DE102008029694A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn Download PDF

Info

Publication number
DE102008029694A1
DE102008029694A1 DE102008029694A DE102008029694A DE102008029694A1 DE 102008029694 A1 DE102008029694 A1 DE 102008029694A1 DE 102008029694 A DE102008029694 A DE 102008029694A DE 102008029694 A DE102008029694 A DE 102008029694A DE 102008029694 A1 DE102008029694 A1 DE 102008029694A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sonotrode
tool
sonotrode tool
counter holder
feed direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008029694A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008029694B4 (de
Inventor
Dieter Nagel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sonotronic Nagel GmbH
Original Assignee
Sonotronic Nagel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonotronic Nagel GmbH filed Critical Sonotronic Nagel GmbH
Priority to DE102008029694.5A priority Critical patent/DE102008029694B4/de
Publication of DE102008029694A1 publication Critical patent/DE102008029694A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008029694B4 publication Critical patent/DE102008029694B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/103—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding using a roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • B29C65/081—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations having a component of vibration not perpendicular to the welding surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • B29C65/083—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations using a rotary sonotrode or a rotary anvil
    • B29C65/086—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations using a rotary sonotrode or a rotary anvil using a rotary anvil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8351—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws
    • B29C66/83511—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws jaws mounted on rollers, cylinders or drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8351—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws
    • B29C66/83541—Jaws mounted on rollers, cylinders, drums, bands, belts or chains; Flying jaws flying jaws, e.g. jaws mounted on crank mechanisms or following a hand over hand movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/934—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed by controlling or regulating the speed
    • B29C66/93451—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed by controlling or regulating the speed by controlling or regulating the rotational speed, i.e. the speed of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/16—Bands or sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/934—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed by controlling or regulating the speed
    • B29C66/93431—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed by controlling or regulating the speed the speed being kept constant over time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahn (M1, M2), die eine Sonotrodenanordnung (2) mit einem Sonotrodenwerkzeug (2b) und einen mit diesem zusammenwirkenden Gegenhalter (3) aufweist, wobei das Sonotrodenwerkzeug (2b) und der Gegenhalter (3) durch einen Spalt (4) getrennt sind und die mindestens eine zu bearbeitende Materialbahn (M1, M2) durch diesen Spalt (4) an dem Sonotrodenwerkzeug (2b) und dem Gegenhalter (3) in einer Vorschubrichtung (X) mit einer Vorschubgeschwindigkeit vorbeibewegt wird und zur Baufschlagung der mindestens einen Materialbahn (M1, M2) mit dem Sonotrodenwerkzeug (2b) an einem Bearbeitungspunkt dieses (2b) und/oder das Gegenlager (3) zugestellt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sonotrodenwerkzeug (2b) der Sonotrodenanordnung (2) und/oder der mit ihm zusammenwirkende Gegenhalter (3) entlang einer zur Vorschubrichtung (X) der Materialbahnen (M1, M2) nichtorthogonal verlaufenden Bewegungsbahn, mit einer in Vorschubrichtung (X) der mindestens einer Materialbahn (M1, M2) gerichteten Komponente, zum Bearbeitungspunkt der Vorrichtung (1) bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn, die eine Sonotrodenanordnung mit einem Sonotrodenwerkzeug und einen mit diesem zusammenwirkenden Gegenhalter aufweist, wobei das Sonotrodenwerkzeug und der Gegenhalter durch einen Spalt getrennt sind und die zu bearbeitende Materialbahn in diesem Spalt an dem Sonotrodenwerkzeug und dem Gegenlager in einer Vorschubrichtung mit einer Vorschubgeschwindigkeit vorbei bewegt wird und zur Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Sonotrodenwerkzeug an einem Bearbeitungspunkt dieses und/oder das Gegenlager zugestellt werden.
  • Eine derartige Vorrichtung ist bekannt und wird z. B. dazu eingesetzt, in zwei Materialbahnen in diskreten Abständen eine Schweißnaht einzubringen und diese Materialbahnen derart zu verschweißen, während sie kontinuierlich zwischen dem Sonotrodenwerkzeug und dem Gegenlager vorbei bewegt werden. Um eine möglichst hohe Taktrate zu erreichen, sollen die Materialbahnen sich so schnell als möglich vorwärts bewegen. Dies bedeutet aber, dass der Zeitraum, der zur Herstellung einer Schweißverbindung der sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahnen zur Verfügung steht, äußerst gering ist. Dies bedingt in nachteiliger Art und Weise eine hohe Zustellgeschwindigkeit des sich auf die Materialbahnen und somit auf den Gegenhalter zubewegenden Sonotrodenwerkzeugs, was zu einer hohen Auftreffgeschwindigkeit derselben auf die Materialbahnen und auf den Gegenhalter und somit zu einer hohen Belastung derselben führt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Bearbeitung mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn mit einer verringerten Belastung des Sonotrodenwerkzeugs und/oder der Materialbahn und/oder des Gegenhalters durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Sonotrodenwerkzeug der Sonotrodenanordnung und/oder der mit ihm zusammenwirkende Gegenhalter entlang einer zur Vorschubrichtung der Materialbahnen nicht-orthogonal verlaufenden Bewegungsbahn mit einer in Vorschubrichtung der mindestens einen Materialbahn gerichteten Komponente zum Bearbeitungspunkt bewegbar ist.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass das Sonotrodenwerkzeug und/oder der Gegenhalter mit einer gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahnen verringerten Relativ geschwindigkeit zugestellt wird bzw. werden. Hierdurch wird ein langsameres Aufsetzen und/oder ein längeres Verweilen des Sonotrodenwerkzeugs und/oder des Gegenhalters auf den Materialbahnen ermöglicht, so dass das Auftreffen des Sonotrodenwerkzeugs und/oder des Gegenhalters somit sanfter und damit materialschonender erfolgt, als dies bei einer auf die Materialbahnen orthogonalen Zustellbewegung, wie sie bei konventionellen Vorrichtungen verwendet wird, der Fall ist.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sonotrodenwerkzeug der Sonotrodenanordnung in einer Schwinge angeordnet ist, dass durch die Schwinge eine Bewegung des Sonotrodenwerkzeugs zwischen einem ersten Umkehrpunkt, der in Vorschubrichtung hinter dem Bearbeitungspunkt der Vorrichtung liegt, und einem zweiten Umkehrpunkt, der in Vorschubrichtung vor dem Bearbeitungspunkt der Vorrichtung liegt, durchführbar ist. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass sich das Sonotrodenwerkzeug entlang einer in Vorschubrichtung verlaufenden, zum Gegenhalter hin gekrümmten Bahnkurve vom zweiten Umkehrpunkt zum ersten Umkehrpunkt und entlang einer vom Gegenhalter weg gerichteten zweiten Bahnkurve vom ersten Umkehrpunkt zum zweiten Umkehrpunkt bewegt. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in konstruktiv einfacher Art und Weise die vorstehend beschriebene Bewegungsbahn mit einer in Vorschubrichtung der mindestens einen Materialbahn gerichteten Komponente realisierbar ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schwinge exzentrisch gelagert und von einer Antriebseinrichtung, die eine Exzenteranordnung aufweist, angetrieben ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einer besonders einfachen Art und Weise die zum materialschonenden Aufsetzen des Sonotrodenwerkzeugs auf die Materialbahnen erforderliche Bahnbewegung erzeugbar ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sonotrodenwerkzeug über eine Verstelleinrichtung in der Schwinge angeordnet ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise der zwischen dem Sonotrodenwerkzeug und dem Gegenhalter ausgebildete Spalt in seiner Breite variiert werden kann und/oder das Sonotrodenwerkzeug durch die Wirkung der Verstelleinrichtung auf die Materialbahnen zugestellt werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
  • 1: eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, und
  • 2: eine Seitenansicht der 1, wobei der vordere Teil des Gehäuses der Vorrichtung sowie einige Bauteile derselben durchsichtig dargestellt sind.
  • Das in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Ultraschallbearbeitung, insbesondere zur Ultraschallverschweißung, zweier Materialbahnen M1, M2 (siehe 2) weist eine allgemein mit 2 bezeichnete Sonotrodenanordnung und einen Gegenhalter 3 auf, welche durch einen Spalt 4 getrennt sind. Die beiden Materialbahnen M1, M2 werden durch den Spalt 4 mittels in den Figuren nicht gezeigter Vorschubeinrichtungen in einer mit X bezeichneten Vorschubrichtung mit einer definierten Vorschubgeschwindigkeit geführt. Die Sonotrodenanordnung 2 besteht in bekannter Art und Weise aus einem Ultraschallkonverter 2a und einem Sonotrodenwerkzeug 2b, welches im hier beschriebenen Fall einer Verschweißung der beiden Materialbahnen M1, M2 als ein Schweißwerkzeug ausgebildet ist. Der Gegenhalter 3 ist vorzugsweise als eine auf einer Achse 6 gelagerte Gegenhalter-Trommel 3' ausgeführt, die an ihrer Arbeitsfläche 3a als Gegenhalterelemente für das Sonotrodenwerkzeug fungierende Gegenhalter-Stege 5 trägt. Diese Gegenhalter-Stege 5 sind aber nicht zwingend erforderlich. Es ist auch möglich, diese ganz oder teilweise wegzulassen, so dass dann ein Gegenhalter 3 mit einer glatten Arbeitsfläche 3a ausgebildet ist. Ebenfalls ist es nicht erforderlich, dass der Gegenhalter 3 als eine Gegenhalter-Trommel 3' ausgebildet ist. Auch ein Gegenhalter-Schieber, der dann eine lineare Bewegung durchführt, oder eine unbeweglich angeordnete Gegenhalter-Fläche sind ebenfalls möglich.
  • Die Vorrichtung 1 dient nun dazu, die beiden sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahnen M1, M2 an diskreten, in Vorschubrichtung X voneinander beabstandeten Positionen zu verschweißen. Die nachfolgende Erläuterung des Ausführungsbeispiels geht von der bevorzugten Ausgestaltung desselben, nämlich von der eingangs erwähnten Ausbildung des Gegenhalters 3 als eine Gegenhalter-Trommel 3' aus. Die Modifikationen, die der Fachmann durchführen muss, wenn eine andere Ausbildung des Gegenhalters 3 verwendet werden soll, sind ihm dann aus der nachfolgenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich.
  • Zur Herstellung einer Ultraschall-Verschweißung wird das Sonotrodenwerkzeug 2b wie nachstehend beschrieben auf die Materialbahnen M1, M2 zugestellt und auf den unter diesem Bearbeitungspunkt befindlichen Schweißsteg 5' des Gegenhalters 3 gedrückt. Dann wird – wie weiter unten ebenfalls noch detailliert beschrieben – das Sonotrodenwerkzeug 2b zurückgezogen, während sich die Materialbahnen M1, M2 in Vorschubrichtung X und der Gegenhalter 3' im Uhrzeigersinn weiterbewegen, bis der nächsten Schweißsteg 5'' am Bearbeitungspunkt der Vorrichtung 1 positioniert ist. Durch ein Absenken des Sonotrodenwerkzeugs 2b wird dann die nächste Schweißverbindung hergestellt. Durch diese Art und Weise werden die beiden sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahnen M1, M2 in diskreten Abständen jeweils am Bearbeitungspunkt miteinander verschweißt.
  • Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Gegenhalter-Trommel 3' ist derart auf die Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahnen M1, M2 und den gewünschten Abstand zwischen zwei aufeinander folgender Schweißverbindungen der Materialbahnen M1, M2 abgestimmt, dass an der Stelle der herzustellenden Ultraschallverbindung – also am Bearbeitungspunkt der Vorrichtung 1 – jeweils das Sonotrodenwerkzeug 2b und ein Gegenhalter-Steg 5, 5', 5'' des Gegenhalters 3 sich gegenüberliegen.
  • Um nun das bei herkömmlichen Vorrichtungen – bei denen lediglich eine in radialer Richtung zum Gegenhalter 3 verlaufende Zustellbewegung erfolgt – funktionsbedingt harte Aufsetzen des Sonotrodenwerkzeugs 2b auf den Gegenhalter 3 zu vermeiden oder zumindest reduzieren zu können, ist bei der beschriebenen Vorrichtung 1 vorgesehen, dass das Sonotrodenwerkzeug 2b nicht mehr einfach in radialer Richtung auf den Gegenhalter 3 zugestellt wird. Vielmehr wird es entlang einer nicht-radialen Bewegungsbahn, die nicht-orthogonal zur Vorschubrichtung X verläuft, und mit einer in Vorschubrichtung X der Materialbahnen M1, M2 gerichteten Geschwindigkeitskomponente zum Gegenhalter 3 bewegt. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass eine gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahnen M1, M2 verringerte Relativgeschwindigkeit zwischen diesen und dem Sonotrodenwerkzeug 2b gegeben ist. Bei gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahnen M1, M2 wird dadurch die zur Ultraschall-Bearbeitung zur Verfügung stehende Zeit verlängert, was zur Folge hat, dass ein langsameres Aufsetzen und/oder ein längeres Verweilen des Sonotrodenwerkzeugs 2b auf den Materialbahnen M1, M2 ermöglicht wird. Das Auftreffen des Sonotrodenwerkzeugs 2b auf den Gegenhalter 3 erfolgt somit „sanfter” und damit materialschonender, als dies bei einer rein radialen Zustellbewegung, die keine in Vorschubrichtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente besitzt, der Fall wäre.
  • Um nun die vorstehend beschriebene Zustellbewegung des Sonotrodenwerkzeugs 2b zu erreichen, ist vorgesehen, dass – wie am besten aus 2 ersichtlich ist – die Sonotrodenanordnung 2 auf einer Schwinge 7 angeordnet ist, welche exzentrisch auf der den Gegenhalter 3 tragenden Achse 6 gelagert ist. Die Schwinge 7 wird von einer Antriebseinrichtung 8 (siehe 1) über eine Exzenteranordnung 9 angetrieben, welche ein Pleuelelement 10 aufweist, das exzentrisch auf einer Achse 11 der Antriebseinrichtung 6 gelagert ist. Hierzu ist das Pleuelelement 10 der Exzenteranordnung 9 an seinem der Achse 11 abgewandten Ende über ein Lagerelement 12 drehbeweglich mit der Schwinge 7 verbunden, wobei dieses Lagerelement 12 in einem Langloch 13, das in der – in den 1 und 2 hinteren – Seitenwand 7b der Schwinge 7 angeordnet ist, geführt ist. Durch die exzentrische Antriebsbewegung des Pleuelelements 10 der Exzenteranordnung 9 der Antriebseinrichtung 8 wird bewirkt, dass die Schwinge 7 und somit die in ihr gelagerte Sonotrodenanordnung 2 eine Schwenkbewegung um die Achse 6 zwischen zwei Umkehrpunkten durchführt, wie weiter unten noch näher beschrieben. Die Exzenteranordnung 9 weist des weiteren noch ein Ausgleichsgewicht 13 auf, welches die Unwucht, das durch das exzentrisch gelagerte Pleuelelement 10 hervorgerufen wird, kompensiert. Wie am besten aus 1 ersichtlich ist, wird auch die Achse 6 von einer nicht näher gezeigten Antriebseinrichtung 14 angetrieben, wobei der getrennte Antrieb der beiden Achsen 6, 11 den Vorteil besitzt, dass hierdurch die Bewegungen der Sonotrodenanordnung 2 und des Gegenhalters 3 voneinander unabhängig gesteuert bzw. geregelt werden können.
  • In 2 ist nun die Position des Gegenhalters 3 und der Schwinge 7 samt der auf ihr angeordneten Sonotrodenanordnung 2 in der Bearbeitungsposition der Vorrichtung 1, die hier eine Schweißposition ist, gezeigt. In dieser befindet sich das Sonotrodenwerkzeug 2b über dem Gegenhalter-Steg 5' der Gegenhalter-Trommel 3' und beaufschlagt die Materialbahnen M1, M2, welche dadurch auf den Gegenhalter-Steg 5' gedrückt werden, wodurch eine Schweißverbindung zwischen den beiden Materialbahnen M1, M2 herstellbar ist. Eine Bewegung des Pleuelelements 10 nach rechts bewirkt in Verbindung mit der exzentrischen Lagerung der Schwinge 7 auf der Achse 6, dass hierdurch das Sonotrodenwerkzeug 2b von den Materialbahnen M1, M2 abgehoben und in 2 nach rechts bewegt wird. Die Gegenhalter-Trommel 3' bewegt sich im Uhrzeigersinn weiter. Erreicht nun das Pleuelelement 10 seinen erste Umkehrpunkt, wird die Bewegung der Schwinge 7 in 2 nach rechts gestoppt. Durch die Wirkung des sich dann nach links zum zweiten Umkehrpunkt hin bewegenden Pleuelelements 10 wird die Schwinge 7 auf einer nach oben gekrümmten Bahnkurve ebenfalls nach links bewegt. Sie erreicht am linken, zweiten Umkehrpunkt des Pleuelelements 10 eine Position, in der sie sich nun links von der in 2 gezeigten Schweißposition befindet. Nach dem das Pleuelelement 10 seinen zweiten Umkehrpunkt durchlaufen hat, bewegt sich dieses und somit die mit ihm verbunden Schwinge 7 wiederum nach rechts, so dass während der ersten Hälfte dieser Bewegung das Sonotrodenwerkzeug 2b entlang einer nach unten gekrümmten Bahnkurve mit einer in Vorschubrichtung der Materialbahnen M1, M2 verlaufende Geschwindigkeitskomponente zum Bearbeitungspunkt der Vorrichtung 1 bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich dann der Gegenhalter-Steg 5'' der Gegenhalter-Trommel 3' am Bearbeitungspunkt und die exzentrische Bewegung der Schwinge 7 bewirkt, dass das Sonotrodenwerkzeug 2b am Bearbeitungspunkt die Materialbahnen M1, M2 beaufschlagt und diese gegen den Gegenhalter-Steg 5'' presst, wodurch eine weitere, von der erstgenannten Schweißverbindung beabstandete weitere Schweißverbindung herstellbar ist.
  • Wie aus obiger Beschreibung ersichtlich ist, ist also die Anordnung der Schwinge 7 relativ zum Gegenhalter 3 derart, dass das Sonotrodenwerkzeug 2b im Bearbeitungspunkt – in dem hier beschriebenen Fall also am Schweißpunkt – den geringsten Abstand zum Gegenhalter 3 aufweist, in dem hier beschriebenen Fall auf diesem aufsetzt, dann vom Gegenhalter 3 entfernt und zum ersten Umkehrpunkt der Schwinge 7 bewegt wird. Anschließend erfolgt eine entgegengesetzt zur Vorschubrichtung X der Materialbahnen M1, M2 verlaufende Rückwärtsbewegung zum zweiten Umkehrpunkt. Nach der Umkehr der Bewegungsrichtung am zweiten Umkehrpunkt wird dann das Sonotrodenwerkzeug 2b entlang einer nach unten gekrümmten Bahnkurve mit der Zustellgeschwindigkeit, die eine in Vorschubrichtung X der Materialbahnen M1, M2 gerichtete Komponente aufweist, zum Bearbeitungspunkt der Vorrichtung 1 bewegt und nach der Durchführung des vom Sonotrodenwerkzeug 2b zu bewerkstelligenden Bearbeitungsvorgangs von den Materialbahnen M1, M2 abgehoben und entlang der zweiten Hälfte der nach unten gekrümmten Bahnkurve zum ersten Umkehrpunkt bewegt wird und sich dann wieder diesem Bearbeitungspunkt hin absenkt.
  • Diese Bewegung der Schwinge 7 und somit des in ihr gelagerten Sonotrodenwerkzeugs 2b ist einfach dadurch zu erreichen, dass – wie bereits erwähnt – die Schwinge exzentrisch auf der den Gegenhalter 3 lagernden Achse 6 angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, eine gesonderte Lagerung der Schwinge 7 vorzusehen, solange gewährleistet ist, dass die oben beschriebene Bewegung des Sonotrodenwerkzeugs 2b gegeben ist.
  • Wie am besten wiederum aus 2 zu erkennen ist, kann vorgesehen sein, dass die Sonotrodenanordnung 2 nicht starr mit der Schwinge 7 verbunden ist, sondern auf einer Verschiebeeinrichtung 15 gelagert ist, durch welche die Sonotrodenanordnung 2 vom Gegenhalter 3 weg und zu diesem hinbewegbar ist. Eine derartige Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass hierdurch zum Einführen der Materialbahnen M1, M2 durch eine entsprechende Verschiebung der Sonotrodenanordnung 2 mittels dieser Verschiebeeinrichtung 15 in 2 nach oben der Spalt 4 zwischen Sonotrodenwerkzeug 2b und Gegenhalter 3 vergrößert werden kann, was das Einführen der Materialbahnen M1, M2 erleichtert. Eine derartige Anordnung ermöglicht auch die Anpassung der Vorrichtung 1 an unterschiedlich dicke Materialbahnen M1, M2. Außerdem kann die Verschiebeeinrichtung 15 dazu dienen, im Zusammenwirken mit der Schwinge 7 die vorstehend beschriebene Bewegung der Sonotrodenanordnung 2 zu erzielen, indem im Bearbeitungspunkt die Sonotrodenanordnung 2 durch die Verschiebeeinrichtung 11 abgesenkt wird.
  • Bei der vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass durch die Vorrichtung 1 zwei Materialbahnen M1, M2 miteinander verbunden werden. Es ist natürlich aber auch möglich, mehr als zwei Materialbahnen M1, M2 gleichzeitig zwischen der Sonotrodenanordnung 2 und dem Gegenhalter 3 hindurchzuführen und zu bearbeiten, insbesondere zu verschweißen. Denkbar ist auch, die Vorrichtung 1 dafür einzusetzen, eine einzige Materialbahn zu bearbeiten, insbesondere mit entsprechenden Schweißnähten zu versehen, um z. B. der Abtrennbarkeit einzelner Segmente der Materialbahnen M1, M2 zu erleichtern.
  • Bei der vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass das Sonotrodenwerkzeug 2b wie erläutert bewegt wird und der Gegenhalter 3 ortsfest angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, vorzusehen, dass der Gegenhalter 3 eine der Bewegung des Sonotrodenwerkzeugs 2b entsprechende Bewegung durchführt. Auch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen – also eine exzentrische Bewegung des Sonotrodenwerkzeugs 2b und eine exzentrische Bewegung des Gegenhalters 3 – ist möglich.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen eine Vorrichtung 1 geschaffen wird, die sich dadurch auszeichnet, dass die Auftreffgeschwindigkeit des Sonotrodenwerkzeugs 2b und/oder des Gegenhalters 3 auf die Materialbahnen M1, M2 und/oder auf den unter der Sonotrodenanordnung 2 befindlichen Gegenhalter 3 vermindert wird, was insbesondere zu einer Materialschonung des Sonotrodenwerkzeugs 2b, des Gegenhalters 3 und/oder der zwischen diesen beiden vorgenannten Werkzeugen befindlichen Materialbahnen M1, M2 führt.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahn (M1, M2), die eine Sonotrodenanordnung (2) mit einem Sonotrodenwerkzeug (2b) und einen mit diesem zusammenwirkenden Gegenhalter (3) aufweist, wobei das Sonotrodenwerkzeug (2b) und der Gegenhalter (3) durch einen Spalt (4) getrennt sind und die mindestens eine zu bearbeitende Materialbahn (M1, M2) durch diesen Spalt (4) an dem Sonotrodenwerkzeug (2b) und dem Gegenhalter (3) in einer Vorschubrichtung (X) mit einer Vorschubgeschwindigkeit vorbei bewegt wird und zur Beaufschlagung der mindestens einen Materialbahn (M1, M2) mit dem Sonotrodenwerkzeug (2b) an einem Bearbeitungspunkt dieses (2b) und/oder das Gegenlager (3) zugestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonotrodenwerkzeug (2b) der Sonotrodenanordnung (2) und/oder der mit ihm zusammenwirkende Gegenhalter (3) entlang einer zur Vorschubrichtung (X) der Materialbahnen (M1, M2) nicht-orthogonal verlaufenden Bewegungsbahn, mir einer in Vorschubrichtung (X) der mindestens einer Materialbahn (M1, M2) gerichteten Komponente, zum Bearbeitungspunkt der Vorrichtung (1) bewegbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonotrodenwerkzeug (2b) der Sonotrodenanordnung (2) in einer Schwinge (7) angeordnet ist, dass durch die Schwinge (7) eine Bewegung des Sonotrodenwerkzeugs (2b) zwischen einem ersten Umkehrpunkt, der in Vorschubrichtung (X) hinter dem Bearbeitungspunkt der Vorrichtung (1) liegt, und einem zweiten Umkehrpunkt, der in Vorschubrichtung (X) hinter dem Bearbeitungspunkt der Vorrichtung (1) liegt, durchführbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Sonotrodenwerkzeug (2b) entlang einer in Vorschubrichtung (X) verlaufenden, zum Gegenhalter (3) hin gekrümmten Bahnkurve vom zweiten Umkehrpunkt zum ersten Umkehrpunkt und entlang einer vom Gegenhalter (3) weg gerichteten zweiten Bahnkurve vom ersten Umkehrpunkt zum zweiten Umkehrpunkt bewegt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (7) exzentrisch gelagert ist und von einer Antriebseinrichtung (8), die eine Exzenteranordnung (9) aufweist, angetrieben ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenteranordnung (9) ein exzentrisch gelagertes Pleuelelement (10) aufweist, dass auf einer Achse (11) gelagert ist und mit seinem der Achse (11) abgewandten Ende an der Schwinge (7) angreift.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (7) und der Gegenhalter (3) auf einer weiteren Achse (6) angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (3) als eine Gegenhalter-Trommel (3') ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonotrodenwerkzeug (2b) über eine Verstelleinrichtung (15) in der Schwinge (7) angeordnet ist.
DE102008029694.5A 2008-06-24 2008-06-24 Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn Expired - Fee Related DE102008029694B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008029694.5A DE102008029694B4 (de) 2008-06-24 2008-06-24 Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008029694.5A DE102008029694B4 (de) 2008-06-24 2008-06-24 Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008029694A1 true DE102008029694A1 (de) 2009-12-31
DE102008029694B4 DE102008029694B4 (de) 2014-04-17

Family

ID=41360476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008029694.5A Expired - Fee Related DE102008029694B4 (de) 2008-06-24 2008-06-24 Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008029694B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110640293A (zh) * 2019-09-27 2020-01-03 联动天翼新能源有限公司 一种快速换面的焊接基座及焊接装置
DE102018121364A1 (de) * 2018-08-31 2020-03-05 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zum Verbinden von Elementen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2257652A (en) * 1991-07-15 1993-01-20 Uni Charm Corp Welding components in pants-type garments
DE69909476T2 (de) * 1998-06-03 2004-06-09 R & L Engineering Inc. Vorrichtung zum herstellen von absorbierender wegwerfunterwäsche, sowie verfahren zur herstellung der wegwerfunterwäsche
US7299600B2 (en) * 2003-07-21 2007-11-27 I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.P.A. Device for sealing lengths of filter paper

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2257652A (en) * 1991-07-15 1993-01-20 Uni Charm Corp Welding components in pants-type garments
DE69909476T2 (de) * 1998-06-03 2004-06-09 R & L Engineering Inc. Vorrichtung zum herstellen von absorbierender wegwerfunterwäsche, sowie verfahren zur herstellung der wegwerfunterwäsche
US7299600B2 (en) * 2003-07-21 2007-11-27 I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.P.A. Device for sealing lengths of filter paper

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018121364A1 (de) * 2018-08-31 2020-03-05 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zum Verbinden von Elementen
CN110640293A (zh) * 2019-09-27 2020-01-03 联动天翼新能源有限公司 一种快速换面的焊接基座及焊接装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008029694B4 (de) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007051894B4 (de) Freigabemechanismus und mit diesem versehenen Richtvorrichtung
EP2008736B1 (de) Werkzeugmaschine und Verfahren zum Ausschleusen eines Werkstückteils
EP2008735B1 (de) Werkzeugmaschine und Verfahren zum Verbringen eines Werkstückteils aus einer Auflageposition in eine Abfuhrposition
EP3052256B1 (de) Biegepresse und biegeverfahren
DE102005032994A1 (de) Umformmaschine mit verbesserten Übertragungsmechanismen
DE102012102527B4 (de) Pressenantrieb mit mehreren Arbeitsbereichen
EP0243795B1 (de) Vorrichtung zum Hindurchführen gerundeter Zargen durch eine Schweisszone
DE10206773C1 (de) Vorrichtung zum Vorschieben von Werkstücken mit Greiferschienen
AT514077B1 (de) Hinteranschlagvorrichtung für eine Biegemaschine
DE102018111496B4 (de) Verfahren zum Rührreibschweißen
EP2236238B1 (de) Konischer Mast mit einer durch Laser geschweissten Längsnaht
DE19622428C1 (de) Vorrichtung zum Richten langgestreckter Sägeblätter, insbes. für Bandsägen
EP0913248B1 (de) Schweissvorrichtung zum überlappenden Verschweissen von Folienrändern
DE102016004180A1 (de) Vorrichtung zum Ultraschallschweißen
DE102008029694B4 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn
DE19627148C1 (de) Vorrichtung zum beidseitigen Beschleifen von Steinen
DE102008048241A1 (de) Bearbeitungsvorrichtung für gelötete Werkstücke
DE102005021946A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Richten länglicher Werkstücke
DE102010005757B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Führen von miteinander entlang ihrer Längskanten zu fügender Bänder
DE202008008364U1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, mindestens einer sich fortbewegenden Materialbahn
EP1870179A2 (de) Vorrichtung zum taktweisen Vorschieben eines Werkstoffbandes
EP3199369B1 (de) Verfahren zum vorformen und runden eines buchblocks
AT521413B1 (de) Backenbrecher
DE102005040063B4 (de) Vorrichtung zum Handhaben und Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken
DE102005018866B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Biegen oder Abkanten eines Gegenstands, insbesondere eines Blechteils

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN, DE

Representative=s name: PATENTANWAELTE WEICKMANN & WEICKMANN, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENTANWAELTE - RECHTSA, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE

Representative=s name: HANSMANN & VOGESER, DE

R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20150120

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE WEICKMANN & WEICKMANN, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENTANWAELTE - RECHTSA, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: WEIDNER STERN JESCHKE PATENTANWAELTE PARTNERSC, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R082 Change of representative