DE102014108461A1 - Method and device for joining film webs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer ersten Folienbahn (1) mit einer zweiten Folienbahn (2), wobei die Folienbahnen (1, 2) jeweils eine Trägerlage (12, 22) und eine Transferlage(11, 21) aufweisen, mit den Schritten: a) Anordnen der Folienbahnen (1, 2), so dass die Trägerlage (12) der ersten Folienbahn (11) in einem Endbereich (13) der ersten Folienbahn (1) flächig an der Trägerlage (22) der zweiten Folienbahn (2) in einem Endbereich (23) der zweiten Folienbahn (2) anliegt; b) Verbinden der Folienbahnen (1, 2) in den überlappenden Endbereichen (13, 23) durch Ultraschalltrennschweißen unter Erzeugung einer Schweißnaht (4); c) Anbringen einer die Trennschweißnaht (4) ein- oder beidseitig zumindest bereichsweise überdeckenden Nahtverstärkung (6). Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung (3) zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie eine derart aus zumindest zwei Teilfolienbahnen (1, 2) erhaltene Folienbahn.The invention relates to a method for connecting a first film web (1) to a second film web (2), the film webs (1, 2) each having a carrier layer (12, 22) and a transfer layer (11, 21), with the steps a) arranging the film webs (1, 2), so that the carrier layer (12) of the first film web (11) in one end region (13) of the first film web (1) flat on the carrier layer (22) of the second film web (2). in an end region (23) of the second film web (2) is present; b) bonding the film webs (1, 2) in the overlapping end regions (13, 23) by ultrasonic separation welding to produce a weld seam (4); c) attaching a seam reinforcement (6) covering the separating weld seam (4) on one or both sides at least in regions. The invention further relates to a device (3) for carrying out such a method as well as a film web thus obtained from at least two partial film webs (1, 2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden einer ersten und zweiten Folienbahn, welche jeweils eine Transferlage und eine Trägerlage aufweisen, sowie eine Folienbahn, die mittels eines solchen Verfahrens aus zwei Teilfolienbahnen gefertigt ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Folienbahn, welche auf diese Weise aus zumindest zwei Teilfolienbahnen gefügt ist.The invention relates to a method and a device for connecting a first and second film web, which each have a transfer layer and a carrier layer, and a film web, which is made by means of such a method of two partial film webs. The invention further relates to a film web, which is joined in this way from at least two partial film webs.
Bei der Verarbeitung und Anwendung von Transferfolien und Laminierfolien müssen oftmals mehrere Folienbahnen miteinander verbunden werden, damit man eine entsprechend längere Gesamtlänge („Lauflänge“) erhält. Die Folienbahn liegt dann vorzugsweise aufgerollt auf einer Rolle ohne Unterbrechungen in der gewünschten Lauflänge vor.In the processing and application of transfer films and laminating often multiple film webs are connected to each other, so you get a correspondingly longer overall length ("run length"). The film web is then preferably rolled up on a roll without interruptions in the desired run length.
Je länger die so erzielte Folienbahn ist, in desto höherem Maße kann bei ihrem Einsatz eine hohe Produktivität erzielt werden. Auch werden Rüst- oder Standzeiten, die etwa mit einem Rollenwechsel einhergehen, verringert. Ein bekanntes Verfahren zum Verbinden von Folienbahnen ist das so genannte „Spleißen“, bei dem handelsübliche selbstklebende Klebebänder manuell angebracht werden, um zwei Folienbahnen zusammenzukleben. Die Verklebung erfolgt bei Laminier- oder Transferfolien (einseitig mit einer ablösbaren Transferlage beschichteten Folien) typischerweise auf der unbeschichteten Folienseite. The longer the film web achieved in this way, the greater the degree of productivity that can be achieved in its use. Also set-up or downtime, which are accompanied by a roll change, reduced. One known method for bonding film webs is the so-called "splicing", in which commercial self-adhesive tapes are manually applied to glue two film webs together. The bonding takes place in the case of laminating or transfer films (films coated on one side with a transfer layer which is removable), typically on the uncoated side of the film.
Das Spleißen mit Klebeband ist kostengünstig, kann mit einer relativ hohen Passergenauigkeit der Folienbahnen zueinander folgen, und der Spleiß (die Verbindungsstelle oder Verbindungsnaht) verfügt über hohe Festigkeiten, insbesondere Zugfestigkeit in Laufrichtung der Folienbahn. Die Zugfestigkeit in Laufrichtung der Folienbahn ist entscheidend, da während der Verarbeitung von Folienbahnen z.B. in Druckmaschinen, Kaschiermaschinen, Laminiermaschinen, Heißprägemaschinen, insbesondere beim schnellen Transport der Folienbahn oder auch bei Maschinenanfahrprozessen, beträchtliche Kräfte in Laufrichtung auftreten.The splicing with adhesive tape is inexpensive, can follow each other with a relatively high registration accuracy of the film webs, and the splice (the joint or seam) has high strengths, in particular tensile strength in the direction of the film web. The tensile strength in the direction of travel of the film web is crucial since, during the processing of film webs, e.g. in printing presses, laminating machines, laminating machines, hot embossing machines, in particular during rapid transport of the film web or even during machine start-up processes, considerable forces occur in the direction of travel.
Ein Nachteil des Spleißens besteht ferner darin, dass wegen des verwendeten herkömmlichen Klebebandes der zu diesem gehörige Kaltkleber bei höherem Druck, etwa auch innerhalb einer, insbesondere straff gewickelten gespleißten Folienrolle, durch den Druck benachbarter Folienbahnen herausgedrückt werden kann, so dass benachbarte Windungen der Rolle miteinander verklebt werden und die Rolle nicht mehr abwickelbar ist. Der innerhalb der Rolle so verteilte Kaltkleber verschmutzt außerdem eine Vielzahl von Stellen der Folienbahn, die dadurch eventuell nicht mehr verwendbar sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die bisher zur Anwendung kommenden relativ dicken Klebebänder zu unerwünschten Markierungen und Abdrücken in den Folienrollen, insbesondere durch mehrere Folienlagen hindurch, führen, so dass zusätzlich Material der Folienbahn in der Nähe der Spleiße für die weitere Verarbeitung unbrauchbar werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass herausgedrückter Kaltkleber ebenso bei Prägevorgängen mit auf das Substrat übertragen werden und zu ungewollten Bahnrissen führen kann, wenn die Prägefolie zu dem Substrat, welches beprägt werden soll, haftet.A disadvantage of splicing is further that because of the conventional adhesive tape used belonging to this cold adhesive at higher pressure, such as within a particularly tightly wound spliced film roll can be pushed out by the pressure of adjacent film webs, so that adjacent turns of the roll with each other glued and the role is no longer unwound. The so distributed within the roll cold adhesive also contaminates a variety of points of the film web, which may not be usable thereby. Another disadvantage is that the previously used relatively thick adhesive tapes to unwanted marks and impressions in the film rolls, in particular through several layers of film, so that in addition material of the film web can be unusable in the vicinity of the splices for further processing , A further disadvantage is that extruded cold adhesive can also be transferred to the substrate during embossing operations and can lead to unwanted web breaks if the embossing film adheres to the substrate which is to be embossed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, durch die die genannten Nachteile verringert oder vermieden werden.The object of the present invention is to provide an improved method and an improved device by which the mentioned disadvantages are reduced or avoided.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1, dem Gegenstand des Anspruchs 20 und dem Gegenstand des Anspruchs 25 gelöst. According to the invention this object is achieved with the subject matter of
Ein solches Verfahren zum Verbinden einer ersten Folienbahn mit einer zweiten Folienbahn, wobei die Folienbahnen jeweils eine Transferlage und eine Trägerlage aufweisen, umfasst die Schritte:
- a) Anordnen der Folienbahnen, so dass die Trägerlage der ersten Folienbahn in einem Endbereich der ersten Folienbahn flächig an der Trägerlage der zweiten Folienbahn in einem Endbereich der zweiten Folienbahn anliegt;
- b) Verbinden der Folienbahnen in den überlappenden Endbereichen durch Ultraschalltrennschweißen unter Erzeugung einer Schweißnaht;
- c) Anbringen einer die Trennschweißnaht ein- oder beidseitig zumindest bereichsweise überdeckenden Nahtverstärkung.
- a) arranging the film webs so that the carrier layer of the first film web abuts in an end region of the first film web flat against the carrier layer of the second film web in an end region of the second film web;
- b) bonding the film webs in the overlapping end regions by ultrasonic separation welding to form a weld;
- c) attaching the separating weld on one or both sides at least partially overlapping seam reinforcement.
Zur Durchführung eines solchen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung zum Verbinden einer ersten Folienbahn, umfassend eine Transferlage und eine Trägerlage, mit einer zweiten Folienbahn, umfassend eine Transferlage und eine Trägerlage, wobei die Vorrichtung eine Ultraschalltrennschweißstation und vorteilhaft eine in einer Förderrichtung der Folienbahnen stromabwärts von der Ultraschalltrennschweißstation angeordnete Fügestation aufweist.For carrying out such a method, an apparatus is suitable for joining a first film web, comprising a transfer layer and a carrier layer, with a second film web, comprising a transfer layer and a carrier layer, the device having an ultrasonic separation welding station and, advantageously, downstream in a conveying direction of the film webs Ultrasonic separation welding station arranged joining station has.
Unter einer Überdeckung der Trennschweißnaht durch die Nahtverstärkung soll dabei verstanden werden, dass die Nahtverstärkung aus Richtung der Flächennormalen auf die Folienbahnen betrachtet die Trennschweißnaht zumindest bereichsweise überlappt. Werden die durch die Trennschweißnaht verbundenen Folienbahnen im flächig in einer Ebene ausgebreiteten Zustand betrachtet, kann sich die Nahtverstärkung dabei auf Seiten der Trägerlagen der Folienbahnen und/oder auf Seiten der Transferlagen der Folienbahnen befinden. Die Nahtverstärkung muss dabei nicht direkt auf der Trennschweißnaht bzw. den Folienbahnen aufliegen. Es ist auch möglich, dass noch weitere Zwischenschichten, wie beispielsweise eine Adhäsivschicht und/oder weitere Hilfsschichten zwischen der Nahtverstärkung und der Trennschweißnaht und/oder den Folienbahnen angeordnet sind.An overlapping of the separating weld by the seam reinforcement should be understood to mean that the seam reinforcement, viewed from the direction of the surface normal to the film webs, at least partially overlaps the separating weld seam. If the film webs connected by the separating weld seam are viewed in the plane in a plane spread state, the seam reinforcement can be located on the sides of the carrier layers of the film webs and / or on the sides of the transfer layers of the film webs. The seam reinforcement does not have to be directly on the Disconnect weld or the film webs rest. It is also possible for further intermediate layers, such as an adhesive layer and / or further auxiliary layers, to be arranged between the seam reinforcement and the separating weld seam and / or the film webs.
Die lagegenaue Anordnung der beiden Folienbahnen relativ zueinander im Vorfeld zur Erstellung der Ultraschalltrennschweißnaht, um die Trägerlage der ersten Folienbahn in einem Endbereich der ersten Folienbahn flächig an die Trägerlage der zweiten Folienbahn in einem Endbereich der zweiten Folienbahn anzulegen, kann in diesem Zusammenhang unter Zuhilfenahme von Passermarken und dergleichen sowie entsprechenden Sensoren so erfolgen, dass Rapportabstände zwischen den Bildern der Folie nach der Erstellung der Ultraschalltrennschweißnaht beibehalten werden, wodurch ein stabiler Prozess beim Verarbeiter der Folie aufrechterhalten wird.The positionally accurate arrangement of the two film webs relative to each other in advance to create the ultrasonic separation weld to apply the carrier layer of the first film web in an end region of the first film web surface to the carrier layer of the second film web in an end region of the second film web, in this context with the aid of registration marks and the like, as well as corresponding sensors, so as to maintain rapport distances between the images of the film after the production of the ultrasonic separation weld, thereby maintaining a stable process in the processor of the film.
Über den Ultraschalltrennschweißprozess erhält man so eine Folienbahn, umfassend zumindest eine erste Teilfolienbahn und eine zweite Teilfolienbahn mit jeweils einer Trägerlage und einer Transferlage, wobei die erste und zweite Teilfolienbahn in jeweiligen Endbereichen durch Ultraschalltrennschweißen und Anbringen einer Nahtverstärkung über einer durch das Ultraschalltrennschweißen erzeugten Schweißnaht verbunden sind.The ultrasonic separation welding process thus results in a film web comprising at least a first part film web and a second part film web each having a carrier layer and a transfer layer, wherein the first and second part film webs are connected in respective end regions by ultrasonic separation welding and attaching a seam reinforcement over a weld produced by the ultrasonic separation welding ,
Beim Ultraschalltrennschweißen wird zunächst das Material der Trägerlagen erweicht und in einen fließfähigen Zustand gebracht. Beim vollständigen Durchschweißen und Trennen der Folienbahnen verbindet sich daher das Material der Trägerlagen der ersten und zweiten Folienbahn, so dass die Trägerlagen durchgängig verbunden werden und sich im ersten Schritt eine Naht mit vorerst noch reduzierter Nahtfestigkeit ergibt. In ultrasonic separation welding, the material of the carrier layers is first softened and brought into a flowable state. During complete penetration welding and separating the film webs, therefore, the material of the carrier layers of the first and second film web so that the carrier layers are continuously connected and in the first step results in a seam with initially still reduced seam strength.
Je nach Art der verwendeten Nahtverstärkung, die im zweiten Schritt aufgebracht wird, kann auf eine Klebung der Spleißstelle verzichtet werden. Auch wenn die Nahtverstärkung geklebt wird, wird durch die durchgängige Verbindung der Trägerlagen sichergestellt, dass kein Klebstoff auf die Transferlagenseite der resultierenden gefügten Folienbahn austreten kann.Depending on the type of seam reinforcement used, which is applied in the second step, can be dispensed with an adhesion of the splice. Even if the seam reinforcement is glued, it is ensured by the continuous connection of the carrier layers that no adhesive can escape to the transfer layer side of the resulting bonded film web.
Hierdurch werden Verschmutzungen der Folienbahn vermieden, ein Verkleben aufeinander folgender Lagen der Bahn im aufgerollten Zustand verhindert und/oder eine Übertragung des Kaltklebers auf das Prägesubstrat vermieden. Dies reduziert den Ausschuss und das Risiko von Bahnrissen bei der Weiterverarbeitung der Folienbahn.As a result, contamination of the film web are avoided, prevents sticking successive layers of the web in the rolled state and / or avoided a transfer of the cold adhesive to the embossing substrate. This reduces the rejects and the risk of web breaks during the further processing of the film web.
Insgesamt ergibt sich durch die Kombination aus einer Trennschweißnaht und einer Nahtverstärkung eine sehr stabile Verbindung der Folienbahnen, die eine prozesssichere und beschädigungsfreie Weiterverarbeitung ermöglicht und eine bessere Haltbarkeit garantiert als vergleichbare, im konventionellen Stumpfstoß gefügte Folienbahnen.Overall, the combination of a separating weld seam and a seam reinforcement results in a very stable connection of the film webs, which enables process-reliable and damage-free further processing and guarantees better durability than comparable film webs joined in the conventional butt joint.
Bevorzugt wird zum Ultraschalltrennschweißen auf der einen Seite eine rotierende Sonotrode in Kombination mit einem rotierenden Gegenhalter, insbesondere einem Trennschweißrad verwendet.For ultrasonic separation welding, a rotating sonotrode in combination with a rotating counter-holder, in particular a separating welding wheel, is preferably used on the one side.
Die Sonotrode und der Gegenhalter, insbesondere das Trennschweißrad können so über die zu verschweißenden Folienbahnen abrollen, so dass in Vorschubrichtung der Sonotrode keine unnötigen Kräfte in die Folienbahnen eingeleitet werden, die zu Faltenwurf oder Rissen der Folienbahnen führen könnten. Hierdurch lassen sich besonders hohe Schweißgeschwindigkeiten erzielen. The sonotrode and the counter-holder, in particular the Trennschweißrad can roll over the film webs to be welded, so that in the feed direction of the sonotrode no unnecessary forces are introduced into the film webs, which could lead to wrinkles or cracks of the film webs. As a result, particularly high welding speeds can be achieved.
Bevorzugt beträgt die Vorschubgeschwindigkeit der Sonotrode und des Gegenhalters dabei von 0,1 m/min bis 50 m/min, besonders bevorzugt von 0,5 m/min bis 1 m/min. Eine Anpresskraft zwischen der Sonotrode und dem Gegenhalter auf den Folienbahnen beträgt bevorzugt von 1 N bis 600 N, besonders bevorzugt von 10 N bis 60 N.Preferably, the feed rate of the sonotrode and the counter-holder is from 0.1 m / min to 50 m / min, more preferably from 0.5 m / min to 1 m / min. A contact force between the sonotrode and the counter-holder on the film webs is preferably from 1 N to 600 N, more preferably from 10 N to 60 N.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn ein Gegenhalter verwendet wird, welcher eine Schneidkante oder Trennkante mit vorgegebenem Winkel aufweist.It is advantageous if a counter-holder is used, which has a cutting edge or cutting edge with a predetermined angle.
Dies stellt die saubere Trennung der abgeschweißten Endbereiche der Folienbahnen sicher und erleichtert die durchgängige Verbindung der Trägerlagen.This ensures the clean separation of the welded end portions of the film webs and facilitates the continuous connection of the carrier layers.
Vorzugsweise wird dabei die Sonotrode mit einer Frequenz von 20 kHz bis 90 kHz, bevorzugt von 50 kHz bis 60 kHz, betrieben.Preferably, the sonotrode is operated at a frequency of 20 kHz to 90 kHz, preferably from 50 kHz to 60 kHz.
In diesem Zusammenhang ist es ebenso möglich, dass zur Erstellung einer Trennschweißnaht eine rotierende Sonotrode in Verbindung mit einer auf der Gegenseite feststehenden Trennschweißeinheit (Trennschweißleiste), welche sich über die gesamte Breite des zu bearbeitenden Materials erstreckt und ggf. aus Einzelsegmenten aufgebaut ist, eingesetzt wird. In this context, it is also possible that a rotating sonotrode in conjunction with a fixed on the opposite side Trennschweißeinheit (Trennschweißleiste), which extends over the entire width of the material to be processed and possibly constructed of individual segments, is used to create a separation weld ,
Zwischen der feststehenden Trennschweißleiste und der rotierenden Sonotrode befinden sich entsprechend die beiden trägerseitig aneinander liegenden und zusammengefügten Folienbahn-Enden. Während des Trennschweißprozesses bewegt sich die rotierende Sonotrode mit entsprechender Kraft, Frequenz und Geschwindigkeit über die Trennschweißleiste, wodurch die Naht und damit die Verbindung beider Folienbahnen bereitgestellt wird.Between the fixed splitter bar and the rotating sonotrode are correspondingly the two carrier side adjacent and joined together foil web ends. During the separation welding process, the rotating sonotrode moves with the appropriate force, frequency and speed over the Trennschweißleiste, whereby the seam and thus the connection of both film webs is provided.
Bevorzugt wird die Nahtverstärkung durch Ultraschallschweißen angebracht. Bei dieser Ausführungsform wird die Verwendung von Klebstoffen vollständig vermieden, so dass keinerlei Gefahr einer Verschmutzung der Folienbahnen oder eines Verklebens der aufgerollten Folienbahnen besteht.Preferably, the seam reinforcement is applied by ultrasonic welding. In this embodiment, the use of adhesives is completely avoided, so that there is no risk of contamination of the film webs or sticking of the rolled-up film webs.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn als Nahtverstärkung ein Band verwendet wird, welches aus dem gleichen Material besteht, wie die Trägerlage/n. Hierdurch werden durchgängig gleiche Materialeigenschaften und damit eine erhöhte Stabilität für die resultierende Folienbahn sichergestellt, so dass die weitere Verarbeitung besonders prozesssicher erfolgen kann.It is advantageous if a band is used as seam reinforcement, which consists of the same material as the carrier layer / n. As a result, the same material properties and thus increased stability for the resulting film web are consistently ensured, so that the further processing can be carried out particularly reliable process.
In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn zwei Naht-verstärkungen – eine auf der Transferlagenseite der Folienbahn, im Folgenden als „oben“ bezeichnet, als auch eine auf der Trägerseite der Folienbahn, im Folgenden als „unten“ bezeichnet – in den Nahtbereich eingebracht werden.In this context, it may be advantageous if two seam reinforcements - one on the transfer layer side of the film web, hereinafter referred to as "top", as well as one on the carrier side of the film web, hereinafter referred to as "bottom" - introduced into the seam area become.
Vorteilhafterweise wird durch die Implementierung der zusätzlichen unteren Nahtverstärkung erreicht, dass beispielsweise ein Isolationseffekt beim Ultraschallschweißprozess aufgebaut wird, wodurch vermieden wird, dass die über die Sonotrode eingebrachte Schwingungsenergie schnell abfließt und dadurch die Stabilität der Ultraschallschweißnaht negativ beeinflusst wird.Advantageously, the implementation of the additional lower seam reinforcement ensures that, for example, an insulation effect is built up in the ultrasonic welding process, which avoids that the vibration energy introduced via the sonotrode flows off quickly and thus the stability of the ultrasonic welding seam is adversely affected.
Zum anderen wird durch die Implementierung der unteren Nahtverstärkung, die eine eigene Trägerlage und eine davon ablösbare eigene, insbesondere farbige oder anderweitig mit Informationen versehene Transferlage aufweisen kann, erreicht, dass die Fehlbereiche (Nahtbereiche) im geprägten Material auch bei sehr schmalen Nähten eindeutig erkennbar sind, da es auch im Nahtbereich zur Übertragung der Transferlagen kommt und somit gewährleistet wird, dass Fehlprägungen leicht aussortiert werden können.On the other hand, the implementation of the lower seam reinforcement, which can have its own carrier layer and a detachable own, in particular colored or otherwise provided with information transfer layer, ensures that the missing areas (seam areas) in the embossed material are clearly visible even with very narrow seams , as it comes in the seam area for transferring the transfer layers and thus ensures that faulty embossing can be easily sorted out.
Ferner ist es möglich, über das Nahtverstärkungsmaterial Informationen in die Naht einzubringen, bei denen es sich beispielsweise um Farbinformationen (wenn es sich um ein gefärbtes Nahtverstärkungsmaterial handelt), Schriftzüge; Codes; Barcodes etc.; (wenn es sich um ein vorzugsweise mit eine Inkjet-Printer beschriftetes Nahtverstärkungsmaterial handelt), optische Informationen (wenn es sich um ein Nahtverstärkungsmaterial beispielsweise mit Mikrostrukturen handelt), magnetische Informationen (wenn es sich um ein magnetisiertes oder magnetisierbares Nahtverstärkungsmaterial handelt), funktionale Informationen (wenn es sich um ein Nahtverstärkungsmaterial mit Funktionsschichten, insbesondere elektronischen Bauelementen oder elektrisch leitfähigen und/oder elektrisch halbleitenden Schichten handelt) usw. handeln kann.Furthermore, it is possible to introduce information about the seam reinforcement material into the seam, which may be, for example, color information (if it is a dyed seam reinforcement material), lettering; code; Barcodes etc .; (if it is a seam reinforcement material preferably labeled with an inkjet printer), optical information (if it is a seam reinforcement material, for example with microstructures), magnetic information (if it is a magnetized or magnetizable seam reinforcement material), functional information ( if it is a seam reinforcement material with functional layers, in particular electronic components or electrically conductive and / or electrically semiconductive layers), etc.
In diesem Kontext ist es zudem möglich, verschiedene Informations-Arten zu kombinieren, um somit den Informationsgrad innerhalb der bereitgestellten Naht – abhängig von den Anforderungen – zu erhöhen. Ebenso kann es vorteilhaft sein, dass sich Informationen nicht über den ganzen Nahtbereich erstrecken, sondern nur in Teilbereichen der Naht vorgesehen sind.In this context, it is also possible to combine different types of information in order to increase the degree of information within the provided seam, depending on the requirements. Likewise, it may be advantageous that information does not extend over the entire seam area, but is provided only in partial regions of the seam.
Vorteilhafterweise könnten hierdurch – im Falle farbige Nähte mit einem Firmenlogo oder dergleichen – Produkt-Markenzeichen in hergestellter Rollenware eingebracht werden und dadurch sichergestellt werden, dass das Rollenmaterial nur von einem bestimmten Hersteller bereitgestellt wird. Das Oberlagenmaterial kann dabei transparent oder auch nicht transparent ausgestaltet sein, wodurch sich weitere Naht-Eigenschaften ergeben könnten.Advantageously, this could - in the case of colored seams with a company logo or the like - product trademarks are produced in manufactured roll goods and thereby ensure that the roll material is provided only by a specific manufacturer. The upper layer material can be made transparent or non-transparent, which could result in further seam properties.
Vorteilhafterweise könnte ebenso eine Zuordnung von Rollenware zu den Produktionsstätten über die Farbwahl der Nähte gegeben werden – auch hier kann es zum Einsatz eines transparenten, teil-transparenten oder auch nicht transparenten Naht-Oberlagenmaterials kommen.Advantageously, an assignment of roll goods to the production sites could also be given via the color selection of the seams - again, it may be the use of a transparent, partially transparent or even non-transparent seam upper layer material.
Vorteilhafterweise können, beispielsweise über einen in den Nahterstellungsprozess integrierten Inkjet-Printer, die im Folgenden beschriebenen Informationen in den Nähten bereitgestellt werden.Advantageously, the information described below can be provided in the seams, for example via an inkjet printer integrated in the seam-making process.
Die Laufmeterzahl an nachfolgendem Rollenmaterial, welches keine Naht enthält, kann als Information in der Naht enthalten sein. Dies wäre insbesondere sinnvoll, wenn die Nähte im Produkt direkt an einer Umrollschneidemaschine hergestellt werden, um die richtige Wickelrichtung aufrecht zu erhalten. Durch diese Informationen können sich Prozessoptimierungen ergeben, die mit einer Prozesskostenreduzierung verbunden wäre.The number of running meters of subsequent roll material containing no seam may be included as information in the seam. This would be particularly useful if the seams are made in the product directly on a Umrollschneidemaschine to maintain the correct winding direction. This information can result in process optimizations that would be associated with a process cost reduction.
Eine durchlaufende Nahtnummerierung könnte als Information in jeder Naht mit enthalten sein – diese wäre insbesondere vorteilhaft, wenn die Nähte direkt an einer Umrollschneidemaschine bereitgestellt werden. Hierdurch können sich auch ebenso Prozessvereinfachungen ergeben. A continuous seam numbering could be included as information in each seam - this would be particularly advantageous if the seams are provided directly to a roll-over cutter. This can also result in process simplifications.
Zudem ist die Bereitstellung dieser Informationen sicherheitsrelevant, da nicht weitere Nähte in die Rolle mit eingebracht werden können, ohne das sich Abweichungen zwischen der tatsächlichen Nahtanzahl und der eingebrachten Inkjet-Informationen in den Nähten ergeben würden.In addition, the provision of this information is security-relevant, since no further seams can be introduced into the roll without deviations between the actual number of seams and the introduced inkjet information in the seams would result.
Neben generellen Produktbeschreibungen als Information in den Nähten können auch Breitenpositionsangaben als Informationen in den Nähten, die vorteilhafterweise über einen Inkjet-Printer beschriftet wurden, als Informationen in den Nähten vorliegen In addition to general product descriptions as information in the seams, width position information can also be present as information in the seams, which were advantageously labeled via an inkjet printer, as information in the seams
Betrachtet man den allgemeinen Sicherheitsaspekt am Beispiel von Folienbahnen für Sicherheitsdokumente, beispielsweise ID-Dokumente oder Banknoten, so wäre es theoretisch möglich, aus Jumbos mit handelsüblichen Klebeband Material zu entfernen, da sich die Klebenähte leicht nachstellen lassen. Considering the general safety aspect using the example of film webs for security documents, such as ID documents or banknotes, it would theoretically be possible to remove material from jumbos with commercially available adhesive tape, since the adhesive seams can easily be adjusted.
Erfolgt hingegen die Bereitstellung der Naht in der Art und Weise, dass sich in der Naht Sicherheitsmerkmale (z.B. ausgelöschte diffraktive Strukturen in den ultraschallgeschweißten Bereichen oder auch Inkjet-informationen) befinden, so können hierdurch Manipulationen erschwert werden.On the other hand, if provision is made for the seam in such a way that security features (for example erased diffractive structures in the ultrasonically welded regions or even inkjet information) are present in the seam, this can make manipulation more difficult.
In diesem Zusammenhang können zum Motiv (z.B. diffraktive Strukturen) des Oberlagenmaterials gepasserte, d.h. lagegenau dazu aufgebrachte Ultraschallnahtverbindungsstrukturen die Fälschungssicherheit erhöhen.In this regard, the motif (e.g., diffractive structures) of the topsheet material may be matched, i. In a precise manner applied thereto Ultraschallnahtverbindungsstrukturen increase the security against counterfeiting.
Auch bei den vorgenannten Ausführungen ist es vorteilhaft, wenn auf der einen Seite zum Ultraschallschweißen eine weitere rotierende Sonotrode und ein rotierendes Ambossrad, welches nicht strukturiert oder teilstrukturiert oder vollflächig strukturiert sein kann, verwendet wird. Hieraus resultieren die gleichen Vorteile, die bereits anhand des Ultraschalltrennschweißens erläutert wurden.It is also advantageous in the case of the abovementioned embodiments if, on the one side for ultrasonic welding, a further rotating sonotrode and a rotating anvil wheel, which can not be structured or partially structured or structured over the entire surface, are used. This results in the same advantages that have already been explained by ultrasonic separation welding.
Entsprechend dem erläuterten Trennschweißprozess ist es natürlich ebenso möglich, dass an der Stelle des rotierenden strukturierten, teilstrukturierten oder vollflächig strukturierten Ambossrades eine strukturierte oder teilstrukturierte oder vollflächig strukturierte feststehende Gegenplatte, die ebenso aus Einzelsegmenten aufgebaut werden kann, als Gegenpart zur rotierenden Sonotrode eingesetzt wird und über welche die rotierende Sonotrode mit entsprechender Andruckkraft, Frequenz und Geschwindigkeit abrollt und zwischen denen das zu verschweißende Material und Band liegt.According to the described separation welding process, it is of course also possible that at the location of the rotating structured, partially structured or fully structured anvil wheel a structured or partially structured or fully structured fixed counter-plate, which can also be constructed from individual segments, is used as a counterpart to the rotating sonotrode and about which rolls off the rotating sonotrode with the corresponding pressure force, frequency and speed and between which lies the material and band to be welded.
Zweckmäßigerweise wird in beiden Fällen auch hier die weitere Sonotrode mit einer Frequenz von 20 kHz bis 90 kHz, bevorzugt von 50 kHz bis 60 kHz, betrieben.Expediently, in both cases, the further sonotrode with a frequency of 20 kHz to 90 kHz, preferably from 50 kHz to 60 kHz operated.
Bevorzugt wird zum Ultraschallschweißen auf der anderen Seite eine feststehende Sonotrode, die während des Ultraschallprozesses über den Materialstapel kontaktierend bewegt wird, in Kombination mit einem Gegenhalter verwendet.For ultrasonic welding on the other side, it is preferable to use a stationary sonotrode, which is moved over the material stack during the ultrasound process, in combination with a counter-holder.
Vorzugsweise wird die Sonotrode dabei mit den bereits beschriebenen Parametern, insbesondere mit der bereits beschriebenen Andruckkraft, Frequenz und Vorschubgeschwindigkeit betrieben.Preferably, the sonotrode is operated with the parameters already described, in particular with the already described pressing force, frequency and feed rate.
Vorteilhafterweise verfügt die starre Sonotrode über mindestens zwei Auflagebereiche, die bevorzugt einen Abstand von 0,1 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt einen Abstand von 1 mm bis 3 mm, aufweisen.Advantageously, the rigid sonotrode has at least two support areas, which preferably have a distance of 0.1 mm to 20 mm, particularly preferably a distance of 1 mm to 3 mm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Nahtverstärkung durch Kleben angebracht.In a further preferred embodiment, the seam reinforcement is attached by gluing.
Durch die zunächst angebrachte Ultraschalltrennschweißnaht wird hier ein Austritt von Klebstoff/en auf die Seite der Trägerlage/n vermieden, so dass ein Verkleben der Folienbahn beim Aufrollen oder während des Verarbeitungs-prozesses ausgeschlossen werden kann.Due to the initially applied ultrasonic separating weld, an escape of adhesive / s onto the side of the carrier layer / s is avoided, so that sticking of the film web during rolling up or during the processing process can be ruled out.
Es ist dabei zweckmäßig, wenn als Nahtverstärkung auf der einen Seite ein Klebeband, insbesondere mit einer Trägerlage und einer Adhäsivschicht verwendet wird. Die Trägerlage und/oder die Adhäsivschicht kann dabei auch mehrschichtig ausgebildet sein.It is expedient if an adhesive tape, in particular with a carrier layer and an adhesive layer, is used as the seam reinforcement on one side. The carrier layer and / or the adhesive layer can also be designed as a multilayer.
Zweckmäßigerweise besteht die Adhäsivschicht mitunter aus Gummi-Harz-Klebstoffen (vernetzt; kontrolliert vernetzt; nicht vernetzt; synthetisch; nicht synthetisch), Acrylat-Klebstoffen, Reinacrylat-Klebstoffen, Acrylatdispersionen, modifizierten Acrylaten, Lösungsmittelacrylaten, säurefreien Acrylaten, optisch klaren Acrylaten, wärmehärtenden Klebstoffen, wärmeleitfähigen Klebstoffen, elektrisch leitfähigen Klebstoffen, phenolharzmodifizierten Klebstoffen, repositionierbaren Klebstoffen, elastomeren Klebstoffen, Silikon-Klebstoffen, Synthese-Kautschuk-Klebstoffen, Natur-Kautschuk-Klebstoffen, speziellen Klebstoff-Konstruktionen, Hotmelt-Klebstoffen (PA; PET; PU und dergleichen) oder UV-härtenden Klebstoffen oder aus Kombinationen daraus insbesondere mit einer Schichtdicke von 1 µm bis 400 µm, bevorzugt von 20 µm bis 50 µm. Conveniently, the adhesive layer is sometimes composed of gum-resin adhesives (cross-linked, cross-linked, non-cross-linked, synthetic, non-synthetic), acrylate adhesives, pure acrylate adhesives, acrylate dispersions, modified acrylates, solvent acrylates, acid-free acrylates, optically clear acrylics, thermosetting adhesives , thermoconductive adhesives, electroconductive adhesives, phenolic resin modified adhesives, repositionable adhesives, elastomeric adhesives, silicone adhesives, synthetic rubber adhesives, natural rubber adhesives, special adhesive constructions, hotmelt adhesives (PA, PET, PU and the like) or UV-curing adhesives or combinations thereof, in particular with a layer thickness of 1 .mu.m to 400 .mu.m, preferably from 20 .mu.m to 50 .mu.m.
Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Trägerlage des Klebebandes – welche mit der/den Klebmassen ausgerüstet werden kann/können – aus Folien bzw. Filmen (PET; PE; PP (OPP; BOPP; CPP); PC; PVC (hart und/oder weich); Hydrat-Cellulose; PS; PUR; PUR-Elastomer; PU-Mikrofasern; Polyamid; Polyimid; UHMW-PP; bio-basierten Kunststoffen (z.B. PLA); Kombinationen von Kunststoffen; Tedlar®; Kapton®; Teflon®) besteht und/oder aus Vliesen und/oder aus Schaumstoffen (z.B. PE; PUR; Vinyl; EPDM; Neopren®; Zellkautschuk) und/oder aus Papieren (glattes, gekrepptes; teilgekrepptes; flachgekrepptes; farbiges; imprägniertes; tiefkühlfähiges; hochtemperatur) und/oder aus Geweben (z.B. Baumwolle, Zellwolle; PI; PA; beschichteten (z.B. Teflon®) Glasgewebe; unbeschichteten Glasgewebe; Nylon®; Polysiloxangewebe; PTFE-Glasgewebe, imprägniertes oder nicht imprägniertes Gewebe; Acetatseidengewebe oder dergleichen), und/oder aus einem Mehrschichtsystem und/oder aus Kombinationen obiger Systeme und/oder aus Systemen mit Metalleinlagen insbesondere mit einer Schichtdicke von 4 µm bis 2000 µm, bevorzugt von 12 µm bis 150 µm, besteht.It is also expedient if the carrier layer of the adhesive tape-which can / can be finished with the adhesive (s) -is made of films or films (PET, PE, PP (OPP, BOPP, CPP), PC, PVC (hard and / or soft); hydrate-cellulose; PS; PUR; polyurethane elastomer; PU microfibers; polyamide; polyimide; UHMW-PP; bio-based plastics (such as PLA); combinations of plastics; Tedlar ®; Kapton ®; Teflon ®) is and / or webs and / or foams (for example, PE, PUR; vinyl; EPDM; neoprene ®; cellular rubber) and / or (from papers smooth, creped; teilgekrepptes; flachgekrepptes; color; impregnated; frozen capable; high temperature) and / or from tissues (eg, cotton, rayon; PI, PA; coated (eg, Teflon ®) glass fabric, uncoated glass fabrics, Nylon ®; Polysiloxangewebe; PTFE glass fabric, impregnated or non-impregnated fabric; Acetatseidengewebe or the like), and / or from a multilayer system and / or combinations of the above systems and / or systems with metal inserts, in particular with a layer thickness of 4 μm to 2000 μm, preferably from 12 μm to 150 μm.
In diesem Zusammenhang besteht auch die Möglichkeit, dass die Bereitstellung des Klebebandes über die Bereitstellung eines Trägermaterials in Verbindung mit der unmittelbaren Bereitstellung eines flüssigen Klebstoffes bei der Erstellung der Nahtverstärkung erfolgt, an die sich die Härtung des aufgetragenen Klebstoffes anschließt und somit eine stabile Nahtverstärkung zur Verfügung gestellt wird. In this context, there is also the possibility that the provision of the adhesive tape via the provision of a carrier material in conjunction with the immediate provision of a liquid adhesive in the preparation of the seam reinforcement takes place, which is followed by the curing of the applied adhesive and thus a stable seam reinforcement available is provided.
Die Härtung kann dabei in unterschiedlichster Art erfolgen und beispielsweise thermisch oder UV-strahlungsinitiiert sein.The curing can be carried out in various ways and, for example, be initiated by thermal or UV radiation.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird die Nahtverstärkung durch Heißprägen angebracht.In a further alternative embodiment, the seam reinforcement is applied by hot stamping.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn als Nahtverstärkung ein Heißprägeband, insbesondere mit einer Trägerlage und einer wärmeaktivierbaren Adhäsivschicht verwendet wird. Die Adhäsivschicht kann dabei auch mehrschichtig ausgeführt sein.It is advantageous if a hot embossing belt, in particular with a carrier layer and a heat-activatable adhesive layer, is used as the seam reinforcement. The adhesive layer can also be configured as a multilayer.
Zweckmäßigerweise besteht die wärmeaktivierbare Adhäsivschicht des Heißprägebandes mitunter aus Bindemitteln wie chloriertem Polyolefinen, chlorierten langkettigen Kohlenwasserstoffen, Polyacrylaten, Polyolfinen und/oder modifizierten Maleinatharzen und/oder Polyamiden, Polyesterbindemitteln, Co-Polymeren, Vinylacetaten, Alkydbindemitteln, Balsamharzen, Harzestern, Phenolharzen, Bremasinen, Glyzerinharzestern, Celluloseestern, Cellolynen, synthetischen Bindemitteln, Phtalatestern und dergleichen oder Kombinationen davon insbesondere mit einer Schichtdicke von 0,5 µm bis 100 µm, bevorzugt von 0,5 µm bis 10 µm.The heat-activatable adhesive layer of the hot stamping tape is expediently composed of binders such as chlorinated polyolefins, chlorinated long-chain hydrocarbons, polyacrylates, polyolefins and / or modified maleate resins and / or polyamides, polyester binders, co-polymers, vinyl acetates, alkyd binders, balsam resins, rosin esters, phenolic resins, Bremasinen, Glyzerinharzestern , Cellulose esters, cellolyids, synthetic binders, phthalate esters and the like, or combinations thereof, in particular with a layer thickness of from 0.5 μm to 100 μm, preferably from 0.5 μm to 10 μm.
Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Trägerlage des Heißprägebandes – welches mit mindestens einer wärmeaktivierbaren Adhäsivschicht ausgerüstet werden kann – aus Folien bzw. Filmen (PET; PE; PP (OPP; BOPP; CPP); PC; PVC (hart und/oder weich); Hydrat-Cellulose; PS; Polyamid; Polyimid; UHMW-PP; bio-basierten Kunststoffen (z.B. PLA); Kombinationen von Kunststoffen usw.) besteht und/oder aus Vlies, aus Papier (glattes, gekrepptes; teilgekrepptes; flachgekrepptes; farbiges; imprägniertes; tiefkühlfähiges; hochtemperatur), aus Gewebe (z.B. Baumwolle, Zellwolle; PI; PA; beschichteten (z.B. Teflon®) Glasgewebe; unbeschichteten Glasgewebe; Nylon®; Polysiloxangewebe; PTFE-Glasgewebe, imprägniertes oder nicht imprägniertes Gewebe; Acetatseidengewebe oder dergleichen), aus einem Mehrschichtsystem und/oder aus Kombinationen obiger Systeme und/oder aus Systemen mit Metalleinlagen insbesondere mit einer Schichtdicke von 4 µm bis 1000 µm, bevorzugt von 12 µm bis 100 µm, besteht.Furthermore, it is expedient if the carrier layer of the hot embossing belt - which can be equipped with at least one heat-activatable adhesive layer - consists of films or films (PET, PE, PP (OPP, BOPP, CPP), PC, PVC (hard and / or soft). Hydrate cellulose; PS; polyamide; polyimide; UHMW-PP; bio-based plastics (eg PLA); combinations of plastics, etc.) and / or nonwoven, of paper (smooth, creped, partially creped, flat creped; high temperature), woven fabric (eg cotton, viscose rayon, PI; PA; coated (eg Teflon® ) glass fabric; uncoated glass fabric; nylon® ; polysiloxane fabric; PTFE glass fabric, impregnated or non-impregnated fabric; acetate silk fabric or the like); from a multilayer system and / or from combinations of the above systems and / or systems with metal inserts, in particular with a layer thickness of 4 μm to 1000 μm, preferably from 12 μm to 100 μm.
Zweckmäßigerweise weist die Nahtverstärkung eine Breite von 1 mm bis 100 mm, bevorzugt von 2 mm bis 40 mm, und/oder von 100 % bis 100000 % einer Breite der Ultraschalltrennschweißnaht, bevorzugt von 400 % bis 10000 % der Breite der Schweißnaht, auf.The seam reinforcement expediently has a width of 1 mm to 100 mm, preferably of 2 mm to 40 mm, and / or of 100% to 100000% of a width of the ultrasonic separation weld, preferably from 400% to 10000% of the width of the weld.
Hierdurch wird eine gute Überdeckung der Schweißnaht und damit eine hinreichende mechanische Stabilisierung der Spleißstelle erzielt, so dass bei der Weiterverarbeitung der resultierenden Folienbahn mechanische Beschädigungen vermieden werden können.As a result, a good coverage of the weld and thus a sufficient mechanical stabilization of the splice is achieved, so that mechanical damage can be avoided in the further processing of the resulting film web.
Bevorzugt wird dabei die erste und/oder zweite Folienbahn während des Ultraschalltrennschweißens und/oder des Anbringens der Nahtverstärkung durch Haltemittel, insbesondere mechanische Klemmmittel fixiert.Preferably, the first and / or second film web is fixed during the ultrasonic separation welding and / or the attachment of the seam reinforcement by holding means, in particular mechanical clamping means.
Hierdurch kann ein Faltenwurf oder ein Verschieben der Folienbahnen während des Ultraschalltrennschweißens und/oder des Anbringens der Nahtverstärkung vermieden werden, so dass qualitativ hochwertige Spleißstellen erhalten werden.As a result, a drape or a displacement of the film webs during the ultrasonic separation welding and / or the attachment of the seam reinforcement can be avoided, so that high-quality splices are obtained.
Um eine besonders einfache Verarbeitung der Folienbahnen sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die erste und/oder zweite Folienbahn mittels jeweiliger Fördermittel in einer Bahnförderebene geführt werden, wobei die Fügestation in der Bahnförderebene und die Ultraschalltrennschweißstation unterhalb der Bahnförderebene angeordnet ist.In order to ensure particularly simple processing of the film webs, it is advantageous if the first and / or second film web are guided by means of respective conveying means in a web conveying plane, wherein the joining station in the web conveying plane and the ultrasonic separating welding station is arranged below the web conveying plane.
Die erste Folienbahn wird dabei so weit gefördert, bis ihr Endbereich in der Region der Ultraschalltrennschweißstation zu liegen kommt und über das jeweilige Fördermittel, beispielsweise eine Rolle, aus der Förderebene abbiegen kann, so dass der Endbereich in die Ultraschalltrennschweißstation ragt. Nun kann die zweite Folienbahn mit ihrem Endbereich entsprechend in der Ultraschalltrennschweißstation angeordnet werden, so dass der eingangs beschriebene Ultraschalltrennschweißschritt durchgeführt werden kann.The first film web is thereby conveyed until its end region comes to rest in the region of the ultrasound separation welding station and can turn out of the conveying plane via the respective conveying means, for example a roll, so that the end region protrudes into the ultrasonic separating welding station. Now, the second film web can be arranged with its end region correspondingly in the ultrasonic separation welding station, so that the ultrasonic separation welding step described above can be carried out.
Die Förderung der beiden Folienbahnen kann natürlich auch über die Verwendung von Passermarken und dergleichen in Verbindung mit entsprechenden Sensoren so erfolgen, dass bestimmte Rapportabstände zwischen möglichen Bildern auf den Folienbahnen beibehalten werden.The promotion of the two film webs can of course also on the use of registration marks and the like in conjunction with corresponding sensors done so that certain Rapport distances between possible images on the film webs are maintained.
Nach dem Ultraschalltrennschweißen können die so gefügten Bahnen dann mittels der Fördermittel weiter transportiert werden, so dass die erzeugte Schweißnaht in die Fügestation einläuft und dort mit der Nahtverstärkung versehen werden kann.After ultrasonic separation welding, the webs joined in this way can then be transported further by means of the conveying means, so that the weld produced can enter the joining station and be provided there with the seam reinforcement.
Insbesondere sind dabei die Ultraschalltrennschweißstation und die Fügestation um 90° gegeneinander gedreht, d.h. die Endbereiche der Folienbahnen biegen während des Ultraschalltrennschweißens senkrecht nach unten aus der Bahnförderebene ab und werden so verschweißt, während die Nahtverstärkung auf einem flach in der Bahnförderebene liegenden Bereich der Folienbahnen angebracht wird.In particular, while the ultrasonic separation welding station and the joining station are rotated by 90 ° from each other, i. the end portions of the film webs deflect perpendicularly downwardly from the web conveying plane during ultrasonic severing welding and are thus welded while the seam reinforcement is applied to a portion of the film webs lying flat in the web conveying plane.
Die Einbringung der Ultraschalltrennschweißnaht in die Einheit zur Bereitstellung der Nahtverstärkung kann in diesem Zusammenhang ebenso über Marken und dergleichen in Verbindung mit entsprechenden Sensoren erfolgen, wodurch eine saubere Mittenposition der Ultraschalltrennschweißnaht in der zweiten Einheit wie auch konstante Prozessbedingungen bereitgestellt werden.The incorporation of the ultrasonic separation weld into the suture reinforcement unit may also be accomplished in this connection via marks and the like in conjunction with corresponding sensors, thereby providing a clean center position of the ultrasonic separation weld in the second unit as well as constant process conditions.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenThe invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Show it
Zum Verbinden einer ersten Folienbahn
Die Vorrichtung
Mittels pneumatischer oder hydraulischer oder auch elektrisch verfahrbarer oder manuell verfahrbarer Zylinder
Die mittels der Sonotrode
Bevorzugt wird dabei die Sonotrode
Nachdem auf diese Weise eine Trennschweißnaht
Die so verschweißten (vorgeschweißten) Folienbahnen werden nun, wie in
Wie in
In dem in den
Von den gegenüberliegenden Seiten der Folienbahnen
Die mittels der Sonotrode
Bevorzugt wird dabei die Sonotrode
Insgesamt wird so eine besonders stabile Spleißstelle zwischen den Folienbahnen
Neben der Einbringung einer oben liegenden, d.h. auf der Seite der Transferlagen angeordneten Nahtverstärkung
Zu erwähnen ist in hierbei, dass sich die Breiten, wie auch die Dicken der oberen
Vorteilhafterweise wird durch die Implementierung der weiteren unteren Nahtverstärkung
Zu erwähnen ist hierbei, dass die Verbundkräfte zwischen obenliegender Nahtverstärkung
Auch hier werden wieder die bereits beschriebenen Parameter zum Betrieb der Sonotrode bevorzugt angewendet.Again, the already described parameters for operating the sonotrode are again preferably used.
Neben der Einbringung einer oben liegenden Nahtverstärkung
Die Beschichtung kann dabei insbesondere als eine von der Trägerlage
Die Nahtverstärkungen können bevorzugt auch hier aus den bereits beschriebenen Materialien mit den beschriebenen Schichtdicken und Breiten bestehen.The seam reinforcements may preferably also consist of the materials already described with the described layer thicknesses and widths.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Beschichtung der unteren Nahtverstärkung
Bei der Beschichtung
Zum einen wäre es vorteilhaft, wenn sich der Schichtaufbau der unteren Nahtverstärkung
Auch hier kann durch die Implementierung der zusätzlichen unteren Nahtverstärkung (beschichtet) der bereits beschriebene Isolationseffekt beim Ultraschallschweißprozess erreicht werden.Again, by implementing the additional lower seam reinforcement (coated), the insulation effect already described in the ultrasonic welding process can be achieved.
Zum anderen wird durch die Implementierung der unteren Nahtverstärkung
Die Prozesszeiten können somit reduziert und Kosten gesenkt werden.The process times can thus be reduced and costs reduced.
Vorteilhafterweise werden auch hier die bereits beschriebenen Schweißparameter angewendet.Advantageously, the welding parameters already described are also used here.
Von den gegenüberliegenden Seiten der Folienbahnen
Dadurch wird gewährleistet, dass eine Verbindung zwischen den Folienbahnen
Die mittels der starren Sonotrode
Die Schweißparameter und die Materialien und Dimensionen der Nahtverstärkung entsprechen bevorzugt auch hier den bereits beschriebenen Ausführungsformen.The welding parameters and the materials and dimensions of the seam reinforcement preferably also correspond here to the embodiments already described.
Vorteilhafterweise verfügt die starre Sonotrode
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Beschichtung der unteren Nahtverstärkung
Bei der Beschichtung der unteren Nahtverstärkung handelt es sich vorteilhafter Weise um einen ähnlichen Schichtaufbau, wie der Schichtaufbau der Transferlagen
Zum einen kann es vorteilhaft sein, wenn sich der Schichtaufbau der unteren Nahtverstärkung
Zum anderen wird durch die Implementierung der unteren Nahtverstärkung
Die Prozesszeiten bei der Weiterverarbeitung können somit reduziert und Kosten gesenkt werden.The processing times during further processing can thus be reduced and costs reduced.
Vorteilhafterweise verfügt auch hier die starre Sonotrode
Über eine Abrollung
Vorteilhafterweise ist in diesem Ausführungsbeispiel das Nahtverstärkungsmaterial farblich in der Art und Weise ausgeführt, dass es sich um eingefärbtes und nicht beschichtetes Trägermaterial handelt. Hierdurch wird gewährleistet, dass stabile Nahtverbindungen bereitgestellt werden können, da die Materialeigenschaften zum Trägermaterial
Die Einfärbung kann in diesem Zusammenhang in der Art und Weise bereitgestellt werden, dass farblich transparente; teiltransparente oder nicht transparente Nahtbereiche erzeugt werden, wodurch im ersten Fall Informationen einfachster Art, und zwar hier Farbinformationen, in die Naht eingebracht werden. The coloring can be provided in this context in the way that color transparent; partially transparent or non-transparent seam areas are generated, whereby in the first case information of the simplest kind, in this case color information, is introduced into the seam.
Durch diese Vorgehensweise können sich verschiedenste Vorteile bei der Weiterverarbeitung der mit Nähten erstellten Rollen ergeben.This procedure can result in a variety of advantages in the further processing of the rolls created with seams.
In
Entsprechend
Über eine Abrollung
Die Informationen, die über den Inkjet-Printer
So wäre es in diesem Zusammenhang möglich, die Laufmeterzahl an nachfolgendem Rollenmaterial, welches keine Naht enthält, als Information mit in die Naht einzubringen. Dies ist nur dann sinnvoll, wenn die Nähte im Produkt direkt an einer Umrollschneidemaschine hergestellt werden, um die richtige Wickelrichtung aufrecht zu erhalten. Durch diese Informationen können sich Prozessoptimierungen ergeben. So it would be possible in this context, bring the running number of subsequent roll material, which contains no seam, as information with in the seam. This is only useful if the seams in the product are made directly on a Umrollschneidemaschine to maintain the correct winding direction. This information can result in process optimization.
Ebenso könnte eine durchlaufende Nahtnummerierung als Information in jede Naht mit eingebracht werden – auch hier würde diese Vorgehensweise nur dann Sinn ergeben, wenn die Nähte direkt an einer Umrollschneidemaschine bereitgestellt werden. Likewise, a continuous seam numbering could be incorporated as information in each seam - again, this approach would only make sense if the seams are provided directly to a Umrollschneidemaschine.
Hierdurch können sich ebenso Prozessvereinfachungen beim Kunden ergeben. Zudem wäre die Bereitstellung dieser Informationen ein Sicherheitsaspekt, da nicht weitere Nähte in die Rolle mit eingebracht werden können, ohne das sich Abweichungen zwischen der tatsächlichen Nahtanzahl und der eingebrachten Inkjet Informationen in den Nähten ergeben würden.This can also result in process simplification for the customer. In addition, the provision of this information would be a safety issue, since no further seams can be introduced into the roll without deviations between the actual number of seams and the introduced inkjet information in the seams would result.
Auf der anderen Seite wäre es auch möglich, generelle Produktbeschreibungen als Information in den Nähten über einen Inkjetprinter
Da die direkte Beschriftung der Nahtverstärkung über einen Inkjetprinter
Somit könnten Rollen dann direkt bestimmten Positionen in der Anfangsrolle zugeordnet werden. Dies wäre unabdingbar, wenn sich – beispielsweise aufgrund einer inhomogenen Bedampfung – die Materialeigenschaften über die Breite ändern.Thus, roles could then be assigned directly to certain positions in the initial role. This would be indispensable if, for example because of inhomogeneous vapor deposition, the material properties change across the width.
Ferner ergeben sich zudem allgemeine Sicherheitsaspekte – beispielsweise im Bereich der Hochsicherheitsfolien.Furthermore, there are also general safety aspects - for example in the field of high-security films.
Bei der Herstellung von Hochsicherheitsfolien werden zu Anfang der Produktion mittels eines Inkjet-Printers
Werden dann in einem Inspektionsschritt am Ende der Produktion fehlerhafte Bereiche aus der Folie entfernt und Nähte gesetzt, so fehlen in der Folie bzw. in der Rollenware bestimmte Nummernsequenzen, die natürlich separat dokumentiert werden. If, in an inspection step, defective areas are removed from the film at the end of production and seams are set, certain number sequences are missing in the film or in the roll goods, which of course are documented separately.
Eine Überprüfung der Nähte und eine Kontrolle der aufgebrachten Nummern würde aber immer einen Abgleich mit den erstellten Dokumenten erfordern, um sicherzugehen, dass keine Manipulation stattgefunden hat.A check of the seams and a check of the applied numbers would always require a comparison with the created documents to make sure that no manipulation took place.
Um nun dies zu umgehen, wäre es möglich, während des Ultraschallnahterstellungsprozesses die Nummern der sich jeweils direkt an die Naht (davor und dahinter) angrenzenden Bilder als Informationen mit in die Naht zu integrieren. In order to avoid this, it would be possible to integrate the numbers of the images directly adjacent to the seam (in front of and behind) into the seam as information during the ultrasonic seam production process.
Auch hier beispielsweise wieder über einen Inkjet-Printer
Die Eingabe der beiden Nummern, die sich der vor und nach der Naht auf der Bilderspur befinden, könnte in diesem Zusammenhang manuell oder voll-automatisch über ein Nummernerkennungssystem erfolgen. Eine direkte Verbindung dieses Erkennungssystems mit dem installierten Inkjet-Printer am Sonotroden-Schlitten würde dann zu einer starken Vereinfachung des gesamten Handlings führen. Entering the two numbers before and after the seam on the image track could, in this context, be done manually or fully automatically via a number recognition system. A direct connection of this recognition system with the installed inkjet printer on sonotrode slide would then lead to a strong simplification of the entire handling.
Durch diesen Prozess wäre auf jeden Fall sichergestellt, dass diese Naht – mit den darin hinterlegten Informationen – genau die beiden Enden der Folienbahn verbindet.In any case, this process would ensure that this seam - with the information stored in it - connects exactly the two ends of the film web.
Auch wäre eine weitere Möglichkeit die Bereitstellung eines Endultraschall-streifens (am Ende als auch am Anfang/Start der Rolle), in dem Informationen beinhaltet sind, die ebenso ein Sicherheitsinstrument darstellen. Es wäre in diesem Fall genau feststellbar, dass keine Manipulation an der Rolle stattgefunden hat, da beispielsweise der Endstreifen vorhanden ist.Another possibility would be to provide a final ultrasound strip (at the end as well as at the beginning / start of the roll) in which Information is included, which also constitute a security instrument. It would be very clear in this case that no manipulation has taken place on the roll, for example because the end strip is present.
Je nach Leitblechausführung sowie Materialbereitstellung ist es zudem möglich, auch sehr dünne Nahtverstärkungen mit solchen Informationen zu verarbeiten und Ultraschallnähte bereitzustellen.Depending on the guide plate design as well as the provision of material, it is also possible to process very thin seam reinforcements with such information and to provide ultrasonic seams.
In
Die Inkjet-Beschriftung befindet sich hier zwischen der Oberseite der Trägermaterialien
Zu diesem Zweck muss die Nahtverstärkung
Natürlich ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, solche Informationen direkt auf der Oberseite der Nahtverstärkung
Entsprechend
Über eine Abrollung
Vorteilhafterweise sollte sich die Mikrostrukturen direkt im Trägermaterial der Nahtverstärkung befinden, um eine stabile Naht – aufgrund gleicher Materialeigenschaften – bereitzustellen.Advantageously, the microstructures should be located directly in the backing material of the seam reinforcement to provide a stable seam - due to the same material properties.
Im Falle eines PET-Trägermaterials
Für das Trägermaterial der Nahtverstärkung könnten generell Materialien wie PET oder PE; PP (OPP; BOPP; CPP); PC; PVC und dergleichen eingesetzt werden, sofern sichergestellt ist, das die Einbringung einer Mikrostrukturierung möglich ist.For the suture reinforcement substrate, materials such as PET or PE; PP (OPP; BOPP; CPP); PC; PVC and the like can be used, provided that it is ensured that the introduction of a microstructuring is possible.
Die Schichtdicke der Nahtverstärkung
Erfolgt nun die Bereitstellung der Naht mit Hilfe eine Nahtverstärkung, in welches Mikrostrukturen eingebracht sind, so werden diese Mikrostrukturierungen in Bereichen der Energieeinbringung durch die Sonotrode aufgrund des Aufschmelzens wieder ausgelöscht, wodurch sich verschiedenste Vorteile ergeben könnten.If now the provision of the seam with the help of a seam reinforcement, in which microstructures are introduced, these microstructures are extinguished in areas of energy input by the sonotrode due to reflow, whereby a variety of advantages could arise.
In diesem Zusammenhang würden beispielsweise zum Motiv (z.B. diffraktive Strukturen) des Oberlagenmaterials gepasserte Ultraschallnaht-verbindungsstrukturen die Fälschungssicherheit bei Nähten erhöhen.In this context, for example, ultrasound seam connection structures mapped to the motif (e.g., diffractive structures) of the topsheet material would increase counterfeit security at seams.
In
Die Mikrostrukturierung
Zu diesem Zweck muss natürlich die Nahtverstärkung
Natürlich ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, solche Informationen in Form einer Mikrostrukturierung
Entsprechend
Anstelle einer Ultraschallschweißvorrichtung ist hier jedoch eine Klebestation als Fügestation
Wie
Die Nahtverstärkung weist in diesem Fall eine Trägerlage
Bevorzugt besteht die Trägerlage
Die Adhäsivschicht
Auch hier beträgt die Breite der Nahtverstärkung wieder vorzugsweise von 1 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt von 20 mm bis 50 mm. Aufgrund der durchgängigen Verbindung der Trägerlagen
Anstelle einer Ultraschallschweißvorrichtung ist hier jedoch eine Klebestation als Fügestation bestehend aus einer Flüssigkleberapplikation, Trägerapplikation und Härtung vorgesehen. Instead of an ultrasonic welding device here, however, a gluing station is provided as a joining station consisting of a liquid adhesive application, carrier application and curing.
Diese weist lediglich einen Gegenhalter auf, der nach dem Vorschub der Folienbahnen
Wie
Im Anschluss daran erfolgt dann die Härtung (
Bevorzugt besteht das Trägerband aus Folien bzw. Filmen der Klassen PET; PE; PP (OPP; BOPP; CPP); PC; PVC und dergleichen und weist eine Schichtdicke von 4 µm bis 500 µm bevorzugt von 12 µm bis 150 µm auf. Preferably, the carrier tape consists of films or films of the classes PET; PE; PP (OPP; BOPP; CPP); PC; PVC and the like and has a layer thickness of 4 .mu.m to 500 .mu.m, preferably from 12 .mu.m to 150 .mu.m.
Die Schichtdicke des applizierten Adhäsivs liegt vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis 400 µm, besonders bevorzugt von 20 µm bis 50 µm. The layer thickness of the applied adhesive is preferably in the range from 1 .mu.m to 400 .mu.m, particularly preferably from 20 .mu.m to 50 .mu.m.
Auch hier beträgt die Breite der Nahtverstärkung wieder vorzugsweise von 1 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt von 20 mm bis 50 mm.Again, the width of the seam reinforcement is again preferably from 1 mm to 100 mm, particularly preferably from 20 mm to 50 mm.
Aufgrund der durchgängigen Verbindung der Trägerlagen
Anstelle einer Ultraschallschweißvorrichtung ist hier jedoch eine Heißprägestation als Fügestation
Die Nahtverstärkung weist in diesem Fall eine Trägerlage
Bevorzugt besteht die Trägerlage
Um den Klebstoff der Adhäsivschicht
Wir in diesem Zusammenhang anstelle eines Prägerades
Auch hier wird aufgrund der durchgängigen Verbindung der Trägerlagen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Folienbahn sheet
- 1111
- Transferlage transfer position
- 1212
- Trägerlage support layer
- 1313
- Endbereich end
- 22
- Folienbahn sheet
- 2121
- Transferlage transfer position
- 2222
- Trägerlage support layer
- 2323
- Endbereich end
- 33
- Vorrichtung contraption
- 3131
- Ultraschalltrennschweißstation Ultrasonic cut and seal station
- 311311
- Zylinder cylinder
- 312312
- Klemmstempel terminal temple
- 313313
- Sonotrode sonotrode
- 314314
- Trennschweißrad Trennschweißrad
- 3232
- Fügestation joining station
- 321321
- Zylinder cylinder
- 322322
- Klemmstempel terminal temple
- 323323
- Sonotrode sonotrode
- 324324
- Gegenhalterrad Gegenhalterrad
- 325325
- starre Sonotrode rigid sonotrode
- 326326
- Gegenhalter backstop
- 327327
- Ambossrad anvil
- 328328
- Abrollung unwind
- 329329
- Leitblech baffle
- 3333
- Transportrolle transport roller
- 44
- Trennschweißnaht separating weld
- 55
- Pfeil arrow
- 66
- Nahtverstärkung seam reinforcement
- 6161
- Trägerlage support layer
- 6262
- Adhäsivschicht adhesive layer
- 6363
- Mikrostruktur microstructure
- 77
- untere Nahtverstärkung lower seam reinforcement
- 7171
- Transferlage transfer position
- 7272
- Trägerlage support layer
- 88th
- Inkjet-Printer Inkjet Printer
- 99
- Flüssigkleber liquid adhesive
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014108461.6A DE102014108461A1 (en) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Method and device for joining film webs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014108461.6A DE102014108461A1 (en) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Method and device for joining film webs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102014108461A1 true DE102014108461A1 (en) | 2015-12-17 |
Family
ID=54706280
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102014108461.6A Withdrawn DE102014108461A1 (en) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Method and device for joining film webs |
Country Status (1)
Country | Link |
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