einem umlaufenden Schermesser an diesem verfestigten Saum abgeschnitten«

der BBO-OS 2*422.657 sind ein ähnliches Verfahren und eine Einrichtung beschrieben, wobei anstelle des Ultraschallschmelzschweißgerätes Heizwalzen angeordnet sind·

Vorgesaasante Verfahren und Einrichtungen haben die gleichen laehteile, wie das Verfahren und die Vorrichtung im zuvorgenannten USA«»Patent.

Zm USA»Patent 2·628·412 ist ein Verfahren. zum Schneiden und Kantenverfestigen von Geweben bekannt, bei dem synthetische Gewebe oder Wirkwaren mit Hilfe von Hochfrequenzenergie so hoch erwärmt -werden, daß ile an der Nahtstelle oder Kante verbrennen und dadurch gleichzeitig an der Kante verfestigt werden.

Auch ist ein Verfahren zum Schneiden und gleichzeitigem Rsndverf estigen von lextilflachen durch Ultraschall (Melliand-Texfcilberlohte, 1975» JNr· 9, S· 727) bekannt, das nur für synthetische ELächengebilde anwendbar ist und bei dem das Gewebe zwischen einer unteren feststehenden Sohneide (Amboß) und einer oberen, mit Ultraschallfrequenz erregten Schneide (ähnlich einer Schere oder Zange) zerschmolzen wird*

Der Nachteil beider vorgenannter Verfahren besteht darin, daß diese wie auch alle anderen thermischen Trenn- und/oder Kaatenverfestigungsverfahren nur für synthetische Gewebe . anwendbar sind und daß die festigkeit einer solchen Kante nicht sehr hoch ist und den jeweiligen Anforderungen nicht

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Auch ist die Schnittgeschwindigkeit gering und es können nur ganz dünne einschichtige Gewebe damit geschnitten wer- · den«

Des weiteren ist im DDE-AP 119.629 ein Verfahren zur Trennung von textlien Stoffbahnen bekannt, bei dem^die Stoffbahn aus synthetischen oder aus Mischgeweben aus nativen und synthetischen Materialien besteht und bei dem entlang der Schnittkante Kügelchen oder Tröpfchen aus Thermoplasten aufgebracht werden. Im Anschluß daran wird diese Schnittkante durch einen Gasstrahl unter gleichzeitigem Schmelzen der Kügelohen oder Tröpfchen erwärmt und getrennt«

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß entweder ein sehr hocherhitzter Gasstrahl verwendet werden muß, der die Kügelchen oder Tröpfchen schneller zum Schmelzen bringt, als er sie wegblasen kann, oder die Kugelchen oder Tröpfchen müssen so groß sein, daß sie durch den Gasstrahl nicht weggeblasen werden können· Sind die Kügelchen in der Größe von Pulverpartikeln, werden diese fast restlos weggeblasen und ein Effekt tritt überhaupt nicht ein.

Durch das BED-Gebrauchsmuter 1.899.818 ist ein Verfahren zum Kantenverfestigen und zum Trennen von textlien Pläohengebilden bekannt, bei dem die spätere Schneidkante bzw. der Bereich der Schneidkante durch Aufbringen eines Leimes oder Klebstoffes auf die Oberfläche des Eläohengebildes mit nachträglichem Trocknen duroh Heißluft verfestigt wird. Danach wird die verfestigte Stelle oder Nahtaufgeschnitten.

Im' BRD-Gebrauchsmuster 1*913«335 ist «in Verfahren wie das zuvor.genannt· mit dem Unterschied beschrieben, daß der leim mit Preßluft auf das Gewebe aufgesprüht und anschließend mit einem totierenden Messer eine Kante geschnitten wird·

Der Nachteil beider Verfahren besteht darin, daß erst nach dem Trocknen des !Leimes geschnitten werden kann, daß die Trok· kenzeit sehr hoch ist und daß der leim nur die Oberfläohenschiohten des Gewebes benetzt oder sehr lange benötigt, bis er in oder durch das Gewebe gedrungen ist· Ein weiterer

"hai fl-iftVerftn oder mehirsehich-

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gen textlien KLäehengebilden darin, daß der Leim breit

vnd/oder nicht genügend in das Gewebe dringt und daß dam di© Trockenzeit so hoch ist, daß ein wirtschaftliches Arbeiten unmöglich wird·

Wird das Gewebe bereits dann geschnitten, wenn der Leim noch nicht trocken ist, verkleistert das »efcierende Messer und die Schnittkante wird uneben·

ähnliches Verfahren wie in den zuvor genannten Gebrauchs-Mistern ist auch im DDR-WE 30*334 beschrieben. Hier erfolgt die Kantenverfestigung durch eine Erwärmung des Gewebes mittels Infrarotlicht, durch nachfolgendes Auftragen einer Wass©^/Agatonmlschung und eines Klebstoffes mit anschließender g durch Preßluft und Infrarotlicht und mechanischem

Dieses Verfahren der Kantenverfestigung ist aufwendiger als die beiden zuvor beschriebenen Verfahren, hat jedooh zusatz» lieh deren Nachteile·

sei noch auf ein Im DDB-WP 63*754 beschriebenes Verfahren und eine Vorrichtung zum Kant enbelelmen und Sohneiden von sohlauehförmigen Maschenwaren hingewiesen. Hierbei wird die sciü.aiichförmige Maschenware im Zusammenwirken mit einer Leimauf sprüh- oder Leimauf streichvorrichtung, einer Heizvorrichtung zum Trocknen des Leimes und einer Schneideinrichtung unmittelbar auf einer Produktionsmaschine kontinuierlich beleimt, getrocknet und geschnitten« Obwohl dieses Verfahren als kontinuierliches Verfahren zur Kant enverfestigung .und zum Trennen von schlauchform! ger Maschenware geeignet erscheint, ist die Kantenverfestigungs- und Schneidgeschwindigkeit sehr gering und das Verfahren weist die gleichen Hachteile wie die zuvor genannten Verfahren sur Kantenverfestigung mittels Leim auf·

Auch haben sämtliche Kantenverfestigungsverfahren mit Leimauftrag den Wacht eil, daß der Leim das KLächengebilde meist aw an der Oberfläche benetzt, in mehrschichtige oder dickere Gewebe überhaupt nicht eindringt«, oder weg- oder breitläuft und dort nicht oder nur sehr langsam getrocknet werden kann, die Haftung als Oberfläohenhaftung meist sehr gering ist

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und der getrocknete Leim insbesondere bei synthetischen Fläohengebilden oft bereits nach einmaligem Waschen des Gewebes als Streifen abgezogen werden kann und die zuvor verfestigte Kante wieder ausfranst. Mn weiterer Nachteil vorgenannter Verfahren besteht darin, daß der leim nach seiner Irooknung steif und hart ist und meist auf der Oberfläche des Fläohengebildes eine hohe Wulst bildet· Dadurch wird der anschließende Schneid- oder Trennvorgang, insbesondere duroh mechanische Mittel, wie Scheren, rotierende Messer oder dergleichen sehr ersohwert oder auoh undurchführbar, weil das flexible KLächengebilde wegrutscht und dieses dann neben der verfestigten Kante geschnitten wird, die dann erhebliche Qualitätsmangel aufweist·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein universelles Verfahren und eine Einrichtung zur Kantenverfestigung von ins- , besondere flexiblen ein- oder mehrschichtigen Släehengebilden oder flächigen Gegenständen während eines Bilge- oder Trennvorganges aus/oder mit Natur- und/oder Chemiefasern, Fäden, Drähten, auch aus Metall, oder dergleichen und/oder Pollengebilden aus diesen Materialien zu schaffen, mit dem bzw. mit der die Nachteile der vorgenannten Verfahren und Einrichtungen beseitigt werden und daß bzw. die unabhängig von der Materialart der Fasern bzw· Fläehengebilde, also von nativen und/oder synthetischen Fasern und dergleichen auch unterschiedlicher Ausgangsmaterialien, also von thermisch unschmelzbaren und/oder thermisch schwer- und/oder thermisoh leicht schmelzbaren Materialien und unabhängig von der Dioke ein- oder auch mehrschichtiger Gegenstände (auoh von dicken Teppichen, Fußmatten oder dergleichen) eine insbesondere kontinuierliche Kantenverfestigung und ein gleichzeitiges Fügen und/oder Trennen dieser Gebilde oder Gegenstände insbesondere nadelungsfrei durch mehrfach kombinierte physikalische und chemische Beeinflussung der jeweiligen Füge- bzw· Naht- und/oder Trennstelle ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, obengenanntes uni-

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verseiles Verfahren und eine entsprechende Einrichtung zu schaffen, womit die Herstellungsgeschwindigkeit der Kanten-Terfestiguag und des Kige- und/oder Trennvorganges auf oder über herkömmliche Schnellnähgeschwindigkeiten erhöhbar ist und wobei durch Zusammenfassung mehrerer Arbeitsschritte su ©inom das Verfahren und die Einrichtung zu vereinfachen ist,

?Jeit©rhin soll die Kante und/oder die gefügte Naht bzw. die Trennsteile nicht wesentlich dicker und/oder steifer sein, als das Gebilde oder der Gegenstand anrieh. Zusätzlich soll durch ein gezieltes Xneinander^diffundieren der Elementarfasern, ffäden oder dergleichen an der Naht- bzw, IHlgestelle und/oder der späteren Trennkante und der dadurch erzeugten Verdichtung an dieser Stelle einerseits eine mechanische Torfestigung und durch ein gleichzeitiges oder späteres gezieltes vollständiges Tränken und Benetzen nicht nur der Oberflächenfasern oder Päden, sondern insbesondere auch sämtlicher im Innern der KLäohengebilde oder Gegenstände befindlichen Pasern, Fäden und dergleichen mit den nachgenannten insbesondere polymerisierbaren organischen Werkstoffen neben der vollständigen Füllung der kapillarartigen Zwischenräume unter Vermeidung einer Verdickung ein hoher physikalisch/chemischer Verbund (Adhäsions- oder Kohäslonsverbund) unter Beeinflussung der Phasengrenzschichten erhalten werden, so daß eine hochhomogene Kante oder nadelfrei gefügte saubere Naht hoher Qualität entsteht, wobei der Werkstoff mit gleicher Geschwindigkeit verfestigt wird, wie das Trennen des Gebildes oder Gegenstandes·

Auoh soll ein Saum oder Umschlag und der dazu notwendige Umlege- oder Wendeprozeß an der Kante oder Nahtstelle und damit eine mehr als doppelte Materialverdiokung entfallen und das dafür erforderliche Material eingespart werden·

Vorgenannte Aufgabe wird bei dem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöstj daß der Klebstoff ein bei Anwesenheit von Luftsauerstoff, einer Gas- oder Schutzgasatmosphäre oder bei Vakuum schnell verfestigbarer, jedoch vorzugsweise flexibel polymerisierbarer, polykondenslerbarer oder durch Polyaddition .verfestigbarer ein- oder mehrkomponentiger flüssiger* fließfähiger und/oder verflüssigbarer, Vorzugs-

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weise in der Viskosität und/oder im Temperaturverhalten beeinflußbarer organischer Werkstoff, vorzugsweise eine mehrkomponentige organische Polymerverbindung, ist, der drucklos oder insbesondere luft- bzw· gasfrei unter Druck, insbesondere dosiert als feiner Strahl auf das Hächengebilde bzw· den Gegenstand und/oder auf und/oder zwischen Poliengebilde aus nativen und/oder synthetischen Materialien gebracht wird, daß gegebenenfalls oder vorzugsweise dabei und/ oder danach, insbesondere von unten oder beidseitig an mindestens einem Ort auf den Gegenstand, vorzugsweise auf die jeweilige Naht- bzw. Füge- und/oder Trennstelle direkt oder über flexible, vorzugsweise transportierte Zwischenschichten oder Pollen mechanische Schwingungen insbesondere im Ultraschallbereich zwecks mechanischer Verbunderzeugung und des Ein- und Durohdringens, insbesondere zwecks vollständiger Tränkung, Benetzung und Erzeugung eines Spleißvorganges der Einzelfasern, laden, Drähte und dergleichen und/oder auch mehrerer oder mehrschichtiger Gegenstände miteinander aus« geübt werden und daß dabei und/oder danach der aktivatorfrele oder Aktivatoren enthaltende und in den Gegenstand eingedrungene Werkstoff, vorzugsweise polymerisierbare organische Verbindungen, insbesondere durch elektromagnetische Wellen polymerisierbare organische Verbindungen, ein- oder beidseitig direkt oder je nach Verfestigungsart über geeignete Zwischenschichten oder Folien zwecks Erzeugung eines Insbesondere kombinierten Adhäsions- und Kohäsionsverbundes (physikalisch/chemischer Verbund) und damit der Gegenstand durch Aktivatoren und/oder durch Wärme und/oder Druck und/oder vorzugsweise durch auf die jeweilige Naht·· bzw. 3Püge- und/oder Trennstelle gerichtete insbesondere gebündelte elektromagnetische Wellen mindestens eines, vor· zugsweise mehrerer gleicher oder insbesondere unterschiedlicher Wellenbereiche(s)ι beispielsweise durch Laser- und/. oder Gas- und/oder Plasma- oder Elektronenstrahlen, vorzugsweise jedoch durch elektromagnetische Wellen, auch intermittierend, im und/oder unter- und/oder oberhalb des IEt und/oder UV-Bereiches und/oder durch Röntgen- und/oder Gammastrahlen mindestens teilweise verfestigt und dadurch eine ein- oder mehrschichtige Naht oder Kante gefügt oder

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wird und daß im lalle einer weiteren Verfestigung und/oder Trennung an oder neben der Naht- bzw· Füge- oder an der Trenmstelle während und/oder naoh der ersten Verfestigung der Trenn« und/oder auch der weitere oder gleichzeitig der Verfestigungsvorgang durch insbesondere gebündelte laser- und/oder Gas- und/oder Plasmastrahlen und/oder durch geeignete Trennverfahren oder -werkzeuge durchgeführt wird»

Vorgenannte Aufgabe wird bei der Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine vorzugsweise Walzen- und/oder Bollen« und/oder Band-! oder sonstige -transportvorrichtung für das oder die Fläehengebilde bzw· den Gegenstand vorhanden ist 3 mindestens eine über und/oder unter dem Flächengebild· oder Gegenstand an der jeweiligen Naht- oder Trennsteile angeordnete Zuführungs- oder Auftragsvorrichtung für den Werkstoff mit zugeordneter Zuführungs- oder Auftragsdüse und Mengen- und/oder Druckregelungsvorrichtung, mindestens einem in der Nahe ein·« oder beidseitig angeordneten oder der Auftragsvorrichtung vor- und/oder naohgeordneten Schwinger mit am Fläohengebilde oder Gegenstand direkt oder über mindestens eine insbesondere flexible Zwischenschicht oder Voll· angekoppelten,Schwingelement (Abstrahlfläche, Sonode, Sonotrode), mindestens einer zu- oder nach- und ein- oder beidseitig angeordneten Verfestigungs- oder Polymerisationsvorrichtung, bestehend aus elektromagnetischen Wellen, beispielsweise Laser-, Gas- und/oder Plasma-, Röntgen- und/oder Gammastrahlen, vorzugsweise jedoch IE- und/oder UV-Strahlen emittierenden Vorrichtungen zur Fotopolymerisation, und diesen überlagerte oder vorzugsweise nachgeordnete Laser- und/ oder Gas- und/oder Elektronenstrahl- und/oder Plasmabrennern und/oder anderen Trennvorrichtungen, denen wie den elektromagnetische Wellen emittierenden Vorrichtungen zur Bündelung der Wellen und/oder Strahlen optische und/ oder magnetische systeme (Fokuesiermagneten oder -spulen mit Brennpunkt- bzw* BrennebenenverStellvorrichtung) zugeordnet sind, wobei mindestens einige, insbesondere alle vorgenannten Vorrichtungen zur Steuerung oder Regelung der Materialbzw«, werkstoff- und/oder Binriohtungsparameter mit Steueroder Begelungso» oder ifrogrammlervorrichtungen, vorzugsweise über Geber, mechanisch, pneumatisch, hydrauliscn und/oder

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und/oder elektrisch und/oder elektronisch verbunden sind.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:

Das Fläohengebilde bzw. der Gegenstand 2 wird auf die genannten Transportvorrichtung^ 1, beispielsweise Sandtransportvorriohtungen, am erforderlichen Ort aufgelegt und durch diese zur oder über die Se- und Verarbeitungsstelle transportiert^ Auf dem Wege dorthin oder dort wird auf den Gegenstand 2 entlang der herzustellenden Naht oder Kante durch an der Naht- oder Trennstelle 3 angeordnete Zuführungs- oder Auftragsvorrichtungen 4 der insbesondere foto- oder strahlenpolymerisierbare Werkstoff 5 mit Hilfe der Zuftlhrungs- oder Auftragsdüse 6 aufgebracht· Die Menge des aufzubringenden Werkstoffes 5 wird durch die an der Auftragsvorrichtung 4 angeordnete Mengen- und/oder Druckregelungsvorriohtung 7 geregelt« Sie hängt von der Breite und Dicke der zu erzeugenden Naht oder Kante und von der Größe, form und Anzahl der im Flächengebilde oder Gegenstand an der Nahtstelle oder Kante vorhandenen kapillar art igen Hohlräume ab und wird vorher durch Versuche bestimmt.

Danaoh wird die Vorrichtung 7 auf den erforderlichen Ausgangswert eingestellt.

Während oder nach dem Aufbringen des Werkstoffes 5 auf die Naht- oder Trennstelle oder zu erzeugende Kante wird der mit seinem Schwingelement 10 unmittelbar oder über insbesondere Pollen am Fläohengebilde oder Gegenstand 2 anliegeirJeund auf das Gebilde oder den Gegenstand 2 wirkende Schwinger 8 in Tätigkeit gesetzt. Emittiert der Schwinger 8 mechanische Schwingungen insbesondere im Ultrasohallbereioh und/oder ist der Werkstoff 5 mit Mjcotropiermitteln, beispielsweise Suprasil gemischt, wird dieser in seiner Viskosität herabgesetzt bzw. dünnflüssiger· Bei Ultraschall tritt ein Ultraschalldepolymerisationseffekt ein, der die Viskosität des Werkstoffes in Sekundenschnelle wesentlich mehr herabsetzt, und ein Ultraschallkapillareffekt auf, der die kapillarartigen Zwischenräume des Gegenstandes 2 unter hohem Druck vollständig ausfüllt, sämtliche Pasern oder Fäden vollständig benetzt, Phasengrenzschichten zwischen den Fasern und dem Werkstoff 5 durch diesen aufbaut (in Abhängigkeit von

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, Amplitude und Wellen!enge der Schwingungen und/ weiteren Schwingungsparametern und/oder einer Modulation) und zwischen diesen Phasengrenzsohichten und dem in den kapillarartigen Zwischenräumen befindlichen Werkstoff Brückenbindungen erzeugt, der zum genannten physikalisch/ chemischen Verbund führt.

Diesem Vorgang überlagert oder nachgeschaltet wird der Werkstoff 5 und damit die erzeugte Naht oder Kante nunmehr durch die genannten elektromagnetischen Wellen, beispielsweise durch UV- und/oder IR-Strahlen und/oder Gammastrahlen verfestigt oder teilweise verfestigt, insbesondere in Abhängigkeit der angewandten Wellenlängen der Strahler und/ oder von Sensibilisatoren, bezogen auf den verwendeten Werkstoff 5«

Di© Verfestigung- und damit die Transportgeschwindigkeit hangt insbesondere von der Strahlendosis pro Zeiteinheit und auch von der Art des Werkstoffes, des Sensibilisators und auch von der Art des Flächengebildes bzw. Gegenstandes 2 und deren Dicke ab„ Bei ELächengebilden, die nicht mehr durch elektromagnetische Wellen im Lichtwellenbereich durohstrahlbar sind, also nicht oder nur teilweise oder beidseitig fotopolymerisiert werden können, werden entweder Gammastrahlen angewendet, oder es wird die Schnittkante nach dem Trennen bestrahlt,oder es wird ein Werkstoff 5 verwendet, der auch herkömmliche. Hart er und/oder Beschleuniger enthält,

lach diesem Vorgang wird das Flächengebilde bzw. der Gegenstand 2 an der Kante unter gleichzeitiger Verfestigung des Werkstoffes 5 insbesondere durch Laserstrahlen getrennt· Der hierfür verwendete Sensibilisator ist auf die Wellenlänge des verwendeten Laserlichtes eingestellt, beispielsweise auf d©n IR-Bereich·

Es besteht auch bei geringeren Schnittgeschwindigkeiten die Möglichkeit, die Verfestigung nur durch den gleichzeitig zum Trennen verwendeten Laser durchzuführen· Hierbei muß jedoch der Laser in der Brennweite und der Wellenlänge genau auf die Parameter des Flächengebildes (z, B· Dicke und Art des Gewebes), auf die des Werkstoffes 5 (z. B· Jodfarbzahl) und auf die des Sensibilisators (Tripleifesensibilisator, d· h·

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mit Tarnstoffen im Wellenbereich des lasers) abgestimmt sein.

Ausftjhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeiohnung zeigen:

Pig, 1: ein Prinzip der Einrichtung als Seitenansicht ,

Fig, 2: eine Teildraufsicht der Figur 1 mit Transportvorrichtung und teilweise getrenntem Pläohengebilde.

Gemäß Figur 1 besteht die Einrichtung aus einer Walzen-, HoIlen·» und/oder Bandtransportvorrichtung 1, auf der sich ein Flächengebilde bzw. ein flächenförmlger Gegenstand 2 befindet, der in Pfeilrichtung transportiert wird. Mit 3 ist die jeweilige Naht- oder Trennstelle bezeichnet, auf die mit Hilfe der hier einseitig und über dem Gegenstand 2 angeordneten Zuftihrungs- oder Auftragsvorrichtung 4 der Werkstoff 5 aufgebracht wird ·

Die Auftragsvorrichtung 4 besitzt im unteren Teil eine im Querschnitt verstellbare Auftragsdüse 6 und im oberen Teil eine Mengen- und/oder Druckregelungsvorrichtung 7 zur Regelung der Auftragsmenge des Werkstoffes 5· In, Transportrichtung vor und/oder hinter der Auftragsvorrichtung 4 sind ein- oder beidseitig Schwinger 8 angeordnet, die am Flächengebilde oder Gegenstand 2 mit ihrem Schwingelement 10 direkt oder über mindestens eine flexible Zwischenschicht oder Folie 9, angekoppelt sind. Die Folie 9 dient gleichzeitig als Transportband und ist insbesondere für die verwendeten elektromagnetischen Wellen durchstrahlbar. Das Schwingelement 10 ist alt Abstrahlfläche, Sonode oder Sonotrode ausgebildet. Der in Transportrichtung vor der Auftragsvorrichtung 4 angeordnete Schwinger 8 a ist vorzugsweise als Walzen- oder Rollensohwinger ausgebildet und mit Kraftspeichern versehen und hat die Aufgabe, die Nahtstelle zu verdichten, insbesondere einen Ultraschallspleißvorgang bei dicken oder mehrschichtigen

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Gegenständen 2 zu erzeugen«,

Wird ηητ ein unterer Schwinger 8 a verwendet, wird nur ein bestirnter Verdichtungsgrad erzielt. Wird dagegen ein Schwingerpaar 8 angeordnet und der obere Schwinger 8 a zum unteren Schwinger 8 a in Iransportrichtung gegeneinander versetzt (schräg gegenüberliegend angeordnet), so erfolgt eine wesentlich intensivere Verdichtung und Spleißung, Die Kraftspeicher dienen zur Einstellung und Erzeugung eines Druckes auf den Gegenstand 2 und sind achsial verstellbar. Die Walken oder Hollen der Schwinger 8 a dienen als Sohwingelement 10 und erzeugen neben der Drehbewegung eine Schwingbewegung vorzugsweise senkrecht oder schräg in Transportriohtung auf den transportierten Gegenstand 2, Die in Transportrichtung der Auftragsvorrichtung 4 nachgeordneten Schwinger 8 b üben insbesondere von unten auf die Transportfolie 9 ihre Schwingungen und damit auf den Gegenstand 2 aus und dienen insbesondere zur schnelleren und vollständigen Tränkung und Benetzung der Naht- oder Trennstelle durch den Werkstoff 5 und zur Herabsetzung der Viskosität dieses Werkstoffes 5« Diesem Schwinger oder Schwingerpaar 8 b ist in Transportrichtung eine insbesondere beidseitig des Gegenstande© 2 angeordnete Verfestigungs- bzw, Polymerisationsvorrichtung H für die Verfestigimg des Werkstoffes 5 angeordnet. Diese Vorrichtung 11 besteht aus IR- und/oder UV-Strahlern 12; 13» die die Verfestigung bzw«, fotopolymerisation des Werkstoffes 5 durchführen. Die Strahler 12; 13 besitzen optische Systeme 15 mit Brennpunkt- bzw. Brennebenenverstellungsvorrichtungen zur Bündelung der elektromagnetischen Wellen bzw_e der IB- und/oder UV-Strahlen ρ

Wiederum in Transportrichtung der Verfestigungsvorrichtung 11 naohgeordnet ist mindestens ein Laser- und/oder Gas- und/oder Elektronenstrahl«- und/oder Plasmabrenner 14, insbesondere ein laserstrahlbrenner 14₉ der zur weiteren Verfestigung des Werkstoffes 5 durch seine emittierten elektromagnetischen Wellen, beispielsweise im IB-Bereich angeordnet ₉ der zur Habt« oder Kantenverfestigung und gleichzeitig zum Trennen des Gegenstandes 2 an der Naht-bzw.

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Mige- und/oder Trennstelle bzw. Kante dient. Dieser Laser

14 besitzt ebenfalls ein Bündelungssystem 15 und ist senkrecht und/oder im Winkel zur Senkrechten verstellbar bzw. kipp- oder schwenkbar·

Zum Auftragen des Werkstoffes 5 auf den Gegenstand 2 und zum Tränken und Benetzen des Gegenstandes 2 kann zusätzlich eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen oder elektrostatischen Feldern, beispielsweise eine Sprühelektrode, angeordnet und auf den Gegenstand 2 gerichtet sein.

Pigur 2 zeigt eine Teildraufsicht der iigur 1 mit Transportvorrichtung und teilweise getrenntem Slächengebilde bzw. Gegenstand 2« Hierbei befindet sich bereits der an der Haht- bzw. Eüge- und/oder Trennstelle 3 aufgebrachte Werkstoff 5 auf dem ELächengebilde bzw. Gegenstand 2.

Selbstverständlich kann die gesamte Einrichtung an der Stelle des Lasers 14 als kompakter Baustein, insbesondere ineinandergeschachtelt aufgebaut sein, wobei insbesondere den Laserstrahlen die elektromagnetischen Wellen der Verfestigungsvorrichtung 11 überlagert werden, beispielsweise durch ringförmige Ineinanderschachtelung senkrecht nach unten (in Emissionsrichtung). In diesem EaIl kann auch der Schwinger 8 b in Transportrichtung unmittelbar vor der Sohneidstelle 3 und wiederum unmittelbar davor die Auftragsvorrichtung 4, alles zusammengefaßt in einem kompakten Baustein oder einer kompakten Baueinheit, angeordnet sein und von einem zentralen Programmsohaltwerk gesteuert werden.

Ton Vorteil ist es, wenn die optischen Bündelungssysteme

15 als Linsen« oder Spiegelsysteme zur Erzeugung von Brennpunkten oder Brennlinien ausgebildet sind. Das kann durch elliptische Spiegel, insbesondere elliptische Rundw oder Bandstrahler erfolgen.

Anstelle oder zusätzlich zu den Schwingern 8 können Vorrichtungen zur Erzeugung von Luftströmen und/öder von elektrischen und/oder elektrostatischen Feldern 16 angeordnet sein. Die genannten Seider 16 bestehen insbesondere

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aus ein=· oder beidseitig angeordneten Elektroden oder Sprüh« elektroden und- sind elektrisch mit Hochspannungsgeneratoren

Die Vorrichtungen zur Erzeugung von luftströmen, insbesondere von intermittierenden Luftströmen dienen zur SohwinguKLgsbehandlung anstelle oder zusätzlich zu den Schwingern

Vorrichtungen, zur Erzeugung von elektrischen oder elektrostatischen Feldern dienen insbesondere zur Erzeugung ei.neT besseren Haftung vorzugsweise von pulverförmigen thermoplastischen Werkstoffen 5 auf dem Jfläohengebiläe oder Gegenstand 2 und zur förderung der Eindringbewegung dieser Werkstoffe 5 in den Gegenstand. 2*

Zur Steuerung der ©rfindungsgemäßen Einrichtung ist den Transportvorrichtungen 1 ₉ den Auftragsvorrichtungen #, den Sohwiagern 8_S den Folien 9' bzw® ihren Transportvorrichtungen, den Yerfestigungs- bzw«, Polymerisationsvorrichtungen 11, den Emissionsvorrichtungen 12 und 13 und den Brennern bzw· den Trennvorrichtungen 14- mindestens eine Steuer- oder Regelung s vorrichtung _s insbesondere eine Programmiervorrichtung zugeordnet, die durch Geber für die einzelnen Parameter des Herstellungsprozesses, <££0 mit den einzelnen Vorrichtungen beispielsweise mechanisch^ elektrisch, pneumatisch oder dergleichen, verbunden sind® Bei Abweichungen von den vorgegebenen Sollwerten greift die Programmiervorrichtung in Abhängigkeit der Geberwerte regelnd programmabhängig ein·

Insbesondere den Transportvorrichtungen 1 und/oder den Folien 9 bzw«, ihren. Transportvorriohtungen sind ZugspannungsregeluBgsvorrichtTjngen für das transportierte Eläohenge-"bilde bz¥i₉ den Gegenstand 2 beigeordnet» Die Zugspannungsregelungsvorriohtungen können auch als Schwingwalzen aufgebaut setog ähnlich einem Schwinger 8 a© Weiterhin können an den Mißsionsvorrichtungen 12; 13 !filter zuT AusfiXterung bestimmter Wellenlängen der elektromagnetischen liellen angeordnet sein_s die vorzugsweise auswechselbar gestaltet oder als Einschub ausgebildet sind· Auf diese Weise kam eine Beeinflussung der Verfestigungs-

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reaktion des Werkstoffes 5 durchgeführt werden. Auch kann das Schwingelement 10 als Rad, Walze oder Rolle ausgebildet sein, wobei dann der senkrechten Schwingbewegung (siehe Pfeile gemäß ffigur 1) eine Drehbewegung, oder umgekehrt, überlagert wird.

Zur Einstellung unterschiedlicher Auftragsmenge und/oder Auftragsbreite des Werkstoffes 5 auf den Gegenstand 2 besitzt die Auftragsdüse 6 eine im Quer schnitt bzw. in der Porm und/ oder in der Größe verstellbare Mengen- und/oder Druekxegelungsvorrichtung 7.

Da der Gegenstand 2 oder mehrere übereinander liegende Gegenstände 2 unterschiedliche Dicke aufweisen kann, sind die Schwinger 8 und/oder die Schwingelemente 10 in Hiohtung zum Gegenstand 2 hin verstellbar gestaltet. Soll gleichzeitig die Kante verfestigt und z. B. parallel dazu eine Naht gefügt werden, können selbstverständlich mehrere Auftragsvorrichtungen 4 und/oder Auftragsdüsen 6 und die anderen entsprechenden Vorrichtungen angeordnet sein.

Selbstverständlich können auch hintereinander mehrere Auftragsvorrichtungen angeordnet werden, die unterschiedliche oder gleiche Werkstoffe 5 auftragen.

Bei sehr dicken ELächengebilden oder Gegenständen 2 kann es erforderlich oder sogar von vorteil sein, wenn insbesondere beidseitig der Gebilde oder Gegenstände 2 in Richtung zum Gegenstand 2 verstellbare Druck- und/oder Abquetschwalzen angeordnet sind, weil durch diese Walzen der Verteilungsund Benetzungsprozeß des Werkstoffes 5 verbessert werden kann.

Die Verfestigungs- bzw. Polymerisationsvorrichtungen 11 für den Werkstoff 5 sind z. B. Metalldampf- und/oder Gasentladungslampen oder Strahler, insbesondere Quecksilberhochdruckstrahler und/oder Quarz- und oder Xenonlampen und/ oder Elektronenröhren und/oder Elektronenblitzröhren und/ oder Quarz-Xenonimpulslampen und/oder laserpumplichtquellen und/oder vorzugsweise Strahler mit Mischplämen.

Auf diese Weise kann der Verfestigungs- bzw. Polymerieations· prozeß gesteuert dadurch beeinflußt werden, weil die Emis-

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siomsspektren vorgenannter Strahler, Röhren oder lampen auf den Werkstoff 5 und dem in diesen enthaltenen Sensibilisator exakt abgestimmt werden kann, auch duroh Hegeltang der Strahlungsintensität «

Da es von Vorteil ist, wenn die emittierten Strahlen gebündelt sind ^ können den Strahlern in Emissionsrichtung Bündelung s Optiken _s insbesondere aus Quarzglas, vorzugsweise für UY« und IR-Strahlen, vorgeschaltet sein.

Sie erfindungsgemäße Einrichtung kann, insbesondere bei genannter kompakter Bauform, durch Koordinaten-Steuer- oder Ragelungsvorrichtungen zum Fügen und/oder Trennen insbesondere in der Ebene gesteuert oder geregelt sein. Auf diese Weise lassen sich entsprechende Konturen des flächenelement es 2 erzeugen«,

Auch können mehrere insbesondere kompakte Einrichtungen neben und/oder hintereinander angeordnet sein und auf diese Weise fiehrf ach- Punkt ionen ausüben.

Wird die Verfestigung des Werkstoffes 5 teilweise oder vollständig durch den gleichzeitig zum Trennen benutzten Laser 14 insbesondere während des Trennvorganges durchgeführt, ist es notwendig^ daß der im Werkstoff 5 vorhandene Sensibilisator , insbesondere durch Farbstoffe auf die Wellenlänge des Lichtes des Lasers, beispielsweise eines CC^-Lasers,abgestimmt wird«,

Vorzugsweise können den Laserstrahlen, beispielsweise durch Einspiegelung^, Strahlen gleicher oder anderer Wellenlängen, beispielsweise auch im IR»Bereich und/oder im UV-Bereich überlagert werden* Auf dieseWeise können die zur Verfestigung des Werkstoffes 5 benutzten Strahlen in den genannten Wellenbereichen besser auf handelsübliche Sensibilisatoren oder modifizierte Triplettsensibilisatoren abgestimmt werden«

Hierbei werden als Werkstoffe 5 insbesondere strahlen- oder fotopolymerisierbar organische Verbindungen, insbesondere ungesättigte Verbindungen zu Anwendung gebracht, insbesondere mit geringer Jodfarbzahl, vorzugsweise ungesättigte Polyester» oder Acrylharze oder auch Epoxidharze, insbe-

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sondere solche, die flexibel aushärten und die auch nach mehrfachem Waschvorgang eine bleibende Kantenverfestigung bewirken.

Als fotopolymerisierbare organische Verbindungen werden beispielsweise ungesättigte Polyesterharze, auch modifiziert, verwandt.

Der Anteil des Sensibilisators in diesen Harzen beträgt je nach Anforderung an Festigkeit, Verfestigungsgeschwindigkeit, Schichtdicke und dergleichen etwa 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 Gewichtsprozent. Als flexibel polymerlsierbare ungesättigte organische Verbindungen werden insbesondere solche ungesättigten Polyester verwendet, bei denen als Monomer anstelle von Styrol oder zusätzlich zum Styrol oder zusätzlich zu einem Teil des Styrole Acrylate und/oder Vlnylazetate, vorzugsweise Butylacrylate eingebracht werden. Anstelle oder zusätzlich zum Styrol können auch ungesättigte Fettsäuretriglyzerlde oder Glyzerin, gegebenenfalls gemischt mit bis zu 2 Gewichtsprozent Paraffin- oder Wachslösung. Als Sensibilisator wird beispielsweise der handelsübliche Sensibilisator B 1 (modifizierter Benzoinäther) oder es werden Benzoine, Acyloine, Carbonyle oder ihre Verbindungen oder Derivate oder dergleichen, auch gemischt mit dem Sensibilisator B 1 und/oder mit farbstoffen, verwendet.

Der Sensibilisator kann auch aus Farbstoff bestehen oder geringe Mengen Farbstoff enthalten, beispielsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent Farbstoff, gegebenenfalls gelöst in Styrol oder Polyäthylenglykol oder dergleichen. Als Farbstoff kann Methylenblau, Methylenviolett, ßosin, Fluoreszein oder dergleichen verwendet werden.

Vorzugsweise wird ein Sensibilisator verwendet, der aus einem Gemisch aus 0,3 bis 1 Gewichtsprozent, insbesondere 0,5 Gewichtsprozent B 1, 0,1 bis 0,5t insbesondere 0,25 Gewichtsprozent Dichlorfluoreszein, insbesondere 2,7 Dichlofluoreszein (10 #ig) und/oder andere fluoreszeierende Farbstoffe und 0,5 bis 2,5, insbesondere 1 Gewichtsprozent Katalyn E (30 bis 70, insbesondere 50 #ig) besteht und der vorzugsweise kurz vor der Verarbeitung kontinuierlich ge-

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mischt j, danach mit dem ungesättigten Polyester gemischt und unmittelbar danach verarbeitet, d. h. auf den Gegenstand 2 auf- und eingebracht wird·

Weiterhin können die fotopolymerisierenden organischen Verbindungen, insbesondere das ungesättigte Polyester, außer dem Sensibilisator mindestens 0,1 bis 1,5 Prozent handelsübliche Härter- und/οder Beschleuniger enthalten. Auf diese Weise wird bei der Verwendung von elektromagnetischen Wellen im Iiichtwellenbereioh insbesondere bei dicken Gegenständen in relativ kurzer Zeit eine Durchhärtung erreicht.

Zur Regelung der Tränkungs- und Benet Zungsgeschwindigkeit und zur Viskositätsbeeinflussung werden dem Werkstoff 5 einerseits zur Erhöhung der Viskosität Thixotropiermittel und/oder füllstoffe und andererseits zur Viskositätserniedrigung !lösungsmittel, netzmittel oder Tenside, beispielsweise Styrol, Methylfinohlorid oder dergleichen, je nach Anforderung in der Größenordnung zwischen 1 bis 30 Gewichtsprozent beigegeben.

Außerdem können dem Werkstoff 5 zur Vermeidung einer Luftinhibierung (insbesondere wenn die Zeit zwischen der Polymerisation und dem Trennen durch den laser 14 hoch ist) und zur Beseitigung eines Oberfläohenklebens Paraffin- oder Wachslösungen (vorzugsweise Styrol als Lösungsmittel) oder auch !Cobaltcarbonyle in der Größenordnung zwischen 0,5 und 2 Gewichtsprozent beigegeben werden.

Soll ein dicker oder ein mehrschichtiger Gegenstand 2 gefügt und/oder getrennt werden oder soll ein beispielsweise flauschiger Gegenstand geringen KLächengewichts ein höheres Plächengewicht insbesondere an der Naht- bzw. iiige- oder Trennstelle erhalten, ist dieser Gegenstand an der erforderlichen Stelle oder ELäche, insbesondere vor Jeglicher Weiterbehandlung oder Be- oder Verarbeitung durch gezielte mechanische Schwingungen, insbesondere beidseitig unter gleichzeitiger Druckausübung auf den Gegenstand 2 mit dem Schwingelement 10 des Schwingers 8, insbesondere des als Bollenpaar ausgebildeten Schwingers 8 a, die vorzugsweise schräg gegenüber liegen, zu behandeln. Die Schwinger 8 a

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sind ebenfalls wie die Schwinger 8 b mit Generatoren zur Erzeugung der erforderlichen mechanischen Schwingungen im erforderlichen Frequenzbereich, vorzugsweise im Ultraschallbereich, verbunden. Auf diese Weise wird der Gegenstand 2 an der entsprechenden Stelle oder Fläche, insbesondere durch Erzeugung eines Spleißvorganges mit Hilfe der genannten Schwingungseinwirkung, insbesondere durch Ultraschallschwingungen oder die genannten modifizierten Ultraschallschwingungen verdichtet. Bei definierten Schwingungen diffundieren die einzelnen fasern, Fäden oder dergleichen ineinander, füllen auf diese Weise mindestens einen Teil der vorher vorhandenen kapillarartigen Zwischenräume oder Hohlräume aus und führen nicht nur zur Verdichtung und zur Erhöhung des Fläohengewichtes, sondern gleichzeitig auch zu einer verfestigten Naht oder Kante.

Claims (12)

1. *- 212704;

   Erfindungsanspruch :

   1, Verfahren zur Kantenverfestigung von vorzugsweise flexiblen Flächengebilden während des Füge- und/oder Trennvorganges, insbesondere von ein- oder mehrschichtigen, Fläohengebilden aus oder mit Hatur- und/oder Chemiefasern, bei dem auf die Haht- bzw. Füge- und/oder Trennstelle mindestens eines ein- oder mehrschichtigen, vorzugsweise transportierten fläohenförmigen, insbesondere aus nativen und/oder synthetischen Fasern, Fäden, Drähten oder dergleichen bestehenden Gegenstandes, z. B, eines Gewebes, Gewirkes, Gestrickes, Vlieses oder eines anderen textlien Flächengebildes oder dergleichen, mindestens einseitig ein Klebstoff aufgetragen wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Klebstoff ein bei Anwesenheit von Luftsauerstoff, einer Gas- oder Schutzgasatmosphäre oder bei Vakuum schnell verfestigbarer, jedoch vorzugsweise flexibel polymerisierbarer, polykondensierbarer oder durch Polyaddition verfestigbarer ein- oder mehrkomponentiger flüssiger, fließfähiger und/oder verflüssigbarer, vorzugsweise in der Viskosität und/oder im Temperaturverhalten beeinflußbarer organischer Werkstoff, vorzugsweise eine mehrkomponentige organische Polymerverbindung, ist, der drucklos oder insbesondere luft- bzw· gasfrei unter Druck, insbesondere dosiert als feiner Strahl auf das Flächengebilde bzw· den Gegenstand und/oder auf und/oder

   zwischen Foliengebilde aus nativen und/oder synthetischen Materialien gebracht wird, daß gegebenenfalls oder vorzugsweise dabei und/oder danach, insbesondere von unten oder beidseitig an mindestens einem Ort auf den Gegenstand, vorzugsweise auf die jeweilige Naht- bzw· Füge- und/oder Trennstelle direkt oder über flexible, vorzugsweise transportierte Zwischenschichten oder Folien mechanische Schwingungen insbesondere im ültraschallbereich zwecks meohanisoher Verbunderzeugung und des Bin- und Durchdringens, insbesondere zwecks vollständiger Tränkung, Benetzung und Erzeugung eines Spleißvorganges der Einzelfasern, Fäden, Drähte und dergleichen und/oder auch mehrerer oder mehrschichtiger Gegenstände mitein-

   τ«το-ι·Λότι πτϊγΙ floß fljaVifti ιιπΛ/rtflßT danaoli dfiT

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   aktivatorfrele oder Aktivatoren enthaltende und in den Gegenstand eingedrungene Werkstoff, vorzugsweise polymerlsierbare organische Verbindungen, Insbesondere duroh elektromagnetische Wellen polymerisierbar organische Verbindungen, ein- oder beidseitig direkt oder je nach Verfestigungsart über geeignete Zwischenschichten oder Folien zwecks Erzeugung eines insbesondere kombinierten Adhäsions- und Kohäsisonsverbundes (physikalisch/chemischer Verbund) und damit der Gegenstand durch Aktivatoren und/oder durch Wärme und/oder Druck und/oder vorzugsweise durch auf die jeweilige Naht- bzw. Füge- und/ oder Trennstelle gerichtete insbesondere gebündelte elektromagnetische Wellen mindestens eines, vorzugsweise mehrerer gleicher oder insbesondere unterschiedlicher Wellenbereiche(s), beispielsweise durch Laser- und/oder Gas- und/oder Plasma- oder Elektronenstrahlen, vorzugsweise jedoch durch elektromagnetische Wellen, auch intermittierend, im und/oder unter- und/oder oberhalb des IR- und/ oder UV-Bereiohes und/oder duroh Röntgen- und/oder Gammastrahlen mindestens teilweise verfestigt und dadurch eine ein- oder mehrschichtige Naht oder Kante gefügt oder erzeugt wird und daß im Falle einer weiteren Verfestigung und/oder Trennung an oder neben der Naht- bzw, Fügeoder an der Trennstelle während und/oder nach der ersten Verfestigung der Trenn- und/oder auch der weitere oder gleichzeitig der Verfestigungsvorgang durch insbesondere gebündelte Laser- und/oder Gas- und/oder Plasmastrahlen und/oder durch geeignete Trennverfahren oder -werkzeuge durchgeführt wird·

   2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zum Einbringen des Werkstoffes in den Gegenstand entweder frequenz- und/oder phasenmodulierte oder in mindestens einem Schwingungsparameter wie Frequenz, Wellenlänge oder Amplitude kontinuierlich oder diskontinuierlich während der Sohwingungsbehandlung veränderte mechanische Schwingungen und/oder daß Blas- und/oder Saugluft- oder -gasströme und/oder elektrische oder insbesondere elektrostatische Felder angewandt werden·

   -Λ3 -

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   Verfahren naoh Bukt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verfestigung des Werkstoffes teilweise oder vollständig durch den gleichzeitig zum Trennen benutzten Laser während des Trennvorganges durchgeführt wird, wobei der werkstoff und/oder der Aktivator, vorzugsweise ein Sensibilisator, insbesondere durch .!farbstoff auf die Wellenlänge des Lichtes des Lasers, beispielsweise eines CO₂-Laser, abgestimmt wird·

   4· Verfahren nach Punkt 1 bis 3ι gekennzeichnet dadurch, daß als Werkstoff strahlen- oder fotopolymerisierbar organische Verbindungen, insbesondere ungesättigte organische Verbindungen zur Anwendung kommen, insbesondere mit geringer Jodfarbzahl.

   5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß als Werkstoff Insbesondere ungesättigte Polyesteroder Akrylharze oder auch Epoacydharze verwendet werden, insbesondere solche, die flexibel aushärten.

   6« Verfahren nach Punkt 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß als flexibel polymer!sierbare ungesättigte organische Verbindungen Insbesondere solohe ungesättigten Polyester verwendet werden, bei denen als Monomer anstelle von oder zusätzlich zum Styrol oder eines Teiles davon Akrylate und/oder Vinylazetate, vorzugsweise Butylakrylat oder auch anstelle oder zusätzlich zum Styrol ungesättigte Settsäuretriglyeeride oder Glycerin, gegebenenfalls die auch bis zu: 2 #, vorzugsweise 1 # Paraffin- oder Wachslösung enthalten) verwendet werden.
2. 7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die fotopolymerisierbaren organischen Verbindungen, Insbesondere ungesättigte Polyester,mit 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 $> geeigneten Sensibilisatoren, wie z. B. Benzoin, Aoyloine, Carbonyle oder ihre Verbindungen oder Derivate oder dergleichen, beispielsweise mit dem Sensibilisator B₁ (Benzoinäther), gemischt und danach verarbeitet werden.

   -XA -

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3. 8. Verfahren nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Werkstoff, insbesondere das ungesättigte Polyesterharz vor der Verarbeitung mit je 1 bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise je 2 Gewichtsprozent handelsüblicher Härter und/oder Beschleuniger, wie z. B» Benzoyl- oder Kfttonperoxydhärter und/oder Kobaltbeschleuniger,gemischt wird.
4. 9. Verfahren nach Punkt 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die fotopolymerisierbaren organischen Verbindungen außer dem Sensibilisator mit 0,1 bis 1,5 $> handelsüblicher Härter und/oder Beschleuniger gemischt sind·

   10, Verfahren nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Sensibilisator aus Farbstoff besteht oder geringe Mengen, insbesondere 1 bis 5 Gewichtsprozent Farbstoff, gegebenenfalls gelöst in Styrol oder Polyäthylenglykol, enthält, beispielsweise Methylen-blau oder Methylen-violett, Eosin, Fluoreszein oder dergleichen enthält, insbesondere daß der Sensibilisator aus einem Gemisch aus 0,3 bis 1 Prozent, insbesondere 0,5 Prozent B₁, 0,1 bis 0,5, insbesondere 0,25 Prozent Dichlorfluoreszein, insbesondere 2,7 Dichlorfluoreszein (10 #ig) und/oder andere fluoreszejarende Farbstoffe und 0,5 bis 2,5, insbesondere 1 i» Katalyn E (30 bis 70, insbesondere 50 #ig) besteht.

   11· Verfahren nach Punkt 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß dem Werkstoff zur Regelung der Tränkungs- und Benetzungsgeschwindigkeit und zur Viskositätsbeeinflussung Thixotropiermittel und/oder Füllstoffe beigegeben werden, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 1 bis 30, insbesondere 8 bis 15 Gewichtsprozent.

   12, Verfahren nach Punkt 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß dem Werkstoff zur Vermeidung einer luftinhibierung und zur Beseitigung eines Oberflächenklebens Paraffinoder Wachslösungen oder Kobaltoarbonyle in der Größenordnung zwischen 0,5 und 2 Gewichtsprozent beigegeben werden.

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5. 13. Verfahren nach Punkt 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß mit Hilfe der genannten mechanischen Schwingungen zwischen den Gebilden oder Gegenständen und dem auf- und eingebrachten Werkstoff an mindestens einem, vorzugsweise an mehreren Orten, die vorzugsweise je einen Abstand voneinander aufweisen, der einem Vielfachen der ganzen odef halben Wellenlänge der mechanischen Schwingungen entspricht, mindestens kurzzeitig ein- oder mehrmals eine intensive Relativbewegung, vorzugsweise bei insbesondere sukzessiver Verringerung der Schwingungsparameter, insbesondere der Amplitude der Schwingungen, zur vollständigen Benetzung der Fasern, Fäden und dergleichen und/oder zum meinanderdiffundieren oder Spleißen der Fasern, Fäden und dergleichen erzeugt wird.

   14· Verfahren nach Punkt 1 bis 13» gekennzeichnet dadurch, daß die Schwingungsparameter, wie insbesondere Frequenz, Amplitude, Wellenlänge und dergleichen zu den Herstellung s- und Einriohtungsparametera, wie insbesondere Flächengewioht und/oder Dicke des Flächengebildes oder Gegenstandes, Geschwindigkeit der Transportvorrichtungen und/oder Folien, Werkstoff menge und/oder Auftragsgeschwindigkeit und dergleichen, oder umgekehrt, abgestimmt, insbesondere auf Resonanz abgestimmt werden, um einerseits eine Zerstörung der Einrichtung und der Gebilde bzw. Gegenstände und andererseits optimale Schwingungsverhältnisse zu erzielen·

   15· Verfahren nach Punkt 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß den Trenn- bzw. Schneidstrahlen, insbesondere den laserstrahlen,elektromagnetische Wellen gleicher oder unterschiedlicher Wellenlänge^, insbesondere im UV- und/oder IR» oder Gammastrahlenbereich überlagert und/ oder nachgeordnet werden»

   16, Verfahren nach Punkt 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß die den Trenn- bzw· Schneidstrahlen, insbesondere den laserstrahlen überlagerten oder vor und/oder nachelektromagnetischen Wellen vorzugsweise

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   gebündelt in gleicher Emissionsrichtung, in einem davon abweichenden Winkel oder auch senkrecht dazu, insbesondere auf die bereits getrennte Kante, emittiert werden,
6. 17. Verfahren nach Punkt 1 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß

   die Emission der elektromagnetischen Wellen konstant und/ oder emittierend durchgeführt wird,
7. 18. Verfahren nach Punkt 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß

   das ELächengebilde und/oder ein Teil oder die gesamte Einrichtung bei der Kantenverfestigung und/oder beim Trennen von geschlossenen Konturen bewegt wird oder stillsteht und/oder daß das Elächengebilde relativ zu einem Teil dder der gesamten Einrichtung bewegt wird, oder umgekehrt.

   19· Verfahren zur Kantenverfestigung von vorzugsweise flexiblen Pläohengebilden während des Füge- und/oder Trennvorganges, insbesondere von ein- oder mehrschichtigen llächengebilden aus oder mit Natur- und/oder Chemiefasern, gekennzeichnet dadurch, daß das oder die Plächengebilde vor und/oder während des Trennvorganges, insbesondere durch Laser, zur Kantenverfestigung durch Einleitung mechanischer Schwingungen insbesondere im Ultraschallbereich vorzugsweise an der Naht- bzw· Püge- und/ oder Trennsteile, Insbesondere durch Erzeugunge eines Spleißvorganges, verdichtet wird,
8. 20. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 19, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise Walzen- und/oder Rollen- und/oder Band- oder sonstige -transportvorrichtung (1) für das oder die Pläohengebilde bzw· den Gegenstand (2), mindestens eine über und/oder unter dem ELächengebilde oder Gegenstand (2) an der Jeweiligen Naht- oder Trennstelle (3) angeordnete Zuführungs- oder Auftragsvorrichtung (4) für den Werkstoff (5), mit zugeordneter Zuführungs- oder Auftragsdüse (6) und Mengen- und/oder Druckregelungsvorrichtung (7)> mindestens einem

   -4,7 -

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   Auftragsvorrichtung (4) vor- und/oder nachgeordneten Schwinger (8) mit am Flaohengebilde oder Gegenstand (2) direkt oder über mindestens eine insbesondere flexible Zvrischenschicht oder Folie (9) angekoppelten Schwingelement (10) (Abstrahlfläohe, Sonode, Sonotrode), mindestens einer zu- oder nach- und ein- oder beidseitig angeordneten Verfestigungs- oder Polymerisationsvorrichtung (11), bestehend aus elektromagnetischen Wellen, beispielsweise Laser-, Gas- und/oder Plasma-, Röntgen- und/ oder Gammastrahlen, vorzugsweise jedoch IE- und/oder UV-Strahlen emittierenden Vorrichtungen (12; 13) zur Fotopolymerisation, und diesen überlagerte oder vorzugsweise nachgeordnete Laser- und/oder Gas- und/oder Elektronenstrahl- und/oder Plasmabrennern (14) und/oder anderen Trennvorrichtungen, denen wie den elektromagnetische Wellen emittierenden Vorrichtungen (11 bzw» 12$ 13) zur Bündelung der Wellen und/oder Strahlen optische und/oder magnetische Systeme (Fokussiermagneten oder -spulen) (15) mit Brennpunkt- bzw· Brennebenenverstellvorrichtung zugeordnet sind, wobei mindestens einige, insbesondere alle vorgenannten Vorrichtungen (1; 4; 8; 9} 11; 12; 13; 14; 15) zur Steuerung oder Regelung der Material- bzw. Werkstoff- und/oder Einrichtungsparameter mit Steuer- oder Regelungs- oder Programmiervorrichtungen, vorzugsweise über Geber, mechanisch, pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch und/oder elektronisch verbunden sind·

   21· Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß.die optischen Bündelungssysteme als Linsen- und/oder Spiegelsysteme zur Erzeugung von Brennpunkten oder Brennlinien, beispielsweise als elliptische Spiegel, insbesondere optische Bund- oder Bandstrahler ausgebildet sind,

   22, Einrichtung nach Punkt 20 und 21, gekennzeichnet dadurch, daß anstelle oder zusätzlich zu den Schwingern (8) Vorrichtungen zur Erzeugung von Luftströmen und/ oder von elektrischen und/oder insbesondere elektro-

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   statischen feldern (16), insbesondere bestehend aus eln- oder beidseitig angeordneten Elektroden oder Sprühelektroden, elektrisch verbunden mit Hochspannungsgeneratoren, angeordnet sind,

   23» Einrichtung nach Punkt 20 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß den Transportvorriohtungen (1), den Auftragsvorrichtungen (4), den Schwingern (8),den I¹OIien (9) bzw. ihren Transportvorriohtungen, den Verfestigungs- bzw. Polymerisationsvorrichtungen (11), den Emissionsvorrichtungen (12; 13) und den Brennern (14) oder den anderen Trennvorrichtungen mindestens eine Steuer- und/oder Regelungsvorriohtung, gegebenenfalls Geber und/oder eine Programm!ervorrichtung zugeordnet sind, die den Bewegungsablauf in Abhängigkeit der Herstellungsparameter steuern und bei Abweichungen von den Sollwerten regelnd eingreifen, wobei insbesondere den Transportvorrichtungen (1) und/oder den Pollen (9) bzw. ihren Transportvorriohtungen Zugspannungsregelungsvorrichtungen für das transportierte Plächengebilde bzw. den Gegenstand (2) zugeordnet sind.
9. 24. Einrichtung nach Punkt 20 bis 23» gekennzeichnet dadurch, daß den Emissionsvorrichtungen (12; 13) Euter (17) zur Ausfilterung bestimmter Wellenlängen der elektromagnetischen Wellen zugeordnet sind.

   25· Einrichtung nach Punkt 20 bis 24, gekennzeichnet dadurch, daß die Schwingelemente (10) als Bad, Walze oder Bolle ausgebildet sind.
10. 26. Einrichtung nach Punkt 20 bis 25, gekennzeichnet dadurch, daß die Auftragsdüse (6) im Querschnitt und in der Größe und durch die Mengen- und/oder Druckrege lungs vor richtung (7) verstellbar ist.
11. 27. Einrichtung nach Punkt 20 bis 26, gekennzeichnet dadurch, daß die Auftragsvorrichtung (4) und/oder ihre Auftrags-

    A-ii-P+.vatraAUaart -PUy σ\ ainVio r\ Λ αν on r» Vi

    -A9 -

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    unterschiedliche Werkstoffe und/oder die Schwinger (8) und/oder ilire Schwingelemente (10) in Richtung zum Gegenstand (2) axial und/oder seitlich, verstellbar und/oder kipp- oder schwenkbar ausgebildet sind.

    28· Einrichtung nach Punkt 20 bis 27» gekenn zeichnet dadurch, daß in der Höhe der Naht- und/oder Trennstelle vorzugsweise beidseitig der Gebilde oder Gegenstände in Richtung zum Gebilde oder Gegenstand hin verstellbare Druck- und/ oder Abquetschwalzen oder dergleichen angeordnet sind.

    29, Einrichtung nach Punkt 20 bis 28, gekennzeichnet dadurch, daß als Yerfestigungs- bzw. Polymerisationsvorrichtungen (11) Metalldampf- und/oder Gasentladungslampen oder -strahler,bei spielsweise Quecksilberhochdruck- und/oder Quarz- und/oder Xenonlampen und/oder Elektronenröhren und/oder Elektronenblitzrö'hren und/oder Quarz/lenonimpulslampen und/oder Iiaserpumplichtquellen und/oder Strahler mit Mischplasmen angeordnet sind, vorzugsweise mit vorgeschalteter verstellbarer Bündelungsoptik, insbesondere aus Quarzglas.

    30· Einrichtung nach Punkt 20 bis 29, gekennzeichnet dadurch, daß zur Durchführung des Spleißvorganges zusätzlich vor der Auftragsvorrichtung (4), insbesondere beidseitig des Gegenstandes (2) mindestens ein Schwinger oder Schwingerpaar (8), der oder die mit ihren Schwingelementen (10)direkt oder über Zwischenschichten oder !Folien auf den Gegenstand (2) wirken, angeordnet sind·
12. 31. Einrichtung nach Punkt 20 bis 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Auftragsvorrichtung (4), die Schwinger (8), die Polymerisationsvprrichtung (11) und/oder die Trennvorrichtung (14) als ein in sich geschachtelter komplexer Baustein ausgebildet ist·

    32, Einrichtung nach Punkt 20 bis 311 gekennzeichnet dadurch, daß die einzelnen Vorrichtungen oder die gesamte Einrichtung durch Steuer- und/oder Regelungsvorrichtungen

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    in ihren Parametern, insbesondere auch in ihren Koordinaten, gesteuert oder geregelt werden.

    33· Einrichtung nach Punkt 20 bis 32, gekennzeichnet dadurch, daß für mehrere Verfestigungs- und/oder Sohneidstellen mehrere Hinrichtungen neben und/oder hintereinander an« geordnet sind.

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