DE10003574A1 - Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern sowie Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Es werden eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern in einer mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit durch eine Locherzeugungsvorrichtung transportierten Bahn eines Flächengebildes, insbesondere zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern in einer Folie oder in einem Vlies, beschrieben, wobei das Material des Flächengebildes im Bereich eines jeden Loches an- oder aufgeschmolzen wird. DOLLAR A Gleichzeitig wird das hierdurch in diesem Bereich an- bzw. aufgeschmolzene Material des Flächengebildes mit Hilfe eines auf den Bereich einwirkenden gasförmigen Fluids unter Ausbildung des jeweiligen Loches entfernt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung einer Vielzahl von Löchern in einer mit einer kontinuier
lichen Geschwindigkeit durch eine Locherzeugungsvorrichtung
transportierten Bahn eines Flächengebildes mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbe
griffs des Patentanspruchs 11.
Flächengebilde mit sich über deren Oberfläche nach einem vor
gegebenen Muster erstreckenden Durchtrittslöchern, d. h. sol
chen Löchern, die den gesamten Querschnitt des Flächengebildes
erfassen, sind bekannt und werden heute vielseitig, beispiels
weise im Bereich von Abdeckfolien, Dämmstoffen oder Hygieneartikeln,
insbesondere bei Damenbinden, Dameneinlagen, Windeln
und/oder Inkontinenzartikeln, verarbeitet. Hierbei dienen
diese Durchtrittslöcher, die nachfolgend auch kurz nur Löcher
bezeichnet sind, beispielsweise bei Abdeckfolien oder Dämm
stoffen dazu, eine Luftzirkulation und/oder ein Feuchtigkeits
transport durch den Dämmstoff bzw. Folie zu bewirken oder im
Bereich der Hygieneartikel sicherzustellen, daß die körper
seitig auftretenden Flüssigkeiten, Gewebebestandteile, Urin
und/oder Stuhl möglichst schnell von der Körperoberfläche ent
fernt und insbesondere auch in das adsorbierende Innere dieser
Hygieneartikel abgeleitet werden.
Üblicherweise werden derartige Durchtrittslöcher in Vlies
stoffen dadurch erzeugt, daß hier vor der Verfestigung eine
entsprechende Nadelstruktur in das Vlies mechanisch einge
drückt wird, so daß dementsprechend die Fasern des Vlieses im
Bereich des Loches unbeschädigt verdrängt werden, wobei sich
an die Erzeugung der Löcher dann in der Regel erst die eigent
liche Vliesverfestigung bevorzugt durch Thermobondieren an
schließt.
Bedingt dadurch, daß beim eingangs genannten Stand der Technik
zur Locherzeugung die Fasern mittels einer Vielzahl von in das
Flächengebilde eindringende Dorne verdrängt werden, ist die
Produktionsgeschwindigkeit bei der Herstellung derartiger ge
lochter Flächengebilde relativ gering, insbesondere dann, wenn
das zu lochende Flächengebilde aus einer relativ lockeren,
noch nicht gegeneinander fixierten Faserlage ausgebildet wird,
wie dies beispielsweise auf nicht bondierte Vliese zutrifft.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstel
lung eines gelochten Flächengebildes zur Verfügung zu stellen,
mit dem bzw. mit der die Erstellung einer Vielzahl von Löchern
in einem Flächengebilde besonders wirtschaftlich durchgeführt
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch
eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 12 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl
von Löchern in einer mit einer kontinuierlichen Geschwindig
keit durch eine Locherzeugungsvorrichtung transportierte Bahn
eines Flächengebildes sieht vor, daß das Material des Flächen
gebildes im Bereich eines jeden Loches an- oder aufgeschmolzen
wird und daß gleichzeitig das hierdurch in diesem Bereich an-
bzw. aufgeschmolzene Material des Flächengebildes mit Hilfe
eines auf den Bereich einwirkenden gasförmigen Fluids unter
Ausbildung des jeweiligen Loches entfernt wird. Mit anderen
Worten werden im Unterschied zum eingangs genannten Stand der
Technik die diesbezüglichen Löcher beim erfindungsgemäßen Ver
fahren nicht durch ein mechanisches Verdrängen mit Hilfe einer
Vielzahl, in das Flächengebilde eindringender Dorne erzeugt,
sondern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt im Lochbe
reich ein An- oder Aufschmelzen des jeweiligen Materials, aus
dem das Flächengebilde besteht, wobei gleichzeitig auf diesen
an- oder aufgeschmolzenen Bereich ein gasförmiges Fluid, vor
zugsweise Luft und insbesondere beheizte Luft, einwirkt, so
daß das im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene Material unter
Ausbildung des erwünschten Loches entfernt werden kann. Insbe
sondere wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
einer Vielzahl von Löchern in einer Folie oder in einem Vlies
verwendet, wobei das so gelochte Vlies, bei dem es sich sowohl
um eine Faservlies als auch um ein Spinnvlies handelt, bei
spielsweise als Dämmaterial für Bekleidung oder im Baubereich
und die entsprechend gelochte Folie vorzugsweise in den zuvor
genannten Hygieneartikeln weiterverarbeitet wird.
Bedingt dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die
Vielzahl der Löcher nicht, wie beim eingangs genannten Stand
der Technik mechanisch durch Eindringen von entsprechenden
Dornen in das jeweilige Flächengebilde erzeugt wird, ist als
ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
zunächst herauszustellen, daß hiermit sehr hohe Produktions
geschwindigkeiten erzielbar sind, die teilweise ein Vielfaches
der Produktionsgeschwindigkeiten betragen, die beim konven
tionellen Verfahren heute maximal anwendbar sind. Auch kann
das erfindungsgemäße Verfahren auf die Anwendung von entspre
chend hohen Produktionsspannungen, die beim bekannten Verfah
ren erforderlich sind, und/oder auf zusätzliche Stütz- und
Leiteinrichtungen der kontinuierlich transportierten Bahn des
Flächengebildes weitestgehend verzichten, so daß das erfin
dungsgemäße Verfahren selbst bei hohen Produktionsgeschwindig
keiten sehr spannungsarm durchführbar ist, was sich wiederum
positiv in bezug auf die Produktionskosten und auf den Qualitätsausfall
des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelochten
Flächengebildes ausdrückt. Hohe Spannungen können nämlich im
polymeren Flächengebilde eine unerwünschte Veränderung, bei
spielsweise eine Veränderung der Kristallinität oder der
Orientierung der Makromoleküle, bewirken, was wiederum einen
Einfluß auf die Endeigenschaften der gelochten Flächengebilde
hat. Selbst wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch das
An- bzw. Aufschmelzen des Materials im Lochbereich ein Ab
schmelzrand ausgebildet wird, so hat sich überraschend hierbei
gezeigt, daß ein derartiger Schmelzrand nicht nachteilig ist,
sondern vielmehr dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ge
lochten Flächengebilde einen zusätzliche Vorteil dahingehend
verleiht, daß diese Schmelzränder bei einer Verarbeitung des
so gelochten Flächengebildes sicherstellen, daß hierhinter an
geordnete Lagen einerseits besser und verrutschfreier am ge
lochten Flächengebilde fixiert und von diesem auf Abstand ge
halten werden, so daß die adsorbierenden Innenlagen von Hygie
neartikeln weniger schnell verrutschen und somit auch weniger
leicht auch ohne zusätzliche Fixierung verklumpen können, wäh
rend die Außenseite derartig gelochter Flächengebilde vorzugs
weise bei einer später noch beschriebenen Variante des erfin
dungsgemäßen Verfahrens keinen Schmelzrand aufweisen und
dementsprechend sich glatt und geschmeidig an den Körper des
jeweiligen Benutzers anpassen. Auch tritt durch die Lochaus
bildung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine unerwünschte
Volumenveränderung und/oder Griffverhärtung des so gelochten
Flächengebildes ein.
Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das polymere Material
des Flächengebildes in jedem Lochbereich an- bzw. aufzuschmel
zen, besteht zunächst einmal die Möglichkeit, dieses An- bzw.
Aufschmelzen durch einen direkten Kontakt des polymeren Mate
rials im Lochbereich mit einer Heizeinrichtung herbeizuführen.
Hierbei wird dann vorzugsweise die entsprechend erhitzte Ober
fläche der Heizeinrichtung, die in Kontakt mit dem Material im
Lochbereich gebracht wird, auf eine Temperatur erwärmt, die
insbesondere zwischen 20°C und 100°C höher liegt als die
Schmelztemperatur des jeweiligen polymeren Materials, wobei zu
Vermeidung von unerwünschten Verhärtungen dabei sichergestellt
werden muß, daß zum Lochbereich benachbarte Zonen durch ein
derartiges An- bzw. Aufschmelzen nicht nennenswert erwärmt
werden.
Eine besonders geeignete Variante des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sieht vor, daß hierbei das Material im Bereich eines
jeden Loches durch eine Strahlung an- oder aufgeschmolzen
wird. Hierbei soll der Begriff "Strahlung" jede gerichtete,
räumlich und zeitlich begrenzte Ausbreitung von Energie in
Form von Wellen und/oder Teilchen umfassen, wobei hier insbe
sondere Strahlungen im Mikrowellenbereich, d. h. Strahlungen
mit einer Frequenz zwischen 3 × 1011 Hz und 3 × 108 Hz, Strah
lungen im Hochfrequenzbereich, d. h. solche Strahlungen mit ei
ner Frequenz zwischen 3 × 107 Hz bis 3 × 104 Hz, sowie Strah
lungen im Niederfrequenzbereich, d. h. Strahlungen mit einer
Frequenz zwischen 3 × 103 Hz bis 3 Hz, zu nennen sind, wobei
die Wellenlängen dementsprechend im Mikrowellenbereich zwi
schen 10-3 m bis 1 m, im Hochfrequenzbereich zwischen 1 m und
104 m und im Niederfrequenzbereich zwischen 104 m und 108 m
variieren. Darüber hinaus soll der Begriff Strahlung auch
elektrische Entladungen, insbesondere Funken-, Bogen- und/oder
Corona-Entladungen, umfassen. Weiterhin besteht die Möglich
keit, im Lochbereich das jeweilige polymere Material durch
Verwendung von Laserstrahlen an- bzw. aufzuschmelzen, wobei
bevorzugt ein derartiges An- bzw. Aufschmelzen des Materials
im Lochbereich mittels einer kontaktlos erfolgenden Strahlung
durchgeführt wird.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß hierbei das Material im
Lochbereich durch eine Ultraschallbehandlung an- oder aufge
schmolzen wird. Hierbei weist diese Ultraschallbehandlung ins
besondere eine Frequenz zwischen 20 kHz und 109 Hz auf.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, daß im Lochbereich das jeweilige Material durch ein
gasförmiges Fluid, das auf eine entsprechende Temperatur er
hitzt ist, an- bzw. aufgeschmolzen wird, wobei hierbei vor
zugsweise Luft, Wasserdampf, insbesondere überhitzter Wasser
dampf, oder ein Luft-Dampf-Gemisch verwendet wird, das über
entsprechende Düsen, die auf die transportierte Bahn des Flä
chengebildes gerichtet sind, für eine vorgegebene Zeit im
Lochbereich einwirkt. Hierbei kann dieses gasförmige Fluid bei
einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah
rens nicht nur zum An- oder Aufschmelzen des Materials im
Lochbereich dienen sondern bewirkt zudem noch zumindestens
teilweise ein Entfernen des an- bzw. aufgeschmolzenen polyme
ren Materials.
Bezüglich der Entfernung des im Lochbereich angeschmolzenen
bzw. aufgeschmolzenen polymeren Materials bestehen bei dem er
findungsgemäßen Verfahren mehrere Möglichkeiten. So kann die
ses an- bzw. aufgeschmolzene Material im Bereich eines jeden
Loches durch einen hierauf gerichteten gasförmigen Fluid
strahl, der vorzugsweise noch zusätzlich beheizt ist, entfernt
werden. Als gasförmiges Fluid wird dabei insbesondere Luft,
ein Inertgas oder ein Inertgasgemisch oder ein Gemisch von
Luft mit mindestens einem Inertgas verwendet, wobei ein Inert
gas bzw. ein Inertgasgemisch immer dann angewendet wird, wenn
die Gefahr besteht, daß das jeweils zu behandelnde polymere
Material beim An- bzw. Aufschmelzen eine unerwünschte Verände
rung des chemischen Aufbaus erfahren kann.
Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Verfahrens wird als gasförmiges Fluid ein im Bereich
eines jeden Loches einwirkendes Vakuum angewandt, so daß
dementsprechend mittels dieses Vakuum das im Lochbereich an-
bzw. aufgeschmolzene Material des behandelten polymeren Flä
chengebildes abgesaugt wird. Diese Ausgestaltung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens hat den Vorteil, daß bei Ausbildung
eines Schmelzrandes an der äußeren Lochkante dieser Schmelz
rand nur zu einer Fläche des Flächengebildes weist, so daß
dementsprechend die andere Fläche glatt und geschmeidig ver
bleibt, was insbesondere dann wichtig ist, wenn das nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren gelochte Flächengebilde im Hygie
nebereich eingesetzt wird, wie dies eingangs beim erfindungs
gemäßen Verfahren beschrieben ist.
Vorzugsweise wird als Vakuum ein solches Vakuum mit einem Un
terdruck zwischen 10-1 Pa und 105 Pa, und insbesondere ein
Grobvakuum zwischen 102 Pa und 105 Pa angewandt.
Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung
von runden, ovalen, rechteckigen und/oder quadratischen Lö
chern eingesetzt, wobei jedoch auch andere Lochformen hiernach
hergestellt werden können.
Insbesondere weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erzeugten Löcher eine Grundfläche auf, die zwischen 0,25 mm2
und 12 mm2 pro Loch variiert.
Die Anzahl der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf der
Oberfläche des Flächengebildes erzeugten Löcher kann beliebig
variieren, wobei jedoch vorzugsweise hier pro m2 Flächenge
bilde eine Lochanzahl vorgesehen wird, die insbesondere zwi
schen 0,5 und 60 liegt.
Wie bereits vorstehend beschrieben ist, wird das erfindungsge
mäße Verfahren insbesondere so durchgeführt, daß die Löcher
einen Schmelzrand besitzen, der überwiegend nur über eine Flä
che des Flächengebildes hinausragt. Derartige, mit einem
Schmelzrand versehene Löcher können so erzeugt werden, daß das
an- bzw. aufgeschmolzene Material im Lochbereich mittels eines
gezielten Strahles oder Strahlenbündel eines gasförmigen
Fluids und/oder über ein Vakuum gezielt nur über eine Fläche
des Flächengebildes abgeführt wird, wobei es sich hierbei vorzugsweise
anbietet, während der Erzeugung des Loches den Loch
bereich so zu positionieren, daß das an- bzw. aufgeschmolzene
Material ungehindert durch eine mögliche Auflagefläche zu die
ser einen Fläche des Flächengebildes hin abgeführt werden
kann, wie dies nachfolgend noch bei der erfindungsgemäßen Vor
richtung an konkreten Ausführungsformen beschrieben wird.
Wie bereits vorstehend ausgeführt ist, bietet es sich bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren an, das Material im Bereich eines
jeden Loches durch ein kontaktloses Erwärmen an- oder aufzu
schmelzen, wobei für ein derartiges kontaktloses Erwärmen ins
besondere energiereiche Strahlungen der bereits zuvor genann
ten Art, elektrische Funken- und/oder Bogenentladungen sowie
Corona-Entladungen und/oder Laser verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrich
tung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsge
mäßen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zuvor
beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren weist eine Trans
porteinrichtung für den kontinuierlichen Transport der Bahn
des zu lochenden Flächengebildes durch die Vorrichtung sowie
eine Locherzeugungseinrichtung auf, wobei die Locherzeugungs
einrichtung eine Heizeinrichtung zum An- oder Aufschmelzen des
Materials im jeweiligen Lochbereich und eine Einrichtung zur
Entfernung des an- bzw. aufgeschmolzenen Materials mittels ei
nes gasförmigen Fluids umfaßt. Mit anderen Worten weist die
erfindungsgemäße Vorrichtung im einfachsten Fall zwei Hauptkomponenten
auf, nämlich die Transporteinrichtung für den kon
tinuierlichen Transport der Bahn des zu lochenden Flächenge
bildes durch die Vorrichtung und eine Locherzeugungseinrich
tung, die einerseits mit einer Heizeinrichtung und anderer
seits mit einer Einrichtung zur Entfernung des im Lochbereich
an- bzw. aufgeschmolzenen Materials mit Hilfe eines gasförmi
gen Fluids versehen ist.
Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung weist
sinngemäß alle die Vorteile auf, die eingangs für das erfin
dungsgemäße Verfahren herausgestellt sind. Als weiterer Vor
teil ist festzuhalten, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen relativ einfachen Aufbau besitzt, so daß dementsprechend
ihre Störanfälligkeit reduziert ist und zudem noch die erfin
dungsgemäße Vorrichtung mit einem extrem geringen Personalauf
wand besonders wirtschaftlich zu betreiben ist. Dies wiederum
führt dazu, daß auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung beson
ders reproduzierbar mit einer hohen Genauigkeit und einer ge
ringen Störanfälligkeit polymere Flächengebilde, insbesondere
die eingangs aufgeführten konkreten Vliese oder Folien, mit
der erwünschten Lochung versehen werden können.
Der in der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff
"Flächengebilde" umfaßt insbesondere solche Flächengebilde,
die aus einem synthetischen polymeren Material bestehen, wobei
dieses synthetische polymere Material vorzugsweise einen
Schmelzpunkt besitzt, der zwischen etwa 70°C und 300°C, ins
besondere zwischen etwa 120°C und 250°C, liegt.
Bei einer ersten, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Einrichtung zur Entfer
nung des an- bzw. aufgeschmolzenen Materials durch mindestens
einen Hohlstempel ausgebildet, wobei der Hohlstempel mit dem
Flächengebilde jeweils im Lochbereich in Kontakt bringbar ist,
derart, daß über den Innenraum des Hohlstempels das gasförmige
Fluid auf das im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene Material
einwirkt. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausgestaltung das
im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene Material über den In
nenraum des Hohlstempels über ein entsprechendes gasförmiges
Fluid, insbesondere über Luft, ein Inertgas, ein Inertgasge
misch, Dampf oder über eine Mischung der zuvor genannten gas
förmigen Fluida, abgesaugt und damit unter Ausbildung des Lo
ches abgeführt.
Grundsätzlich kann bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung das gasförmige Fluid in Form
eines Fluidstrahls so auf den Innenraum des Hohlstempels ge
richtet sein, daß hierdurch im Lochbereich das an- bzw. aufge
schmolzene Material über den Innenraum des Hohlstempels abge
führt wird. Besonders geeignet ist es jedoch, wenn über den
Innenraum des Hohlstempels ein Vakuum als gasförmiges Fluids
auf das im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene Material ein
wirkt, so daß ohne aufwendige Justierung das entsprechend an-
bzw. aufgeschmolzene Material in den Innenraum eingesaugt und
hierüber abgeführt werden kann.
Eine besonders vorteilhafte und störungsfrei anzuwendende Wei
terbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sieht vor, daß eine Vielzahl von
Hohlstempeln auf einer Walze angeordnet sind und daß die
Transporteinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart
ausgestaltet und ausgerichtet ist, daß der Endbereich eines
jeden Hohlstempels in Kontakt mit der Oberfläche der transpor
tierten Bahn des Flächengebildes tritt. Mit anderen Worten
liegt bei dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung das zu lochende Flächengebilde auf den Endabschnitten der
auf einer Walze angeordneten Hohlstempeln auf und wird hiermit
zusätzlich noch transportiert, so daß das Flächengebilde dabei
nur im Bereich der zu erzeugenden Löcher mit den Endabschnit
ten der Hohlstempel in Kontakt tritt.
Grundsätzlich können die zuvor beschriebenen Hohlstempel auch
als entsprechende Öffnungen ausgestaltet sein, so daß sie als
in Form von Löchern in der Ebene der Walzenoberfläche vorhan
den sind, wobei jedoch insbesondere jeder Hohlstempel über die
Walzenoberfläche radial nach außen, vorzugsweise zwischen 0,1 mm
und 10 mm über die Walzenoberfläche nach außen, hinausragt.
Bezüglich der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgese
henen Heizeinrichtung ist allgemein festzuhalten, daß hier
jede Heizeinrichtung geeignet ist, die ein gezieltes An- bzw.
Aufschmelzen des Materials des Flächengebildes im Lochbereich
sicherstellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfin
dungsgemäße Vorrichtung eine Heizeinrichtung aufweist, die
durch ein mit dem Material im Lochbereich in Kontakt bring
bares Heizelement ausgebildet ist. Mit anderen Worten erfolgt
somit hierbei ein An- bzw. Aufschmelzen des Materials im Lochbereich
durch ein direktes Kontaktieren des Heizelementes mit
dem jeweiligen Flächengebilde, wobei eine derartige Kontakt
aufheizung des Lochbereiches insbesondere durch eine beheizte
Walze, die vorzugsweise noch im Lochbereich mit einer entspre
chenden radial nach außen weisenden Gravur versehen ist, er
folgt, während einer dieser beheizten Walze zugeordnete und
mit einer Vielzahl von Hohlstempeln versehene zweite Walze si
cherstellt, daß das im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene
Material über die Innenräume der Hohlstempel mit Hilfe eines
gasförmigen Fluids, insbesondere mit einem hieran anliegenden
Vakuum, abgeführt wird.
Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung wird die Heizeinrichtung durch den beheizbaren Endab
schnitt eines jeden Hohlstempels ausgebildet, so daß der Hohl
stempel selbst, von dem vorzugsweise eine Vielzahl auf einer
Walze angeordnet sind, einerseits das An- bzw. Aufschmelzen
des Materials im Lochbereich und andererseits mittels eines
auf den Innenraum des Hohlstempels einwirkenden gasförmigen
Fluids, insbesondere mittels eines Vakuums, für den ordnungs
gemäßen Abtransport des an- bzw. aufgeschmolzenen Materials
sorgt.
Eine besonders geeignete und auch bei hohen Produktionsge
schwindigkeiten zu verwendende Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung sieht vor, daß hierbei die Heizeinrichtung
als Ultraschallsonotrode, insbesondere als Vielzahl von Ultra
schallsonotroden, ausgestaltet ist. Hierbei stellen diese Ul
traschallsonotroden sicher, daß im Lochbereich das dort jeweils
vorhandene Material in der erwünschten Weise einwandfrei
an- bzw. aufgeschmolzen wird, so daß dementsprechend das an-
bzw. aufgeschmolzene Material mit Hilfe eines gasförmigen
Fluids, insbesondere mit Hilfe eines Vakuums, entfernt werden
kann.
Eine spezielle Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sieht vor, daß die Einrichtung zur Entfernung des an- bzw.
aufgeschmolzenen Materials im Lochbereich aus einer Vielzahl
von nach einem vorgegebenen Muster auf einer Walze ausgebilde
ten und radial nach außen weisenden Hohlstempeln ausgestaltet
ist, daß die Heizeinrichtung mindestens eine Ultraschallsono
trode, vorzugsweise eine Vielzahl von Ultraschallsonotroden,
umfaßt, die mit Abstand von den Endabschnitten der Hohlstempel
unter Ausbildung eines Spaltes angeordnet und auf diese Endab
schnitte jeweils ausgerichtet sind. Desweiteren ist bei dieser
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Transporteinrichtung derart ausgestaltet, daß die kontinu
ierlich transportierte Bahn des zu lochenden Flächengebildes
durch den Spalt geführt und hierbei in Kontakt mit dem Endab
schnitt des Hohlstempels gebracht wird, so daß über jeden In
nenraum eines jeden Hohlstempels unter Ausbildung des er
wünschten Loches das an- bzw. aufgeschmolzene Material mittels
eines gasförmigen Fluids, insbesondere mittels eines Vakuums,
abführbar ist. Diese spezielle Ausgestaltung der erfindungsge
mäßen Vorrichtung erlaubt ein reproduzierbares Erzeugen von
Löchern, wobei die Vorrichtung durch Variation der Spaltdicke
an jede Stärke des Flächengebildes schnell und unproblematisch
anpaßbar ist.
Bei einer besonders geeigneten und sehr kostengünstig zu be
treibenden Weiterbildung der zuvor beschriebenen Vorrichtung
ist die Ultraschallsonotrode bzw. die Vielzahl von Ultra
schallsonotroden derart gelagert, daß die Ultraschallsonotrode
bzw. Ultraschallsonotroden zwischen einer ersten Stellung, in
der sie mit Abstand von den Endabschnitten der Hohlstempel un
ter Ausbildung des Spaltes angeordnet sind, und einer zweiten
Stellung, in der die Ultraschallsonotrode bzw. die Ultra
schallsonotroden in Kontakt mit dem zu lochenden Flächenge
bilde in dem Lochbereich bzw. in den Lochbereichen, nicht je
doch in Kontakt mit den Hohlstempeln selbst tritt bzw. treten,
und umgekehrt hierzu, bewegbar. Mit anderen Worten wird bei
dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung jede
Ultraschallsonotrode aus einer Ruhestellung (erste Stellung)
in eine Arbeitsstellung (zweite Stellung) überführt, wobei in
dieser Arbeitsstellung die Sonotrode dann im Lochbereich das
An- bzw. Aufschmelzen des Materials bewirkt. Dieses Material
wird dann, sobald es an- bzw. aufgeschmolzen ist, direkt über
den diesbezüglichen Innenraum des zugehörigen Hohlstempels ab
geführt, insbesondere über ein hieran zumindestens zeitweise
anliegendes Vakuum abgesaugt, während die entsprechende Ultra
schallsonotrode gleichzeitig oder unmittelbar hiernach wieder
in die Ruhestellung zurückgeführt wird.
Um bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung sicherzustellen, daß durch das Inkontakt
treten der Ultraschallsonotroden mit dem Lochbereich des
transportierten Flächengebildes keine unerwünschten Störungen
des kontinuierlichen Transportes, keine in Längsrichtung
orientierten Löcher und/oder auch keine partiellen Spannungen
auf das Flächengebilde einwirken, ist bei einer Weiterbildung
die Ultraschallsonotrode derart gelagert, daß sie zwischen der
ersten und der zweiten Stellung 500-mal bis 40.000-mal pro Se
kunde, insbesondere 1.000-mal bis 10.000-mal pro Sekunde, hin-
und herbewegbar ist. Hierbei legt dann eine derartig gelagerte
Ultraschallsonotrode bzw. die Vielzahl von Ultraschallsonotro
den vorzugsweise einen Weg zwischen der ersten Stellung und
der zweiten Stellung zurück, der zwischen 20 µm und 200 µm,
vorzugsweise zwischen 30 µm und 80 µm, beträgt.
Um bei der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestal
tung der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Einziehen der Bahn
des zu lochenden Flächengebildes in die Vorrichtung und durch
den Spalt zu erleichtern, weist insbesondere der zwischen der
Ultraschallsonotrode und dem Endabschnitt des Hohlstempels
vorgesehene Spalt eine Stärke auf, die zwischen 2% und 30%
größer ist als die Dicke des jeweils zu behandelnden Flächen
gebildes. Vorzugsweise ist jedoch die Stärke dieses Spaltes
durch die Konstruktion der Lagerung der Ultraschallsonotrode
und/oder des Hohlstempels veränderbar, so daß ein gewünschter
Abstand zwischen dem Endabschnitt und der Ultraschallsonotrode
einstellbar ist.
Wie bereits zuvor bei einer Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Vorrichtung ausgeführt wurde, kann die Heizeinrichtung
als beheizbare Walze ausgestaltet sein, so daß es sich hierbei
um eine Kontaktbeheizung handelt. Insbesondere ist bei dieser
Ausgestaltung die Heizeinrichtung als beheizbare Walze ausge
bildet, während die Einrichtung zur Entfernung des an- bzw.
aufgeschmolzenen Materials im Lochbereich eine Vielzahl von
auf einer Walze angeordneten Hohlstempeln, die vorzugsweise
radial nach außen weisen, umfaßt. Desweiteren ist bei dieser
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Transport
einrichtung derart ausgebildet und ausgerichtet, daß der End
bereich eines jeden Hohlstempels in Kontakt mit der Oberfläche
der transportierten Bahn des Flächengebildes im Lochbereich
tritt, wobei die beheizbare Walze sowie die mit den Hohlstem
peln versehene Walze derart gelagert sind, daß der Abstand
zwischen den beiden Walzen einstellbar ist. Hierdurch wird si
chergestellt, daß auch unterschiedlich dicke Flächengebilde
ohne aufwendigen Umbau der Vorrichtung durch ein einfaches
Einstellen des Abstandes der beiden zusammenwirkenden Walzen
entsprechend gelocht werden können.
Bereits beim erfindungsgemäßen Verfahren wurde vorstehend be
schrieben, daß das An- bzw. Aufschmelzen des Materials im
Lochbereich über ein kontaktloses Erwärmen erfolgen kann, so
daß bei einer entsprechend hierauf basierenden Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Heizeinrichtung eine
kontaktlos auf das Material im Lochbereich einwirkende Heiz
einrichtung, insbesondere eine Einrichtung zur Erzeugung einer
entsprechenden energiereichen Strahlung, eine elektrische Fun
ken-, Bogen- und/oder Corona-Erzeugungseinrichtung und/oder
ein Laser ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand von
zwei Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Seitenansicht einer ersten Aus
führungsform, wobei eine Locherzeugungseinrich
tung in einer ersten Stellung abgebildet ist;
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch mit der in einer zweiten
Stellung abgebildeten Locherzeugungseinrichtung;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten
Ausführungsform der Vorrichtung.
In den Fig. 1 bis 3 sind die selben Teile mit den selben
Bezugszeichen versehen.
Eine Bahn eines insgesamt mit 1 bezeichneten Flächengebildes
wird bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausfüh
rungsform mittels einer Transporteinrichtung in Pfeilrichtung
2 durch eine Locherzeugungseinrichtung mit einer konstanten
Geschwindigkeit kontinuierlich transportiert, wobei die Trans
porteinrichtung für die Bahn des Flächengebildes 1 ein erstes
Walzenpaar 3, das als Quetschwerk ausgebildet ist, eine in
Transportrichtung 2 des Flächengebildes 1 gesehen hierauf folgende
Umlenkwalze 4, eine Walze 11, eine zweite Umlenkwalze 5
sowie ein zweites Walzenpaar 6, das ebenfalls als Quetschwerk
ausgebildet ist, aufweist. Durch Einstellung der Liniendrücke
an den Walzenpaaren 3 und 6 läßt sich ein schlupffreier Waren
transport der Bahn des Flächengebildes 1 gewährleisten, wobei
zusätzlich noch die Walzenpaare 3 bzw. 6, falls erforderlich,
von der Bahn des Flächengebildes umschlungen werden können.
Ebenso ist durch die Abstimmung der Geschwindigkeit des ersten
Walzenpaares 3 auf die Geschwindigkeit des zweiten Walzenpaa
res 6 die Spannung der transportierten Bahn des Flächengebil
des 1 derart einstellbar, daß hier die diesbezüglichen Trans
portspannungswerte zwischen einer minimalen Spannung, die na
hezu 0 beträgt, und einer maximalen Spannung variierbar ist.
In Transportrichtung 2 der Bahn des Flächengebildes 1 folgt
auf die Walze 4 die eigentliche Locherzeugungseinrichtung, wo
bei die Locherzeugungseinrichtung eine Heizeinrichtung 7 sowie
eine insgesamt mit 8 bezeichnete und als Walze ausgebildete
Einrichtung zur Entfernung des an- bzw. aufgeschmolzenen Mate
rials des Flächengebildes mittels eines gasförmigen Fluids um
faßt.
Die Heizeinrichtung 7 ist bei der in den Fig. 1 und 2 ge
zeigten Ausführungsform als eine sich quer zur Bahn des Flä
chengebildes 1 erstreckende Vielzahl von Ultraschallsonotroden
ausgestaltet, wobei diese Ultraschallsonotroden, von der nur
eine in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, zwischen einer er
sten, in Fig. 1 abgebildeten Stellung in Pfeilrichtung 9 in
eine zweite, in Fig. 2 abgebildete Stellung bewegbar sind.
Aus dieser zweiten Stellung (Fig. 2) sind die Ultraschall
sonotroden 7 in Pfeilrichtung 10 wieder in die erste Stellung
bewegbar, wobei zuvor die erste Stellung auch als Ruhestellung
und die zweite Stellung als Arbeitsstellung bezeichnet worden
ist.
Hierbei beträgt der Weg, den die Ultraschallsonotroden 7 zu
rücklegen, beispielsweise 60 µm, wobei die Geschwindigkeit der
zuvor genannten Bewegung der Ultraschallsonotroden von der er
sten Stellung in die zweite Stellung und umgekehrt hierzu auf
die Transportgeschwindigkeit anpaßbar ist, derart, daß die Ul
traschallsonotroden 7 beispielsweise 5.000 mal pro Sekunde
hin- und herbewegt werden.
In der zweiten Stellung, wie diese in Fig. 2 abgebildet ist,
tritt ein unterer Abschnitt 7a der Ultraschallsonotrode in
Kontakt mit der Oberfläche 1a des Flächengebildes 1.
Die insgesamt mit 8 bezeichnete Einrichtung zur Entfernung des
an- bzw. aufgeschmolzenen Materials mittels eines gasförmigen
Fluids wird bei den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausfüh
rungsformen durch die Walze 11 ausgebildet, wobei auf der
Oberfläche der Walze 11 eine Vielzahl von Hohlstempeln 12 nach
einem vorgegebenen Muster vorgesehen sind. In den Fig. 1
bis 3 sind von der Vielzahl der Hohlstempel nur fünf Hohl
stempel 12 beispielhaft abgebildet.
Der Innenraum 13 eines jeden Hohlstempels mündet von seinem
oberen Endabschnitt 13a bis ins Innere 14 der Walze 11 und ist
dort mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden, derart,
daß der Innenraum 13 eines jeden Hohlstempels 12 insbesondere
für eine vorgegebene Zeit mit einem bezüglich des Unterdruckes
einstellbaren Vakuum beaufschlagbar ist. Insbesondere liegt an
dem Innenraum 13 dann ein Vakuum an, wenn sich der diesbezüg
liche Hohlstempel 12 in einer Position befindet, wie diese in
Fig. 2 für den mit 12a bezeichneten Hohlstempel wiedergegeben
ist.
Um nunmehr mit den zuvor in Verbindung mit den Fig. 1 und 2
beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung eine entspre
chende Vielzahl von Löchern in dem Flächengebilde 1 zu erzeu
gen, wird das Flächengebilde 1 kontinuierlich mit einer vorge
gebenen Geschwindigkeit durch die in den Fig. 1 und 2 ge
zeigte Locherzeugungseinrichtung transportiert. Sobald sich
dabei bei einer Drehung der Walze 11 ein hierdurch unterstütz
ter und auf dem Endabschnitt des Hohlstempels 12a aufliegender
Abschnitt des Flächengebildes 1 eine Position erreicht, wie
diese in Fig. 2 gezeigt ist, schwingt die Ultraschallsono
trode in Pfeilrichtung 9 nach unten und liegt dann in der End
stellung dieser Bewegung auf der Oberfläche 1a des Flächenge
bildes 1 auf. Gleichzeitig hiermit erzeugt die Ultraschall
sonotrode die erforderliche Energie, so daß das Material in
der vom Innenraum des Stempels 12a abgedeckten Zone unter Aus
bildung des diesbezüglichen Loches an- bzw. aufgeschmolzen
wird, während ein hiermit zeitgleich am Innenraum des Hohl
stempels 12a anliegendes Vakuum das im Lochbereich an- bzw.
aufgeschmolzene Material absaugt. Abhängig von der jeweils erzeugten
Energie der Ultraschallsonotrode und der Richtung, mit
der diese Energie auf den Lochbereich gerichtet wird, kann das
Material im Lochbereich entweder vollständig oder teilweise
aufgeschmolzen werden, so daß wahlweise das Flächengebilde im
Lochbereich bei einem ringförmig begrenzten Anschmelzen des
Randes unangeschmolzen oder nur teilweise angeschmolzen her
ausgerissen wird oder daß bei einem vollständigen Aufschmelzen
des Materials hier dann eine entsprechende polymere Schmelze
über den Innenraum des Hohlstempels abtransportiert wird. Ein
sich ggf. ausbildender Schmelzrand wird so auf der unteren
Fläche 1b vorgesehen und ragt, abhängig von der zur Verfügung
stehenden Menge an aufgeschmolzenen polymeren Material hier
über hinaus, während die Struktur der Oberfläche 1a des Flä
chengebildes 1 unverändert erhalten bleibt.
Nach Erzeugung des Loches schwingt die Sonotrode 7 augenblick
lich in Pfeilrichtung 10 in die Stellung (erste Stellung) zu
rück, wie sie in Fig. 1 abgebildet ist, so daß zur Erzeugung
des nächsten Loches dann der zuvor beschriebene Vorgang wie
derholt wird.
Die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsform unterscheidet
sich von der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform ledig
lich in der Ausgestaltung der Heizeinrichtung zum An- oder
Aufschmelzen des Materials. Bei der zweiten Ausführungsform
ist diese Heizeinrichtung nicht als Ultraschallsonotrode son
dern als Walze 20 ausgebildet, wobei die Walze 20 auf ihrer
Oberfläche eine Vielzahl von nach außen vorspringenden Gravu
ren 21 aufweist. Hierbei sind die Gravuren 21 derart auf die
auf der Oberfläche der Walze 11 vorgesehenen Hohlstempel 12
angepaßt, daß eine Gravur 21 jeweils auf einen entsprechenden
Hohlstempel ausgerichtet ist, wie dies für die Gravur 21a und
den Hohlstempel 12a in Fig. 3 beispielhaft dargestellt ist.
Die Walze 20 mit den darauf angeordneten und radial nach außen
springenden Gravuren 21 wird auf eine vorgegebene Temperatur
beheizt, so daß durch Strahlung und/oder Kontakt der Gravuren
21 mit dem Flächengebilde 1 im Lochbereich das Material dort
entsprechend an- bzw. aufgeschmolzen wird, so daß unter Aus
bildung des jeweiligen Loches zeitgleich hiermit dann das an-
bzw. aufgeschmolzene Material über den Innenraum 13 des Hohl
stempels abgeführt werden kann. Falls erwünscht und erforder
lich, kann der Innenraum 13 eines jeden Hohlstempels beheizt
werden, um so eine unerwünschte Abscheidung von Polymerrück
ständen zu verhindern. Diese Möglichkeit ist auch bei der zu
vor beschriebenen ersten Ausführungsform gegeben.
Die Gravur 21 der Walze 20 ist vorzugsweise beschichtet, so
daß über die Beschichtung verhindert wird, daß sich auf der
Oberfläche 1a ein zur Walze 20 weisender Schmelzrand ausbil
det.
Bei der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform findet als
Heizeinrichtung eine gravierte Walze 20 Anwendung, wobei je
doch diese gravierte Walze 20 auch durch eine glatte Walze,
d. h. somit durch eine nicht gravierte Walze, ersetzt werden
kann, so daß demnach ein Abschnitt der Walzenoberfläche mit
dem Endabschnitt 13a des Hohlstempels 12 zur Erzeugung des Loches
zusammenwirkt.
Die zuvor beschriebene und in Fig. 3 abgebildete zweite Aus
führungsform der Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Um nunmehr mit der zuvor in Verbindung mit der Fig. 3 be
schriebenen zweiten Ausführungsform der Vorrichtung eine ent
sprechende Vielzahl von Löchern in dem Flächengebilde 1 zu er
zeugen, wird das Flächengebilde 1 kontinuierlich mit einer
vorgegebenen Geschwindigkeit durch die in der Fig. 3 gezeig
ten Vorrichtung transportiert, wie dies zuvor im Detail bei
dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Sobald sich
dabei in Folge der Drehung der Walzen 20 und 11 ein von einem
Hohlstempel 12 unterstützter, auf dem Endabschnitt des Hohl
stempels aufliegender Abschnitt des Flächengebildes 1 eine Po
sition erreicht, wie diese in Fig. 3 für den Hohlstempel 12a
beispielhaft gezeigt ist, ist eine entsprechend aufgeheizte
Gravur der Walze 20 nur noch im geringen Abstand zu diesem Ab
schnitt oder tritt sogar hiermit in Kontakt, wie dies in Fig.
3 für die Gravur 21a beispielhaft gezeigt ist. Hierdurch er
folgt das erwünschte An- bzw. Aufschmelzen des Materials in
der vom Innenraum des Stempels 12a abgedeckten Zone, so daß
das diesbezügliche Loch ausgebildet wird, während ein hiermit
zeitgleich am Innenraum des Hohlstempels 12a anliegendes Va
kuum das im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene Material ab
saugt. Abhängig von der jeweils in dieser Weise übertragenen
Energie kann das Material im Lochbereich entweder vollständig
oder teilweise angeschmolzen werden, so daß wahlweise das Flä
chengebilde im Lochbereich bei einem ringförmig begrenzten Anschmelzen
des Randes unangeschmolzen oder nur teilweise ange
schmolzen herausgerissen wird oder bei einem vollständigen
Aufschmelzen des Materials hier dann eine entsprechende poly
mere Schmelze über den Innenraum des Hohlstempels abtranspor
tiert wird. Der sich ggf. ausbildende Schmelzrand ist jedoch
ausschließlich auf der unteren Fläche 1b des Flächengebildes
vorgesehen und ragt, abhängig von der Menge des aufgeschmol
zene Materials, auch über diesen hinaus, während die Struktur
der Oberfläche 1b des Flächengebildes 1 unverändert erhalten
bleibt.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Hohlstempel 12, 12a kön
nen einen beliebigen Querschnitt aufweisen, so daß dementspre
chend auch unterschiedlich geformte Löcher im Flächengebilde 1
hierdurch erzeugt werden.
Claims (28)
1. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern in ei
ner mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit durch eine
Locherzeugungsvorrichtung transportierten Bahn eines Flächen
gebildes, insbesondere zur Herstellung einer Vielzahl von
Löchern in einer Folie oder in einem Vlies, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Material des Flächengebildes im Bereich ei
nes jeden Loches an- oder aufgeschmolzen wird und daß gleich
zeitig das hierdurch in diesem Bereich an- bzw. aufgeschmol
zene Material des Flächengebildes mit Hilfe eines auf den Be
reich einwirkenden gasförmigen Fluids unter Ausbildung des je
weiligen Loches entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Material im Bereich eines jeden Loches durch Kontakt mit einer
erhitzten Oberfläche an- oder aufgeschmolzen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Material im Bereich eines jeden Loches durch eine
Strahlung an- oder aufgeschmolzen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Material durch eine Ultraschallbehandlung im Bereich eines je
den Loches an- oder aufgeschmolzen wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als gasförmiges Fluid ein im Bereich eines
jeden Loches einwirkendes Vakuum angewandt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vakuum ein Vakuum mit einem Unterdruck zwischen 10-1 Pa und
105 Pa ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Flächengebilde runde, ovale,
rechteckige und/oder quadratische Löcher erzeugt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß solche Löcher erzeugt werden, deren Fläche
zwischen 0,25 mm2 und 12 mm2 pro Loch variiert.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Löcher in einer Anzahl zwischen 0,5
und 60 pro m2 Flächengebilde erzeugt werden.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Löcher einen Schmelzrand aufweisen,
der überwiegend nur über eine Fläche des Flächengebildes hin
ausragt.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Material im Bereich eines jeden Loches
durch ein kontaktloses Erwärmen an- oder aufgeschmolzen wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorangehenden Ansprüche, mit einer Transporteinrichtung für
den kontinuierlichen Transport der Bahn des Flächengebildes
durch die Vorrichtung und einer Locherzeugungseinrichtung, da
durch gekennzeichnet, daß die Locherzeugungseinrichtung eine
Heizeinrichtung (7; 20) zum An- oder Aufschmelzen des Mate
rials im jeweiligen Lochbereich und einer Einrichtung (8) zur
Entfernung des an- bzw. aufgeschmolzenen Materials mittels ei
nes gasförmigen Fluids aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (8) zur Entfernung des an- bzw. aufgeschmol
zenen Materials durch mindestens einen Hohlstempel (12, 12a)
ausgebildet ist, wobei der Hohlstempel (12, 12a) mit dem Flä
chengebilde (1) in Kontakt bringbar ist, und daß über den In
nenraum (13) des Hohlstempels (12, 12a) das gasförmige Fluid
auf das im Lochbereich an- bzw. aufgeschmolzene Material ein
wirkt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
über den Innenraum (13) des Hohlstempels (12, 12a) ein Vakuum
als gasförmiges Fluid auf das im Lochbereich an- bzw. aufge
schmolzene Material einwirkt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich
net, daß eine Vielzahl von Hohlstempeln (12, 12a) auf einer
Walze (11) angeordnet sind und daß die Transporteinrichtung
(3, 4, 5, 6) derart ausgestaltet und ausgerichtet ist, daß der
Endbereich (13a) eines jeden Hohlstempels (12, 12a) in Kon
takt mit der Oberfläche (1a) der transportierten Bahn des Flä
chengebildes (1) tritt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Hohlstempel (12, 12a) über die Walzenoberfläche radial
nach außen hinausragt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Hohlstempel (12, 12a) zwischen 0,1 mm und 10 mm über die
Walzenoberfläche radial nach außen hinausragt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (7, 20) durch ein mit
dem Material im Lochbereich in Kontakt bringbares Heizelement
(21, 21a) ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der beheizbare Endabschnitt (13a) des Hohlstempels (12, 12a)
die Heizeinrichtung ausbildet.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (7) als
Ultraschallsonotrode, insbesondere als Vielzahl von Ultra
schallsonotroden, ausgestaltet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zur Entfernung des an-
bzw. aufgeschmolzenen Materials im Lochbereich aus einer Viel
zahl von nach einem vorgegebenen Muster auf einer Walze (11)
ausgebildeten und radial nach außen weisenden Hohlstempeln
(12, 12a) ausgestaltet ist, daß die Heizeinrichtung (7) minde
stens eine Ultraschallsonotrode, vorzugsweise eine Vielzahl
von Ultraschallsonotroden, umfaßt, die mit Abstand von den
Endabschnitten (13a) der Hohlstempel (12, 12a) unter Ausbil
dung eines Spaltes angeordnet und auf die Endabschnitte (13a)
ausgerichtet sind, daß die Transporteinrichtung (3, 4, 5, 6)
derart ausgestaltet ist, daß die kontinuierlich transportierte
Bahn des Flächengebildes (1) durch den Spalt geführt und hier
bei in Kontakt mit dem Endabschnitt (13a) des Hohlstempels
(12a) gebracht wird, und daß über jeden Innenraum (13) eines
jeden Hohlstempels (12, 12a) unter Ausbildung des erwünschten
Loches das an- bzw. aufgeschmolzene Material abführbar, insbe
sondere mittels eines Vakuums, absaugbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ultraschallsonotroden (7) derart gelagert sind, daß die
Ultraschallsonotroden zwischen einer ersten Stellung, in der
sie mit Abstand von den Endabschnitten (13a) der Hohlstempel
(12, 12a) unter Ausbildung des Spaltes angeordnet sind, und
einer zweiten Stellung, in der die Ultraschallsonotroden (7)
in Kontakt mit dem Flächengebilde (1) in den Lochbereichen,
nicht jedoch in Kontakt mit den Hohlstempeln (12, 12a) treten,
und umgekehrt hierzu, bewegbar sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ultraschallsonotroden (7) zwischen der ersten und der
zweiten Stellung 500-mal bis 40.000-mal pro Sekunde, insbeson
dere 1.000-mal bis 10.000-mal pro Sekunde, hin- und herbeweg
bar sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21 bis 23, dadurch gekennzeich
net, daß der Spalt eine Stärke aufweist, die zwischen 2% und
30% größer ist als die Dicke des jeweils zu behandelnden
Flächengebildes.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung als beheizbare Walze
(20) ausgebildet ist und daß die Einrichtung (8) zur Entfer
nung des an- bzw. aufgeschmolzenen Materials im Lochbereich
eine Vielzahl von auf einer Walze (11) angeordneten Hohl
stempeln (12, 12a) umfaßt, wobei die Transporteinrichtung (3,
4, 5, 6) derart ausgestaltet und ausgerichtet ist, daß der
Endbereich (13a) eines jeden Hohlstempels (12, 12a) in Kontakt
mit der Oberfläche (1a) der transportierten Bahn des Flächen
gebildes (1) tritt, und daß die beheizbare Walze (20) sowie
die mit den Hohlstempeln (12, 12a) versehene Walze (11) derart
gelagert sind, daß der Abstand zwischen den beiden Walzen (11,
20) einstellbar ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (7) eine kontaktlos
auf das Material im Lochbereich einwirkende Heizeinrichtung
(7) ist.
27. Flächengebilde, hergestellt nach einem Verfahren nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 11.
28. Flächengebilde, hergestellt mit einer Vorrichtung nach ei
nem der Ansprüche 12 bis 26.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000103574 DE10003574A1 (de) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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---|---|---|---|
DE2000103574 DE10003574A1 (de) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Löchern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (1)
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DE10003574A1 true DE10003574A1 (de) | 2001-08-02 |
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DE (1) | DE10003574A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2382069B1 (de) | 2008-11-28 | 2017-08-09 | Brightwake Limited | Perforation von laminierten materialien |
-
2000
- 2000-01-27 DE DE2000103574 patent/DE10003574A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2382069B1 (de) | 2008-11-28 | 2017-08-09 | Brightwake Limited | Perforation von laminierten materialien |
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