DE102005035886B4 - Device and method for thermosetting for deformation and / or smoothing of the weave and / or mesh structure of a workpiece, in particular a rope, band or web-shaped workpiece - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur eines Werkstücks, insbesondere eines seil, band- oder bahnförmigen Werkstücks (W), welches Fasern mit einer teilkristallinen, übermolekularen Struktur aufweist, wobei die Fasern des Werkstücks (W) zu deren Thermofixierung wärmebeaufschlagt werden, wobei die zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur des Werkstücks (W) benötigte Energie durch Ultraschallschwingungen bereitgestellt wird, wobei an einer ersten Seite (W') des Werkstücks (W) mindestens eine Sonotrode (3) und an einer zweiten Seite (W'') des Werkstücks (W), der Sonotrode (3) gegenüberliegend, ein Amboß (4) oder eine weitere Sonotrode (3') angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Amboß (4) oder eine weitere Sonotrode (3') verwendet wird, in deren Arbeitsfläche eine Ausnehmung (10) angeordnet ist, deren ausgangsseitige Breite (10') der Endbreite des thermofixierten Werkstücks (W) entspricht.method for heat-setting for deformation and / or smoothing of the weave and / or mesh structure a workpiece, in particular a rope, band or web-like workpiece (W) having fibers with a semi-crystalline, over-molecular structure, wherein the fibers of the workpiece (W) heat-stressed to the heat-setting be used, wherein the heat-setting for deformation and / or smoothing the Web and / or mesh structure of the workpiece (W) required energy by ultrasonic vibrations is provided, wherein on a first side (W ') of the workpiece (W) at least one sonotrode (3) and at a second side (W '') of the workpiece (W), opposite to the sonotrode (3) Anvil (4) or another sonotrode (3 ') is arranged, characterized the existence Anvil (4) or another sonotrode (3 ') is used, in the working surface of a Recess (10) is arranged, whose output-side width (10 ') the final width of the heat-set workpiece (W) corresponds.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur eines Werkstücks, insbesondere eines seil, band- oder bahnförmigen Werkstücks, welches Fasern mit einer teilkristallinen, übermolekularen Struktur aufweist, wobei die Fasern des Werkstücks zu deren Thermofixierung wärmebeaufschlagt werden, wobei die zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur des Werkstücks benötigte Energie durch Ultraschallschwingungen bereitgestellt wird, wobei an einer ersten Seite des Werkstücks mindestens eine Sonotrode und an einer zweiten Seite des Werkstücks, der Sonotrode gegenüberliegend, ein Amboß oder eine weitere Sonotrode angeordnet wird, sowie eine Vorrichtung zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Faserstruktur eines Werkstücks, insbesondere eines seil-, band- oder bahnförmigen Werkstücks, mit einer Ultraschalleinrichtung zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen zur Einbringung der zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Faserstruktur des seil-, band- oder bahnförmigen Werkstücks benötigten Energie, wobei an der ersten Seite des Werkstücks mindestens eine Sonotrode und einer zweiten Seite des Werkstücks, der Sonotrode gegenüberliegend, ein Amboß oder eine weitere Sonotrode angeordnet ist.The The invention relates to a method for thermosetting for deformation and / or smoothing the weave and / or mesh structure of a workpiece, in particular a rope, band or web-shaped workpiece, which Having fibers with a semi-crystalline, over-molecular structure, being the fibers of the workpiece heat-stressed for their heat-setting be used, wherein the heat-setting for deformation and / or smoothing the Web and / or mesh structure of the workpiece required energy by ultrasonic vibrations is provided, wherein on a first side of the workpiece at least a sonotrode and on a second side of the workpiece, the Opposite sonotrode, an anvil or a further sonotrode is arranged, as well as a device for Thermofixing for deformation and / or smoothing of the weave and / or fiber structure a workpiece, in particular a rope, band or web-shaped workpiece, with an ultrasonic device for generating ultrasonic vibrations for introducing the heat-setting for deformation and / or smoothing the Web and / or fiber structure of the rope, band or web-shaped workpiece required energy, wherein on the first side of the workpiece at least one sonotrode and a second side of the workpiece, opposite the sonotrode, an anvil or another sonotrode is arranged.
Thermofixier-Verfahren sind bekannt und dienen dazu, die Formstabilität von aus synthetischen Fasern und Geweben ausgebildeten Werkstücken zu verbessern sowie diese gegen unerwünschtes Einlaufen zu schützen. Die Thermofixierung derartiger Werkstücke wird dabei derart durchgeführt, daß diese Werkstücke in eine Wärmekammer eingebracht werden, wobei Temperatur und Verweilzeit durch die Art der Faser bestimmt werden. Vorzugsweise erfolgt in der Wärmekammer noch eine Streckung der Werkstücke, indem vorgesehen ist, daß die Einlaufgeschwindigkeit der band- oder bahnförmigen Werkstücke kleiner ist als deren Auslaufgeschwindigkeit. Nach dem Durchlaufen dieser Wärmestufe wird der in der Wärmekammer erreichte Zustand fixiert, indem das Werkstück in eine Kühlstufe eingebracht wird.Heatsetting process are known and serve the dimensional stability of synthetic fibers and tissues trained workpieces to improve and protect against unwanted shrinkage. The Thermofixation of such workpieces is carried out in such a way that this workpieces in a warming room be introduced, with temperature and residence time by the type the fiber can be determined. Preferably takes place in the heat chamber still an extension of the workpieces, by providing that the Entry speed of the band or web-shaped workpieces smaller is as their exit speed. After going through this warmth rate will be in the heat chamber reached state fixed by placing the workpiece in a cooling stage becomes.
Die bekannten Verfahren zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur derartiger Werkstücke sowie die hierzu verwendeten Vorrichtungen besitzen den Nachteil, daß die jeweils verwendeten Heizkammern einen hohen Platzbedarf aufweisen, welcher in nachteiliger Art und Weise dazu führt, daß bekannte Thermofixier-Vorrichtungen voluminös bauen.The known methods for thermosetting for deformation and / or smoothing the weave and / or mesh structure of such workpieces as well the devices used for this purpose have the disadvantage that each used heating chambers require a lot of space, which disadvantageously leads to known heat-setting devices voluminous to build.
Ein weiterer, noch viel gravierenderer Nachteil ist, daß die Heizkammern eine lange Vorheizzeit und/oder eine große Abkühlzeit benötigen. Dies führt in nachteiliger Art und Weise dazu, daß bei einem Defekt, insbesondere bei einem Reißen des band- oder bahnförmigen Werkstücks in der Heizkammer, diese zuerst abgekühlt werden müssen, bevor es möglich ist, den Defekt zu beheben, insbesondere eine neue Werkstückbahn in die Heizkammer einzuführen. An diesen Umrüstvorgang schließt sich dann wiederum in nachteiliger Art und Weise ein erneuter Aufheizvorgang der zum Umrüsten abgekühlten Heizkammer an.One Another, even more serious disadvantage is that the heating chambers require a long preheating time and / or a long cooling time. This results in disadvantageous Way to that at a defect, in particular in a tearing of the band or web-shaped workpiece in the Heating chamber, this cooled first Need to become, before it is possible is to remedy the defect, in particular a new workpiece web in to introduce the heating chamber. At this conversion process includes Then turn in a disadvantageous way a renewed heating the one for conversion cooled heating chamber at.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Thermofixier-Verfahren zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur eines Werkstücks besteht darin, daß sie einen relativ hohen Energieverbrauch aufweisen, nicht zuletzt dadurch, daß die Heizkammern voluminös bauen, so daß für eine entsprechende Wärmebeaufschlagung des Werkstücks nicht nur die Energie benötigt wird, die zum Behandeln des Werkstücks erforderlich ist, sondern darüber hinaus noch ein großer Anteil der benötigten Gesamtenergie zum Aufheizen der Kammern aufzuwenden ist.One Another disadvantage of the known thermofixing method for deformation and / or smoothing the Web and / or mesh structure of a workpiece is that they have a relatively high energy consumption, not least because of that the Heating chambers voluminous build, so that for an appropriate heat application of the workpiece not only the energy needed which is required to treat the workpiece, but beyond another big one Share of total energy required to spend for heating the chambers is.
Die
Beim Thermofixieren von gewebten oder gewirkten, seil-, bahn- oder streifenförmigen Werkstücken vermindert sich deren Breite: Typischerweise beträgt bei einer Ausgangsbreite von 50 mm die Bandbreite des thermofixierten Werkstücks ungefähr 47 mm. Weiter schwankt die Ausgangsbreite eines derartigen Werkstücks von Webstuhl zu Webstuhl, da die Ausgangsbreite vom Spannungsverlauf in der Kette und von verschiedenen anderen, beim Weben auftretenden Faktoren abhängig ist. Auch hängt die Endbreite eines derartigen thermofixierten Werkstücks davon ab, ob beim Thermofixieren gestreckt, gehalten oder geschrumpft wird. Thermofixierte Werkstücke weisen daher eine gewisse Breitentoleranz auf.The heat setting of woven or knitted, rope, web or strip-shaped workpieces reduces their width: Typically, with a starting width of 50 mm, the bandwidth of the heat-set workpiece is approximately 47 mm. Furthermore, the starting width of such a workpiece varies from loom to loom because the initial width depends on the tension in the warp and on various other factors involved in weaving. Also, the final width of such a heat-set workpiece depends on whether stretched during thermosetting, held or shrunk. Thermoset workpieces therefore have a certain width tolerance.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Reduzierung der Toleranz der Endbreite des thermofixierten Werkstücks erreicht wird.It It is an object of the present invention to provide a method and a device of the type mentioned in such a way that a reduction the tolerance of the final width of the heat-set workpiece reached becomes.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, daß ein Amboß und/oder eine weitere Sonotrode verwendet wird, in deren Arbeitsfläche eine Ausnehmung angeordnet ist, deren ausgangsseitige Breite der Endbreite des thermofixierten Werkstücks entspricht.These The object is achieved by the method according to the invention in that an anvil and / or Another sonotrode is used in the working surface of a Recess is arranged, the output side width of the end width of the heat-set workpiece equivalent.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß der Amboß und/oder die weitere Sonotrode eine Ausnehmung aufweist, deren ausgangsseitige Breite im wesentlichen gleich der Endbreite des thermofixierten Werkstücks ist.to solution The above object is in the device according to the invention provided that the Anvil and / or the further sonotrode has a recess whose output side Width substantially equal to the final width of the heat-set workpiece is.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß die Breitentoleranz von seil-, band- oder bahnförmigen, thermofixierten Werkstücken in vorteilhafter Art und Weise verringert wird. Dies insbesondere bei Werkstücken, die in sicherheitsrelevanten Einrichtungen, wie z. B. in Rückhaltesystemen für Fahrzeuge, eingesetzt werden sollen, von Vorteil.By the measures according to the invention will achieved in an advantageous manner that the width tolerance of rope, strip or web-shaped, heat-set workpieces is reduced in an advantageous manner. This particular for workpieces, in safety-relevant facilities, such. B. in restraint systems for vehicles, to be used, an advantage.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:Further Details and advantages of the invention are the embodiments to be taken, which are described below with reference to the figures. Show it:
Das
Verfahren zur Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der
Web- und/oder Maschenstruktur
von seil-, band- oder bahnförmigen Werkstücken, die
Fasern mit einer teilkristallinen, übermolekularen Struktur aufweisen,
wird nun im folgenden anhand des in den
Die
allgemein mit
In
den
Die
Energiebeaufschlagung des Werkstücks W
durch die von der Sonotrode
Ist
nun die Einlaufgeschwindigkeit des Werkstücks kleiner als dessen Auslaufgeschwindigkeit, wird
das Werkstück
zwischen den beiden Transporteinrichtungen verstreckt und das Werkstück steht
im Bereich der Ultraschallbeaufschlagung durch die Sonotrode
Ist nun die Einlaufgeschwindigkeit gleich der Auslaufgeschwindigkeit, so ist das Werkstück im Bereich der Ultraschallbeaufschlagung unter einer gleichmäßigen Spannung, wodurch eine Verfestigung und/oder eine Glättung der Oberfläche des Werkstücks erzielbar ist.is now the inlet velocity equal to the outlet velocity, this is the workpiece in the field of ultrasound application under a uniform voltage, whereby a solidification and / or a smoothing of the surface of the workpiece can be achieved is.
Im Fall einer gegenüber der Auslaufgeschwindigkeit größeren Einlaufgeschwindigkeit, also bei einem zugspannungsfreien Werkstück-Transport, wird das Werkstück im Ultraschall-Bereich geschrumpft. Hierdurch ist es in vorteilhafter Art und Weise möglich, den sogenannten Wascheinsprung zu mindern oder zu beseitigen bzw. im Werkstück W eine gewisse Dehnung zu erhalten.in the Case of one opposite the discharge speed greater inlet velocity, So with a tension-free workpiece transport, the workpiece is in the ultrasonic range shrunk. This makes it possible in an advantageous manner, the to reduce or eliminate so-called washing or in workpiece W get a certain amount of stretch.
Durch die oben genannten Maßnahmen wird bewirkt, daß die Web- und/oder Maschenstruktur durch die Ultraschallbehandlung in ihrer Struktur und/oder in ihrem Gefüge gleichmäßiger wird. Produktionsbedingte Unterschiede des Werkstück-Materials können hierdurch in vorteilhafter Art und Weise ausgeglichen werden und das Bestreben des Werkstücks, sich aufzurollen, wird vermindert.By the above measures is causing the Web and / or mesh structure by the ultrasonic treatment in becomes more uniform in its structure and / or in its structure. production-related Differences of the workpiece material can thereby be compensated in an advantageous manner and endeavor of the workpiece, to roll up is diminished.
Die
Verwendung von Ultraschallschwingungen zur Zuführung der zum Thermofixieren
des Werkstücks
W erforderlichen Energie besitzt den Vorteil, daß das beschriebene Verfahren
nur einen Bruchteil der Energie verbraucht, als dies bei bekannten
Verfahren, bei denen die Wärmebeaufschlagung
des Werkstücks
W in einer Heizkammer erfolgt, der Fall ist, da die zum Thermofixieren
erforderliche Energie dem Werkstück
W in vorteilhafter Art und Weise direkt über die von der Sonotrode
Wie
in den
Wie
am besten aus der
In
den
Die
zweite Sonotrode
Bei
den beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird davon
ausgegangen, daß die Thermofixierung
des seil-, bahn- oder bandförmigen Werkstücks W durch
eine Sonotrode
Dies ermöglicht es, einerseits mit einer geringeren Ultraschall-Energie pro Sonotrode zu arbeiten, wodurch bewirkt wird, daß die durch den Ultraschalleintrag bewirkte Thermofixierung zur Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur des Werkstücks W im wesentlichen nur auf die Oberfläche des Werkstücks W beschränkt bleibt, wodurch eine Glättung der Oberfläche und somit eine Erhöhung der Abriebfestigkeit bei ansonsten unveränderter Materialstrukturerzielt wird. Außerdem wird hierdurch eine schonendere Behandlung des Werkstücks ermöglicht.This allows it, on the one hand with a lower ultrasonic energy per sonotrode to work, thereby causing the by the Ultraschallalletrag caused thermosetting to deformation and / or smoothing of Web and / or mesh structure of the workpiece W essentially only on the surface of the workpiece W limited remains, resulting in a smoothing the surface and thus an increase the abrasion resistance is achieved with otherwise unchanged material structure becomes. Furthermore This allows a gentler treatment of the workpiece.
Andererseits
erlaubt es die vorstehend beschriebene Anordnung mehrerer Sonotroden
Bei
der vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Sonotroden
Durch
die Annäherung
mindestens einer Sonotrode
Vorzugsweise
ist noch vorgesehen, daß bei der
Vorrichtung
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß eine Befeuchtung des Werkstücks zu verbesserten Ergebnissen bei der Thermofixierung zwecks Verformung und/oder Glättung der Web- und/oder Maschenstruktur der Werkstücke führt.Surprisingly it turned out that one Humidification of the workpiece to improved results in thermosetting for the purpose of deformation and / or smoothing the weave and / or mesh structure of the workpieces leads.
Von
Vorteil ist desweiteren, daß vorgesehen wird,
daß die
Arbeitsfläche
der Sonotroden
Abschließend soll noch erwähnt werden, daß das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung insbesondere zur Herstellung von Gurten für Kraftfahrzeug-Rückhaltesysteme geeignet sind.To conclude yet mentioned be that described method and the device described in particular for the production of belts for Motor vehicle restraint systems are suitable.
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DE200510035886 DE102005035886B4 (en) | 2005-07-30 | 2005-07-30 | Device and method for thermosetting for deformation and / or smoothing of the weave and / or mesh structure of a workpiece, in particular a rope, band or web-shaped workpiece |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102005035886A1 DE102005035886A1 (en) | 2007-02-01 |
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---|---|---|---|---|
DE3903398A1 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-09 | Akad Wissenschaften Ddr | Drawing die and method for the use thereof |
EP1283294A2 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-12 | Sonotronic Nagel GmbH | Apparatus and process for heatsetting, for deforming and/or smoothing of the weft - and/or meshstructure of a workpiece, in particular of a workpiece in rope ,strip or bandlike form |
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- 2005-07-30 DE DE200510035886 patent/DE102005035886B4/en not_active Expired - Fee Related
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