JPH10513128A - 回転シールシステム - Google Patents

回転シールシステム

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JPH10513128A
JPH10513128A JP8523567A JP52356796A JPH10513128A JP H10513128 A JPH10513128 A JP H10513128A JP 8523567 A JP8523567 A JP 8523567A JP 52356796 A JP52356796 A JP 52356796A JP H10513128 A JPH10513128 A JP H10513128A
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JP
Japan
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horn
energy
drum
workpiece
anvil
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JP8523567A
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グレゴリー ジョン ラジャラ
スティーブン クレイグ ゲリング
ディーン エドワード パゼク
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キンバリー クラーク ワールドワイド インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、超音波エネルギーを用いて動いている連続ウェブ(33)の加工物を処理するための装置と方法に関する。超音波システムは、超音波ホーン(70)とこれに対応するアンビル(34)とに相当する第１と第２の超音波付与装置をそれぞれが含む１つか２つ以上の組を含んでいる。組の第１の要素は、加工物が超音波エネルギーで処理される間、加工物のウェブ(33)を支持する回転作業ドラム(26)上に取り付けられている。組の第２の要素が、作業ドラム(26)とともに回転する。うに取り付けられている。作業ドラム(26)が回転すると、第２の要素が該作業ドラム(26)とともに回転する。作業ドラム(26)の各回転とともに、第２の要素が作業ドラム(26)と第１の要素を越えて延び、超音波エネルギーが加工物に付与され、第２の要素が前記作業ドラム(26)と第１の要素を越えた部分から引っ込むようになる。

Description

【発明の詳細な説明】 回転シールシステム 本発明は、加工物の結合、シール、切断等のために、熱エネルギーを加工物に かける装置と方法に関する。より詳細には、本発明は、使い捨ておむつ、幼児ト イレ訓練用パンツ、女性ケア製品、女性用ケアおよび失禁衣類等のような加工物 に超音波エネルギーをかける装置と方法に関する。 熱可塑性物質を溶融し、エンボス加工しプラスチックを成形するために超音波 周波数で発生した機械的振動を使用することは、既に確立されている工業上の方 法である。この技術の基礎となる物理的原則は、本明細書に記載した発明に重要 な関係があり、簡単に見直し検討する価値がある。 顕著な振動動作を得るために、ほとんどの超音波システムは、共鳴周波数のう ちの一つで作動する。超音波発生器および超音波ホーンの双方は、同一周波数で 共鳴するように設計されており、この場合、発生器によって発生した振動はホー ンに伝達される。ホーンは、発生器と同一の周波数に調整されるので、振動発生 器の強制的動作に呼応してホーンの長さに沿って拡張したり縮小したりする。 次いでホーンの自由面に発生した動作は、往復運動、すなわちホーンの表面に 対し垂直な面において前後運動し、振幅が振動発生器の結晶に加えられた電圧に よって決定される。増幅装置と位相変更装置を使用される一連の要素に組み入れ ることを含む、振動がホーンに伝達される前に発生器によって作られた振動を調 整することが知られている。 共鳴超音波振動を連続処理に与える際に直面する１つの問題は、ホーンの幅に 関する制限である。ホーンは、作業面に沿って主に収縮と拡張動作を行なうが、 ホーンの幅が広くなれば、例えばその作業面がより長くなれば、一般的に、作業 面の長さに沿った振動の振幅の変動がより大きくなる。従って、通常、連続ウェ ブにおいて加工物を加工するために超音波エネルギーを使用することは、２つの 種類の方法に限定されてきた。 第１の種類の方法は、固定場所に配置された回転超音波ホーンが、ほぼ加工物 の進行に沿ったラインにおいて加工物に沿った長手方向に、回転しているホーン を越えて、下側に位置するアンビルに対し超音波エネルギーを付与することであ る。この第１の種の方法が、バチュナーに付与された米国特許第３、２２２、２ ３５号に開示されている。 第２の種類の方法は、グルガッシュ他に付与された米国特許第３、９３９、０ ３３号とロング他に付与された同第３、７３３、２３８号のそれぞれに開示され ているように、１つか２つ以上の静止平坦平面すなわち通常プランジャ式といわ れる超音波ホーンが、ウェブの幅にわたって延びており、ウェブが静止ホーンと 対応する下側のアンビルとの間を通るとき、ウェブの全部分または選択されたウ ェブ部分に超音波エネルギーを付与するようになっているものである。プランジ ャ式のホーンは動いてもよいということが示されているが、実際は、ホーンは静 止してウェブをホーンの方に動かしてもよい。 第２の方法の第１の変更例、すなわちアベル他に付与された米国特許第４、７ １３、１３２号では、回転するアンビルドラムのまわりに配置された固定軸のま わりを回転するように一連の平坦な平面ホーンを取り付け、ウェブ上の加工物に 接触するか、またはしないように、ホーンを回転させることを教唆する。 第２の種類の第２の変更例において、モホニー他に付与された米国特許第４、 ６５０、５３０号では、回転ディスクの周縁のまわりに加工物のウェブを折り畳 み、加工物がディスク上を回転するときに超音波ホーンとこれに対応するアンビ ルを加工物と整列させることを教唆する。ホーンとアンビルは、平坦な平面構造 である。ホーンとアンビルは、ディスクとともに回転し、各加工物に対し、各組 になったホーンとアンビルをディスク上の半径方向に延びる突出部間の自由空間 の所定場所に動かすことによって、超音波システムが加工物上で作動する。従っ て、加工物を支持するディスクは超音波エネルギーの付与に関係せず、超音波ホ ーンの往復運動は、加工物を支持する回転ディスクの軸線の延長方向と同一方向 に作動する。 平坦平面超音波ホーンに関する第２の問題は、ホーンの長さに沿って超音波エ ネルギーを均一に付与するためには、ホーンの作業面が、例えば正確にはアンビ ルの作業面と平行になるように、アンビルとホーンの間の空間がホーンの面に沿 って２方向に整列されなければならないということである。特に、例えば、ホー ンもしくはアンビルのいずれか、または双方の回転のように、例えば超音波振動 以外にホーンまたはアンビルが連続して動いている場合には、このような正確な 整列が動的な問題となり、定常的に監視し、ホーンとアンビルの間の空間を繰り 返し調整することが必要とされる。 本発明は、これらの問題を解決するものである。本発明の目的は、独立請求項 １および３９に従ったエネルギーシステムにより解決され、さらに独立請求項２ ５と３６の方法によって解決される。 本発明の利点、特徴、態様および詳細は、従属請求項、詳細な説明および添付 の図面から明白である。請求項が意図するのは、総括的に発明を記述する第１の 非制限的アプローチである。 本発明の一態様は、超音波ホーンとこれと協働するアンビルとを含んでおり、 該ホーンとアンビルのうち１方が回転式ウェブ支持作業ドラムに取り付けられて おり、該ホーンとアンビルのうち他方が作業ドラムとともに回転し、作業ドラム を越えて延び超音波エネルギーを加工物に付与し、作業ドラムの各回転の間に作 業ドラムを越えた部分から引っ込むように取り付けられている超音波システムを 提供することである。 本発明の別の態様は、アンビルが作業ドラム上に取り付けられ、超音波ホーン が、作業ドラムとともに回転し作業ドラムを越えて延び、作業ドラムの各回転中 に作業ドラムを越えた部分から引っ込むようになっている超音波システムを提供 することである。 本発明の別の態様は、ホーンが、加工物のウェブの幅にわたって横切るように なっている回転超音波ホーンであり、圧力と超音波エネルギーをかけて、超音波 エネルギーを加工物に線形に付与し、ウェブ上の加工物を漸進的に横切って移動 するようになっている超音波システムを提供することである。 本発明の別の態様に関し、作業ドラムの円周のまわりに配置され複数の組にな ったホーンとアンビルを含み、関連する複数の加工物を同時に処理できるシステ ムが提供される。 本発明のさらに別の態様は、１つか２つ以上のプランジャ式の超音波ホーンが 回転作業ドラム上に取り付けられており、これに組み合わされるアンビルが、作 業ドラムとともに回転し、この作業ドラムの各回転の間、作業ドラムを越え部分 から引っ込むように取り付けられているような超音波システムを提供することで ある。 さらに別の態様は、１つか２つ以上のプランジャタイプの超音波ホーンが回転 式作業ドラムに取り付けられており、各アンビルが加工物ウェブの幅に沿って横 切るようになっている回転アンビルであり、圧力を各ホーンにかけ、超音波エネ ルギーを加工物に線形に付与し、漸進的にウェブを横切って動くようになってい る、超音波システムを提供することである。 本発明は、超音波エネルギーを加工物に付与するための熱エネルギーシステム を開示する。該システムは、所定の方向において第１の軸線のまわりを回転する ように取り付けられており、円周方向外側の作業面を有するドラムと、該円周方 向作用面においてドラムに取り付けられており、ドラムの回転方向に対し横方向 に延びている第１の超音波付与装置と、ドラムとともに回転するように取り付け られており、ドラムの回転方向に対し横方向に動いて、第１の超音波付与装置を 越えて延び第１の超音波付与装置と組み合わされ作動して、ドラム回転中に超音 波エネルギーを加工物に付与し、それに続いてドラム回転中に第１の超音波装置 を越えた部分から引っ込むようになっている第２の超音波付与装置と、を備え、 第１および第２の超音波付与装置の一方が超音波エネルギーを与えるようになっ ている超音波ホーンからなり、超音波付与装置の他方が、超音波ホーンと協働す るようになっているアンビルからなることを特徴とする。 超音波システムの実施例の第１グループにおいて、第１の超音波付与装置はア ンビルからなり、第２の超音波付与装置は超音波ホーンからなる。アンビルは、 ドラムの外側作業面と同じ高さに取り付けられている金属バーを備えていてもよ い。 超音波ホーンは、アンビルを越えて延び、アンビル上の加工物上に下向きの圧 力をかけ、アンビルを越えて延びながら超音波エネルギーを加工物に付与し、そ れに引続きドラムの各３６０°の回転の間、アンビル上を越えた部分から引き込 まれるように取り付けられているのが好ましい。 超音波ホーンは、アンビルとアンビル上の加工物を越えてエネルギー付与通路 を横切るように取り付けられていてもよく、エネルギー付与通路は、外側作用面 にわたり横方向に延びるようになっている。超音波システムは、さらに圧力と超 音波エネルギーを同時に超音波ホーンを介し、アンビル上に配置された加工物に 付与し、超音波ホーンがエネルギー付与通路を横切る間、加工物上で作業を達成 するようになる手段を含むのが好ましい。 第１のグループの実施例の好ましい実施例において、超音波ホーンは、ホイー ルと、第２の軸線のまわりを回転するように取り付けられている回転式超音波ホ ーンを備えており、このために超音波ホーンがエネルギー付与通路を横切るとき に、加工物を横切って漸進的に進行する地点で、超音波エネルギーを加工物に与 えるようになっている。エネルギー付与通路は、回転超音波ホーンがアンビルを 越えて延ばされている出口セグメントと、回転超音波ホーンがアンビルを越えた 部分から引き込まれる入口セグメントとを含んでいればよく、超音波システムは 、さらに超音波ホーンがエネルギー付与通路を横切るときに回転超音波ホーンを 介し加工物に圧力を付与するための手段と、圧力を付与するための手段を作用さ せるようになっている制御手段とを含んでおり、圧力を回転超音波ホーンを介し てエネルギー付与通路の１つのセグメント、好ましくは出口セグメント上の加工 物にかけ、エネルギー付与通路の他方のセグメント上の圧力を抑制するようにな っている。 第１のグループの実施例のうち好ましい実施例において、超音波システムは、 ドラムの外側作用面のまわりの実質的に異なる半径方向の場所に取り付けられて いる少なくとも２つか３つ以上のアンビルと、これに組み合わされており、ドラ ムとともに、少なくとも２つのアンビルの各一方を越えて回転するように取り付 けられた少なくとも２つの超音波ホーン、好ましくは回転超音波ホーンと、少な くとも２つの該超音波ホーンの全ての作動を制御する手段を含む制御手段と、を 備え、第１の回転軸線を通る基準線に対して第１の角度“Ｅ”に対応する場所に 各アンビルが配置されると、各超音波ホーンがアンビルの各々を越えて延び始め 続いて各アンビルを越えた部分から引き込まれ、第１の回転軸線を通る基準線に 対して第２の角度“Ｗ”に対応する場所に各アンビルが配置されるように回転ド ラムが回転した場合、回転超音波ホーンが完全に各アンビルを越えた部分から完 全に引き込まれるようになっており、同一角度“Ｅ”と“Ｗ”とは少なくとも２ つの超音波ホーンのそれぞれに適用される。 超音波システムの第２の実施例のグループにおいて、第１の超音波付与装置は 超音波ホーンからなり、第２の超音波付与装置はアンビルからなる。第２のグル ープの実施例において、超音波ホーンは、一般的に、ドラムの外側作用面とほぼ 同一の高さに取り付けられている超音波作用面を有するプランジャ式の超音波ホ ーンからなる。 アンビルが、超音波ホーンを越えて延び、該超音波ホーン上の加工物上に圧力 をかけ、超音波ホーンを越えて延ばされながら超音波エネルギーを加工物に付与 し、超音波ホーンを横切りながら加工物上の作業を達成して、次いで各ドラムが ３６０°回転する間、超音波ホーンを越えた部分から引き込まれるように取り付 けられている。 好ましい実施例において、アンビルは、第２の軸線のまわりを回転するように 取り付けられたホイール、従って回転アンビルを備えており、アンビルと超音波 ホーンとの組合せが、アンビルがエネルギー付与通路を通るときに加工物を横切 り漸進的に動くラインにおいて、有効な超音波エネルギーを加工物に付与するよ うになっている。エネルギー付与通路は、回転アンビルが超音波ホーンを越えて 延ばされる出口セグメントと、アンビルが超音波ホーンを越えた部分から引き込 まれる入口セグメントとを含んでいればよく、さらに、超音波システムは、加工 物がエネルギー付与通路を通るときに、圧力を回転アンビルを介し加工物にかけ るようにする手段と、圧力をかけるための該手段を作用させ、回転アンビルを介 してエネルギー通路のセグメント、好ましくは出口セグメントの一方の加工物に かけるようになり、エネルギー付与通路の他方のセグメント上の圧力を抑制する ようになっている手段とを含んでいればよい。 超音波システムは、さらに、ドラムの外側作業面のまわりで異なる半径方向の 場所に取り付けられた少なくとも２つの超音波ホーンと、これに対応しており、 ドラムとともに、少なくとも２つの超音波のいずれか一方を越えて回転するよう に取り付けられている少なくとも２つのアンビル、好ましくは回転アンビルと、 第１の回転軸線を通る基準線に対し第１の角度“Ｅ”に対応する場所に各アンビ ルが配置されるときに、各アンビルが各超音波ホーンを越えて延び、続いて第１ の回転軸線を通る基準線に対し計測された第２の角度“Ｗ”に各超音波ホーンが 配置されるように、ドラムが回転されると各超音波ホーンを越えた部分から回転 超音波ホーンが完全に引き込まれるように各アンビル上を越えた部分から引っ込 むように、少なくとも２つのアンビルの全ての作動を制御するための手段を含む 制御手段と、を備えており、同一の角度“Ｅ”と“Ｗ”とは少なくとも２つの超 音波ホーンのそれぞれに適用されるようになっている。 本発明の超音波システムの第３の実施例において、システムは、さらに、超音 波エネルギーが第１および第２の超音波付与手段によって加工物に付与される外 側作用面の作業ステーション上に加工物を配置するための、第１の軸線を通る基 準線に対し計測された角度“Ｐ”に配置された配置ステーションにおいて、ドラ ムに近接する配置手段と、加工物が、配置ステーションから除去ステーションに ドラムのほぼ円周のまわりを外側作業面上の作業通路を横切るように、外側作業 面から加工物を取り除くための、第１軸線を通る基準線に対して計測された角度 “Ｒ”で配置された除去ステーションにおいて、ドラムに近接している除去手段 と、第２の超音波付与手段が、ドラムと、第１の超音波付与装置と、これに対応 して加工物が作業通路を横切っている状態の加工物とを越えて延びており、外側 作業面の作業ステーションが、除去ステーションから配置ステーションに横切る 間、ドラムと第１の超音波付与装置を越えた部分から引き込むように、第２の超 音波付与装置の動きを制御するための制御手段と、を含む。 第４のグループの実施例において、本発明は、円周方向外側作動面と、該外側 作用面においてドラムに取り付けられておりドラムの回転方向を横切って延びて いる第１の超音波付与装置とを有するドラムを所定方向に第１軸線のまわりに回 転させる段階と、ドラムとともに回転するように取り付けられている第２の超音 波付与装置を設ける段階と、第２の超音波付与装置をドラムの回転方向を横切る 方向に動かし、このために第１の超音波付与装置を越えて延ばし、第１および第 ２の超音波付与装置を組み合わせて作動させて超音波エネルギーをドラム回転中 に加工物に与えるようにする段階と、ドラムの回転中に第１の超音波付与装置を 越えた部分から第２の超音波付与装置を引き込む段階からなり、第１および第２ 超音波付与装置のうちいずれか一方が超音波エネルギーを付与するようになって いる超音波ホーンからなり、超音波付与装置の他方が超音波ホーンと協働するよ うになっているアンビルからなることを特徴とする方法を含む。 この方法は、ドラムの３６０°の各回転中、第２の超音波付与装置を第１の超 音波付与装置を越えて延ばし、第１の超音波付与装置上の加工物に圧力をかけ、 これにより、超音波エネルギーを加工物に付与し、第２の超音波付与装置がエネ ルギー付与通路を横切る間、加工物上の作業を達成し、続いて第１の超音波装置 を越えた部分から第２の超音波付与装置を引込む段階を含むのが好ましい。 第１の超音波付与装置は、第２の超音波付与装置が、例えば第２の軸線のまわ りを回転するように取り付けられた回転超音波ホーン、例えばホイールを備えて いる状態で、アンビル、すなわち回転アンビルを備えていてもよく、この方法で は、第２の超音波付与装置がエネルギー付与通路を通るときに加工物を横切って 漸進的に動くラインにおいて、超音波エネルギーを加工物に付与する段階からな っている。 好ましくは、この方法では、第２の超音波付与装置がエネルギー付与通路を横 切るとき、第２の超音波付与装置を通って加工物に圧力をかける段階を含む。エ ネルギー付与通路は、第２の超音波付与装置、例えば回転超音波ホーンが第１の 超音波付与装置を越えて延ばされる出口セグメントと、第２の超音波付与装置が 第１の超音波付与装置を越えた部分から引き込まれる入口セグメントとを含んで おり、このために、この方法は、第２の超音波付与装置を制御し、このために圧 力を第２超音波付与装置を介し、エネルギー付与通路のセグメントの一方の、好 ましくは出口セグメント上の加工物にかけ、エネルギー付与通路のセグメントの 他方のセグメント上の圧力を抑制する段階を含むことになる。 この方法は、ドラムの外側作用面のまわりに半径方向の異なる場所に取りつけ られている少なくとも２つの第１の超音波付与装置と、これに対応し、ドラムと ともに、かつ少なくとも２つの第１の超音波付与装置のそれぞれを越えて回転す るように取り付けられている、少なくとも２つの第２の超音波付与装置を備えて おり、さらにこれにより第１の回転軸線を通過する基準線に対し計測された第１ の角“Ｅ”に相当する場所に第１の超音波付与装置が配置されているときに、第 ２の超音波付与装置を各第１の超音波付与装置を越えて延ばしはじめ、ドラムを 回転させ、続いて各第１の超音波付与装置が、第１の回転軸線を通る基準線に対 し第２の角度“Ｗ”で配置されるようにドラムが回転したときに第１の超音波付 与装置を越えた部分から第２の超音波付与装置を完全に引き込むように、各第２ の超音波付与装置を各第１の超音波付与装置を越えた部分から完全に引き込むよ うに少なくとも２つの第２の超音波付与装置の全ての作動を制御する段階を含ん でおり、第１の回転軸線を通る基準線に対して計測した同一の角度“Ｅ”と“Ｗ ”とが少なくとも２つの第２の超音波付与装置のそれぞれに適用するようになっ ている超音波システムに任意的に作用する。 本発明の方法は、第１軸線を通る基準線に対して角度“Ｐ”で外側作用面の加 工物ステーション上に加工物を配置し、ドラムを回転させ、ドラムを回転させる 間、第２の超音波付与装置の動きを制御して、第２の超音波付与装置をドラムと 、これに対応して加工物を越えて延ばし、外側作用面の作業ステーションが除去 ステーションから配置ステーションに横切る間、ドラムを越える部分から第２の 超音波付与装置を引き込ませるように、ドラムを越えた部分から第２の超音波付 与装置を引き込ませる段階を含んでいればよい。 本発明は、図示した実施例および図面の以下の詳細な記載を参照すると、より 完全に理解でき、さらに利点が明白になる。 図１は、本発明の方法と装置を用いて製造される加工物の斜視図である。 図２は、図１の加工物が製造される連続ウェブの加工物として、最終加工物ブ ランクの上面図である。 図３は、本発明の熱エネルギーシステムを表す、部分的に取り除き部分的に切 り欠いた状態の図画的図である。 図４は、図３の平面セクション４―４で切断された図３の熱エネルギーシステ ムの横断面図である。 図５は、図３の熱エネルギーシステムの端部側面図の概略図である。 図６は、図３の線６―６において切り取られた第１の熱エネルギー付与装置の 上面図である。 図７は、図６の第１の熱エネルギー付与装置の側面図である。 図８は、本発明の熱エネルギーシステムの第２の実施例の、図４に表すような 横断面図である。 記載される実施例の以下の詳細な記載は、おむつ、幼児トイレ訓練用パンツ、 女性ケア製品、失禁用衣類等のような使い捨て衣類を製造する内容に関連してお り、２つの重ねられスパンボンドされるポリプロピレン弾性複合ウェブ、例えば それぞれが２３．７４ｇ／ｍ2（０．７オンス／平方ヤード）を、加工装置〔マ シン方向を備えた）内においてウェブの進行方向を横切る方向（機械横方向）に ウェブを通って延びる間隔のあいた場所に超音波溶融を行なうことによって、結 合する装置と方法を含む。特有の織物は、衣類のウエスト部分がウェブの機械方 向に沿って延び、衣類の前後部分がウェブの両側部であるような状態で、ウェブ 中の衣類の未完製品がウェブの横方向に延びるようになっている、連続して組み 合わされたウェブの使い捨て衣類の製造物である。開示した好ましい実施例にお いて、溶接によって、最終衣類の側部シームの最終的な場所にほぼ対応する場所 において重ねられたウェブが結合される。 図１に示した種類の衣類１０を製造することが知られている。このような衣類 は、一般的に異なる材料から２つか３つ以上の層、もしくは部分的層からなる組 合わせからなるか、あるいは別の要素と実質的に同一材料から構成されていても よい。一般的に、材料は織られた布、不織布またはポリマーフィルムである。弾 性部材が、体部分１４内のウエスト１２と、脚部開口１６のまわりに使用されて いればよい。 本明細書において、１０において衣類を形成する殆どの方法において、図２に 示すようなブランク１８が、材料の連続処理された複合ウェブの一部として最初 に作られる。ブランク１８が完全に作られた後、サイドシーム２０が形成され、 完全に作り終えられたか、または部分的に作り終えられたブランク１８として、 もしくは完全に形成された衣類物品として、ウェブから切断される。 本発明により考慮される方法では、図２に図示したような前縁ブランクおよび 後縁ブランク１８Ａ、１８Ｂの隣接端部に近接する溶接部２２を形成する。公知 の技術を用いてこのような横方向の溶接部２２を形成する際に、ウェブの全幅に わたり熱エネルギーを均一に得ることは困難であり、このために溶接部２２は所 望の均一性より劣るものとなる。以下に記載する装置と方法では、ブランク１８ が形成される際に、溶接部２２を予想どおり均一にする新規なアプローチを提供 する。 図３乃至図７は、本発明の熱システムの１実施例を表す。この熱エネルギーシ ステムでは、常時加熱するか断続的に加熱するインパルス式装置のような電気抵 抗装置または誘導加熱部品のような、熱エネルギーの移行が材料を共に溶接する のに十分である装置であればいかなるものから構成されてもよい。好ましい熱エ ネルギー源は、超音波を使用することによる。本明細書に見られるように、超音 波システム２４は、３０で概略的に示した固定された内側軸を通過する軸線２８ のまわりを回転するように、外側軸２５上に取り付けられた作業ドラム２６を含 む。作業ドラム２６は、穿孔されているか、そうでない場合には、ドラム２６の 外側作業面を介し吸込みを行なうための従来の手段（図示せず）のようになって いる外側作用面３２を有しており、材料加工物のウェブ３３を保持し、ウェブは 全処理が終了すると、ブランク１８として衣類物品１０に組み立てられる。 複数のアンビルバー３４（６個が示されている）が、作業ドラム２６の外周の まわりをほぼ均一に間隔をあけた状態で作業ドラム２６に取り付けられており、 作業ドラム２６の外側作業面３２の幅方向にわたり横切って延びている。アンビ ルバー３４は、外側作業面３２と同一の高さであり、アンビルバー３４の外側面 ３６が、作業ドラム２６の外側作業面３２とほぼ連続して構成されるようになっ ている。 支持ドラム３８が、作業ドラム２６に固定されており、作業ドラムとともに回 転するように取り付けられている。図４を参照すると、支持ドラム３８が遮断壁 ４０において作業ドラム２６に固定されている。作業ドラム２６と支持ドラム３ ８とが組み合わせられて外側軸２５に取り付けられている。外側軸２５が、ベア リング４２、４４によって固定内側軸３０に取り付けられている。支持ドラム３ ８の外壁４６が端部壁４９を通って端フランジ４８に固定されている。端フラン ジ４８は、図示していないが加工ラインのライン軸から外れて駆動される駆動軸 ５０に固定される。駆動軸５０は、ベアリング５２を介し接地するように取り付 けられている。従って、作業ドラム２６、支持ドラム３８および端フランジ４８ は、全てベアリング４２、４４、５２を組み合わせることによって支持され、固 定内側軸３０と軸線２８のまわりを連結して回転する。 カムドラム５４は、固定内側軸３０にぴったりと固定されており、作業ドラム ２６、支持ドラム３８および端フランジ４８と組み合わされてともに回転しない ようになっている。カムリブ５６がカムドラム５４の外側壁５８上に取り付けら れており、カムドラム５４の外側壁５８の全円周のまわりを延びている。カムリ ブ５６は図４と８において点線で示されている。カムリブ５６の一部が、図３の 支持ドラムの外側壁４６の切り欠いた部分を通して見られる。 ６対のキャリエッジ支持ラック６０が、作業ドラム２６の外側作業面３２上の 各アンビルバー３４に対応した数で、概略的な場所において、カムドラム５４の 外側壁５８に固定されている。キャリエッジ６２が、各対のキャリエッジ支持ト ラック６０に取り付けられており、以下さらに記載するように、各キャリエッジ 支持トラック６０の長さ“Ｌ”に沿って、キャリエッジ支持トラック６０と摺動 係合するようになっている。 図６と７を参照すると、超音波支持サブ組立体６４が、ピボットピン６６にお いて各キャリエッジ６２に取り付けられている。超音波支持サブ組立体６４にお いて支持アーム６８がピボットピン６６から作業ドラム２６の外側作業面３２に 向かって延びており、離れた端部において回転超音波ホーン７０と超音波発生器 ７２とを支持する。支持アーム６８が制御アーム７４にしっかりと固定されてい る。制御アーム７４は２回作動式空気シリンダによって作動され、ピボットピン ６６と制御アーム７４とを介し作用して、超音波ホーン７０をピボットピン６６ のまわりに回転させ、作業ドラム２６の外側作業面３２に対し超音波ホーン７０ を上下運動させることになる。従って、超音波支持サブ組立体６４は、ピボット ピン６６、支持アーム６８および制御アーム７４を備えることになる。 圧縮空気が空気圧制御ボックス７８から空気シリンダ７６に供給される。図４ を参照する。圧縮空気が、従来の回転空気圧カップリングを介し固定軸３０に接 続されている供給ライン８０を介して空気圧制御ボックス７８に供給される。空 気が供給ライン８２から固定軸３０の中央を介して供給される。 電力がスリップリング８４を介し超音波システム２４に供給され、供給ライン ８６を介して超音波発生器７２に伝達される。 プログラム可能な制限スイッチ８８が以下に記載するような目的のために駆動 軸５０に取り付けられている。プログラム可能な制限スイッチ８８の出力が電気 ライン９０を介し制御ボックス７８に送られる。 本発明の作動と機能は、要素とこれらの相互の関係の前述の記載から完全に明 白になったと考えられるが、本発明の開示を完全にするために、本発明の使用を 簡単に説明する。 図４をもう一度参照すると、駆動軸５０が端フランジ４８、作業ドラム２６、 支持ドラム３８および支持キャリエッジ６２、超音波支持サブ組立体６４、超音 波ホーン７０および発生器７２を、不変回転速度で絶えず回転させる。入口回転 ロール９２が、作業ドラム２６の円周の角度“Ｐ”において、軸線２８を通過す る基準線に対する位置決めステーションに配置されている。加工物のウェブ３３ または別の材料が、入口回転ロール９２のまわりを矢印９３に示された方向に給 送され、このために矢印９４によって示された方向に回転ドラムが回転する間、 作業ドラム２６と回転ロール９２のと間に形成されたニップにおいて、作業ドラ ム２６の作業面３２と係合するように引っ張られる。ウェブ３３が、作業ドラム ２６の円周の角度“Ｒ”に配置された除去ステーションにおける出口回転ロール ９６に達するまで、外側作業面において入口回転ロール９２から作業ドラム２６ の円周のまわりに全体的に引っ張られる。出口回転ロール９６において、ウェブ ３３が示されているように、ウェブ３３が回転ロール９６のまわりを回転して作 業ドラムから取り除かれて、本発明に関連する工程から出ることになる。 通常、本発明が実行されているように、超音波ホーンは常時作用し、構成され た周波数で共鳴することになる。 図３乃至７の組合せをもう一度参照すると、スロット開口部９８が、各キャリ エッジ支持トラック６０に近接した支持ドラム３８の外壁４６を通って延びてい る。一対のカム従動子１００が、スロット開口部９８を通って、各キャリエッジ から下方に延びており、リブカム５６と係合する。従って、作業ドラム２６と支 持ドラム３８が、静止カムドラム５４のまわりを軸線２８上で回転すると、リブ カム５６とカム従動子１００との係合によって、キャリエッジ６２が作業ドラム ２６の外側作業面３２に向かったり離れて交互に動く。このように、各キャリエ ッジ６２は、一つの完全な円形トリップ動作を行い、各作業ドラム３６０°の回 転の間、作業ドラムに向かって動き、そして離れる。従って図３乃至図５を参照 すると、支持ドラム３８上の１２時の位置においてキャリエッジ６２Ａは、作業 ドラム２６の方向に向かって完全に延ばされ、支持ドラム３８上の６時の位置に おけるキャリエッジ６２Ｂが作業ドラム２６から離れるように完全に引き込まれ る。キャリエッジ６２が作業ドラム２６の方向に延びるとき、各超音波ホーン７ ０が、作業ドラム２６の外側作業面３２と対応するアンビルバー３４を越えて延 びる。キャリエッジ６２が作業ドラム２６から引っ込むと、各超音波ホーン７０ は作業ドラム２６の外側作業面を越えた部分から引っ込む。 超音波ホーン７０は、組み合わされた超音波支持組立体６４、ホーン７０、お よび発生器７２の離れた外側端部１０１が回転ロール９２と９６の内側端部１０ ２の内側を通過すると、超音波ホーン７０が外側作業面３２を越えた部分から完 全に引き込まれる。図４を参照すると、キャリエッジ６２Ｂ上のホーン７０が完 全に引き込まれて、所定の“完全に引き込まれた”位置よりも作業ドラム２６か らさらに離れるように動いていた。従って“完全に引き込まれた”とは、回転ロ ール９２と９６の内側端部１０２の内側に配置された外側端部１０１の位置範囲 を含んでおり、キャリエッジ６２が作業ドラム２６に対して最も離れた位置に配 置された最も内側の位置に制限されない。 各カートリッジ６２が作業ドラム２６の方向に延び、各超音波ホーン７０がこ れに対応して外側作業面３２を越えて配置されると、プログラム可能な制限スイ ッチ８８が空気圧制御ボックス７８に信号を送り、このために各空気シリンダ７ ６上のラム１０３を作用させて延ばし、これにより図７に示すような両矢印によ って示されているように、各共鳴する超音波ホーン７０を下方に動かして、各ア ンビルバー３４において形成される各作業ステーション１０６でウェブ３３に支 持されている加工物と接触するようになる。回転超音波ホーン７０は、アンビル バー３４の支持抵抗に対し、加工物に下方の力をかける。下方の力の量は、空気 シリンダ７６でかけられた力によって制御される。 このように共鳴回転超音波ホーン７０が加工物に下向きの力をかけた状態で、 円形の回転ホーン７０が軸線１１０のまわりを回転することができ、超音波ホー ン７０がエネルギー付与通路１０８において作業面３２を横切って通るにつれ、 ホーン７０は、加工物を漸進的に横切って動くポイント１１２において加工物に 有効な超音波エネルギーを与えることになる。図４に示すように、エネルギー付 与通路は、どの作業が超音波エネルギーによってなされるべきか、とキャリエッ ジ支持トラック６０および支持アーム６８の長さとに基づいて、ウェブ３３を横 切る全ての路にまで延びないか、もしくはウェブ３３を横切る全ての路に延びる ことができる。 好ましくは、超音波ホーン７０は、下向きに力がかけられて、ホーン７０がエ ネルギー付与通路の出口セグメントを横切る間、加工物と接触するように作用す る。各超音波ホーン７０が、エネルギー付与通路１０８の出口セグメントの外側 縁に達すると、制限スイッチ８８が、軸線２８に対する作業ステーション１０６ の各対応する角度位置を検出し、空気圧制御ボックス７８に信号を送り、ホーン ７０がエネルギー付与通路１０８の入口セグメント（反対方向）上で加工物を越 えた部分から引きこまれるときホーン７０を加工物から持ち上げることになる。 図５を参照すると、ホーン７０は、ドラム２６を越えて延ばされ始める、すなわ ち作業ドラム２６の外周の角度“Ｅ”において回転ロール９２、９６の内側端部 １０２と交差し、作業ドラム２６の外周の角度“Ｗ”において外側作業面３２を 越えた部分から完全に引き込まれる。図５を参照すると、ウェブ３３内の各加工 物が回転ロール９６に達する前に各ホーン組立体が完全に引き込まれ、加工物と ウェブ３３とが作業ドラム２６から取り除かれるのがわかる。同様に、ホーン７ ０、発生器７２、および超音波支持アブ組立体６４からなるホーン組立体は、完 全に引き込まれたままの状態であり、ホーン組立体が入口回転ロール９２を通過 し、外側作業面３２がふたたび加工物の新しく入ってくる入口ウェブ３３と係合 し始めるまで、外側作業面を越えて延びることはない。 このように、作業ドラム２６が超音波ホーンとともに絶えず回転する。加工物 がウェブ３３の一部として作業ドラム２６上に配置されると、加工物は超音波シ ステム２４に入り、ホーン７０とアンビル３４としての超音波付与装置が溶接部 ２２を形成しながら、角度“Ｐ”の位置決めステーションと角度“Ｒ”における 除去ステーションとの間の作業通路１１４を横切る。各ホーン７０は、このよう に各アンビル３４において外側作業面３２を横切って延び、作業ドラム２６の各 回転とともに加工物内に溶接部２２を形成する。溶接部２２は、機械横方向に延 びている。所定の時間で、組み合わされた装置が、実質的に作業ステーション１ ０６が存在するだけの加工物と、これに対応して回転ロール９２と９６の間のド ラム２６上の加工物で溶接、切断等の作業を実行し、各ホーン７０が外側作業面 ３２から“完全に引き込む”ことができるような十分な間隙を形成することがで き、最終の加工物とともにウェブ３３を回転ロール９６上で取り除くことができ る。 適当な回転超音波ホーン７０が、例えばエラートに付与された米国特許第５、 １１０、４０３号に教唆されており、本発明は、このような回転式超音波ホーン ７０に適する教唆としてこの先行技術を引用し、この特許明細書の記述を本明細 書の記述の一部とする。適切な超音波発生器７２と、別の関連する超音波器具は コネクチカット州、ダンバリー在住のソニック・パワー・カンパニーから入手で きる。 図８は、本発明の第２の実施例を示しており、超音波ホーン７０とこれに対応 するアンビル３４が、図３乃至７の実施例から物理的に反対の場所に配置されて いる。従って、図３乃至７に関してより詳細に記載した実施例と図８の実施例を 比較すると、図８において、一対の従来のプランジャ式超音波ホーン１７０がア ンビルバー３４の代わりに作業ドラム２６に取り付けられている。エネルギー付 与通路１０８の完全な幅におよぶのに必要なだけのプランジャ式ホーン１７０を 用いることができる。これに対応して、回転アンビル１３４が、回転超音波ホー ン７０の代わりに超音波支持組立体６４に取り付けられる。 使用時において、超音波ホーン１７０が、工程の作動中に絶えず作用している のが好ましい。作業ドラム２６と支持ドラム３８とが、上述したように絶えず回 転する。ドラムが回転すると、アンビル１３４が作業面を越えて延ばされて、ア ンビル１３４がエネルギー付与通路１０８の出口セグメントを横切るときに空気 シリンダ７６によって加工物と作用接触するように押され、加工物１３４がエネ ルギー付与通路１０８の入口セグメントを横切るときに加工物からアンビル１３ ４を持ち上げる。顕著な違いは、超音波ホーン１７０とアンビル１３４の場所が 逆になることであり、外側作業面３２を越えて延び、続いて引っ込むという物理 的な動作の役割はキャリエッジ６２上に取り付けられた要素内で実行されるまま である。従って、作業ドラム２６の外側作業面３２に取り付けられた超音波付与 装置は、超音波支持サブ組立体６４上に取り付けられた超音波付与装置ではなく 、超音波エネルギーを供給する装置である。 あるいは、別のエネルギー付与装置を超音波装置と置き換えてもよい。このよ うな装置は、電気抵抗加熱要素、電気インジケータ要素、および流体加熱要素を 含む。 本発明を完全に詳細に記載してきたが、本発明の精神から逸脱することなく様 々な変形と変更がなされることがわかる。このような全ての変形および変更は、 以下の請求の範囲により定義されるように本発明の範囲内にあると考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ゲリング スティーブン クレイグ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54901 オシュコシ アルパイン コート 1025 (72)発明者 パゼク ディーン エドワード アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54180 ライツタウン シャーラ ストリ ート 345

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．(a) 第１の軸線(28)のまわりを所定の方向(94)に回転するように取り付けら れ、円周方向の外側作業面(32)を有するドラム(26)と、 (b) 前記外側作業面(32)において前記ドラム(26)に取り付けられており、該 ドラムの回転方向に対し横方向に延びる第１の熱エネルギー付与装置(34,170)と 、 (c) 前記ドラム(26)とともに回転し、該ドラム(26)の回転方向に対し横方向 に動くように取り付けられ、前記第１熱エネルギー付与装置（34,170）を越えて 延び、該第１熱エネルギー付与装置(34,170)と組み合わされて作動し、前記ドラ ム(26)の回転中、前記加工物に熱エネルギーを付与し、続いて前記ドラム(26)の 回転中、前記第１の熱エネルギー付与装置(34,170)を越えた部分から引き込むよ うになっている第２の熱エネルギー付与装置(70,134)と、 を備えており、 前記第１および第２の熱エネルギー付与装置(34,70,134,170)の一方が熱エ ネルギーを付与するようになっているホーン(70,170)からなり、前記熱エネルギ ー付与装置の他方は、前記ホーン(70,170)と協働するようになっているアンビル (34,134)からなることを特徴とする、熱エネルギーを加工物に付与するエネルギ ーシステム。 ２．前記第１および第２の熱エネルギー装置の少なくとも１つが超音波装置、好 ましくは超音波ホーンであることを特徴とする請求項１に記載のエネルギーシス テム。 ３．前記熱エネルギー源は、電気抵抗または超音波または電気ジンジケータまた は流体熱によることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギーシステム 。 ４．前記第１の熱エネルギー付与装置は前記アンビル(34)からなり、前記第２の 熱エネルギー付与装置は前記ホーン(70)からなることを特徴とする請求項１から ３の少なくとも一つに記載のエネルギーシステム。 ５．前記アンビル(34)は、前記ドラム(26)の前記外側作業面(32)と実質的に同一 高さに取り付けられている金属バーからなることを特徴とする請求項１から４の いずれか一つに記載のエネルギーシステム。 ６．前記ホーン(70)は、前記アンビル(34)を越えて延び、続いて前記各ドラム(2 6)の回転中に、前記アンビル(34)を越えた部分から引っ込むように取り付けられ ていることを特徴とする請求項１から５の少なくとも一つに記載のエネルギーシ ステム。 ７．前記ホーン(70)は、前記アンビル(34)を越えて延びるように取り付けられて おり、該アンビル(34)上の加工物に圧力を加えて、該アンビル(34)を越えて延び ながら、前記加工物に熱エネルギーを付与するようになっていることを特徴とす る請求項１から６の少なくとも一つに記載のエネルギーシステム。 ８．前記ホーン(70)が、前記アンビル(34)と該アンビル上の加工物を越えてエネ ルギー付与通路(108)を横切るように取り付けられており、該エネルギー付与通 路(108)は、前記外側作業面(32)を横切って延びており、前記エネルギーシステ ムは、さらに、圧力と熱エネルギーを同時に前記ホーン(70)を介し前記アンビル (34)上に配置された加工物に付与し、前記ホーン(70)が前記エネルギー付与通路 (108)を横切っている間、前記加工物上で作業を達成するための手段を備えてい ることを特徴とする請求項１から７の少なくとも一つに記載のエネルギーシステ ム。 ９．前記ホーン(70)は、第２の軸線(110)のまわりを回転するように取り付けら れたホイールを備え、前記ホーン(70)が前記エネルギー付与通路(108)を通ると きに前記加工物を横切って漸進的に動く地点(112)において熱エネルギーを 加工物に付与するようになっていることを特徴とする請求項１から８の少なくと も一つに記載のエネルギーシステム。 10．前記ホーン(70)は、回転ホーン、好ましくは回転超音波ホーンからなり、前 記エネルギー付与通路(108)は、前記回転ホーン(70)が、前記アンビル(34)を越 えて延ばされる出口セグメントと、前記回転ホーン(70)が前記アンビル(34)を越 えた部分から引き込まれる入口セグメントとを含んでおり、前記エネルギーシス テムは、さらに、 (a) 前記ホーン(70)が前記エネルギー付与通路(108)を横切るときに前記回転 ホーン(70)を介して前記加工物に圧力をかける手段(76)と、 (b) 該圧力をかけるための手段(76)を作用させて、前記回転ホーン(70)を介し て前記エネルギー付与通路(108)の前記一方のセグメント上の加工物に圧力をか けて、前記エネルギー付与通路(108)の前記他方のセグメント上で前記圧力を抑 制するようになっている制御手段(78)とを備えていることを特徴とする請求項１ から９の少なくともいずれか一つに記載のエネルギーシステム。 11．前記エネルギーシステムは、前記ドラム(26)の前記外側作業表面(32)のまわ りの異なる半径方向の場所に取り付けられた少なくとも２つの前記アンビル(34) と、前記ドラム(26)とともに回転し、前記少なくとも２つのアンビル(34)の一方 を越えるように取り付けられた前記アンビルに組み合わされる少なくとも２つの 前記回転式超音波ホーンとを備え、さらに、前記第１の軸線(28)を通る基準線に 対し第１の角度Ｅに相当する場所に前記アンビル(34)が配置されると前記回転ホ ーン(70)が前記各アンビル(34)を越えるように延ばされ始め、続いて、前記各ア ンビル(34)が前記第１の軸線を通る基準線に対し計測した角度Ｗに相当する場所 に配置されるように前記ドラム(26)が回転したときに、前記回転ホーン(70)が完 全に引き込まれるように前記各アンビル(34)を越えた部分から引き込むように前 記少なくとも２つの回転ホーン(70)の全ての作動を制御する手段(54,56,58,60,6 2)を含む制御手段を備え、同一の前記角度ＥとＷは前記少なくとも２つのホーン （70）のそれぞれに適用するようになっていることを 特徴とする請求項１から１０の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 12．前記第１の熱エネルギー付与装置は超音波ホーン(70)からなり、前記第２の 熱エネルギー付与装置は、アンビル(34)からなることを特徴とする請求項１から １１の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 13．前記ホーンは、作業表面(32)、好ましくは超音波作業表面を有し、前記ドラ ム(26)の前記外側作業表面(32)とほぼ同一高さに取り付けられた、平坦平面プラ ンジャ式ホーン(170)、好ましくは平坦平面プランジャ式超音波ホーンからなる ことを特徴とする請求項１から１２の少なくとも１つに記載のエネルギーシステ ム。 14．前記アンビル(134)は、前記ホーン(170)を越えるように延び、続いて前記ド ラム(26)の各回転中に、前記ホーン(170)を越えた部分から引っ込むように取り 付けられていることを特徴とする請求項１から１３の少なくとも１つに記載のエ ネルギーシステム。 15．前記アンビル(134)は、前記ホーン(170)を越えるように延び、前記ホーン(1 70)上の加工物に圧力をかけて、これにより熱エネルギー、好ましくは超音波エ ネルギーを前記ホーン(170)を越えて延ばされている間に前記加工物に付与する ように取り付けられていることを特徴とする請求項１から１４の少なくとも１つ に記載のエネルギーシステム。 16．前記アンビル(134)は、前記ホーン(170)と該ホーン(170)上の加工物とを越 えてエネルギー付与通路(108)を横切り、圧力と熱エネルギーを同時に前記ホー ン(170)上に配置された加工物に付与して、前記ホーン(170)を横切りながら前記 加工物に関する作業を達成するように取り付けられていることを特徴とする請求 項１から１５の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 17．前記アンビル(134)は第２の軸線(110)のまわりを回転するように取り付けら れたホイールを備えており、前記アンビル(134)と前記ホーン(170)との組合せに よって熱エネルギー、好ましくは超音波エネルギーを、前記アンビル(134)が前 記エネルギー通路(108)を横切るときに、前記加工物にわたり漸進的に動く地点 において前記加工物に付与するようになっていることを特徴とする請求項１から １６の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 18．前記アンビル(134)は回転アンビル(134)からなり、前記エネルギー付与通路 (108)は、前記回転アンビル(134)が前記ホーン(170)を越えて延ばされる出口セ グメントと前記アンビル(134)が前記ホーン(170)を越えた部分から引き込まれる 入口セグメントとを含んでおり、前記エネルギーシステムは、さらに(a)前記ア ンビル(134)が前記エネルギー付与通路(108)を通るときに前記回転アンビル(134 )を介して前記加工物に圧力を与えるための手段(76)と、(b)圧力を付与するため の該手段(76)を作用させるようになっており、前記アンビル(134)を介し前記エ ネルギー付与通路(108)の前記一方のセグメント上の前記加工物に圧力をかけて 、前記エネルギー付与通路(108)の前記他方のセグメントの下方の圧力を抑制す るようになっている制御手段(78)と、を備えていることを特徴とする請求項１か ら１７の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 19．前記アンビル(134)は回転アンビル(134)からなり、前記エネルギー付与通路 (108)は、前記回転アンビル(134)が前記ホーン(170)を越えて延ばされる出口セ グメントと、前記アンビル(134)が前記ホーン(170)を越えた部分から引き込まれ る入口セグメントとを含んでおり、前記エネルギーシステムは、さらに(a)前記 アンビル(134)が前記エネルギー付与通路(108)を通るときに前記回転アンビル(1 34)を介して前記加工物に下向きの圧力を与えるための手段(76)と、(b)下向きの 圧力を付与するための該手段(76)を作用させるようになっており、前記回転アン ビル(134)を介し前記エネルギー付与通路(108)の前記一方のセグメント上の前記 加工物に下向きの圧力をかけて、前記エネルギー 付与通路(108)の前記他方のセグメントの下向きの圧力を抑制するようになって いる制御手段(78)と、を備えていることを特徴とする請求項１から１８の少なく とも１つに記載のエネルギーシステム。 20．前記エネルギーシステムは、前記ドラム(26)の前記外側作業面(32)のまわり の異なる半径方向の場所に取り付けられた少なくとも２つのホーン(170)と、こ れに対応して、前記ドラム(26)とともに、前記少なくとも２つのホーン(170)の 一方を越えて回転するように取り付けられた少なくとも２つの回転アンビル(134 )と、を備えており、前記エネルギーシステムは、さらに前記回転アンビル(134) が、前記回転軸線(28)を通る基準線に対し第１の角度Ｅに相当する場所に配置さ れるときに前記各ホーン(170)を越えて前記アンビル(134)が延ばされ始め、続い て前記アンビル(134)を越えた部分から引き込んで、前記ホーン(170)が、前記第 １の回転軸線(28)を通る基準線に対し第２の角度Ｗで配置されるように前記ドラ ム(26)が回転すると前記回転ホーン(170)が該各ホーン(170)を越えた部分から完 全に引き込むように、前記少なくとも２つの回転アンビル(134)の全ての作動を 制御するための手段(54,56,58,60,62)を含む制御手段を備えており、同一の前記 角度ＥとＷは前記少なくとも２つのホーン(170)のそれぞれに適用されることを 特徴とする請求項１から１９の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 21．前記エネルギーシステムは、前記第１および第２の超音波装置(34,70,134,1 70)によって熱エネルギー、好ましくは超音波エネルギーを前記加工物に付与で きる前記外側表面(32)の作業ステーション(106)に加工物を位置決めするための 、前記第１の軸線(28)を通る基準線に対し角度Ｐに配置された位置決めステーシ ョンにおいて、前記ドラム(26)に近接する位置決め手段(92)と、前記加工物を前 記外側作業面(32)から取り除くための、前記第１の軸線(28)を通る基準線に対し 角度Ｒで配置された除去ステーションにおいて、前記ドラム(26)に近接する除去 手段(96)とを備え、前記加工物が前記ドラム(26)の円周のまわりに前記外側作業 面(32)上の作業通路(114)を前記位置決めステーションから前 記除去ステーションに動くようになっており、さらに、前記第２の熱エネルギー 付与装置(70,134)が前記ドラム(26)とこれに対応して前記第１の熱エネルギー付 与装置(34,170)と、前記加工物が前記作業通路を横切る間の加工物とを越えるよ うに延びて、前記外側作業面(32)の前記作業ステーション(106)が前記除去ステ ーションから前記位置決めステーションを横切る間前記ドラム(26)と前記第１の 熱エネルギー付与装置(34,170)とを越えた部分から引き込むように前記第２の熱 エネルギー付与装置(70,134)の動きを制御するための制御手段を備えていること を特徴とする請求項１から２０の少なくとも１つに記載のエネルギーシステム。 22．前記エネルギーシステムは、前記第１および第２の超音波装置(34,70,134,1 70)によって熱エネルギーを前記加工物に付与できる前記外側表面(32)の作業ス テーション(106)上に加工物を位置決めするための、前記第１の軸線(28)を通る 基準線に対し角度Ｐに配置された位置決めステーションにおいて、前記ドラム(2 6)に近接する位置決め手段(92)と、前記加工物を前記外側作業面(32)から取り除 くための、前記第１の軸線(28)を通る基準線に対し角度Ｒで配置された除去ステ ーションにおいて、前記ドラム(26)に近接する除去手段(96)とを備え、前記加工 物が前記ドラム(26)の円周のまわりの前記外側作業面(32)上の作業通路(114)を 前記位置決めステーションから前記除去ステーションに動くようになっており、 さらに、前記ホーン(70)が前記ドラム(26)とこれに対応して前記アンビル(34)と 、前記加工物が前記作業通路(114)を横切る間の加工物とを越えるように延びて 、前記外側作業面(32)の前記作業ステーション(106)が前記除去ステーションか ら前記位置決めステーションを横切る間前記ドラム(26)と前記アンビル(34)とを 越えた部分から引き込むように、前記ホーン、好ましくは前記少なくとも２つの ホーン、好ましくは前記回転ホーンの動きを制御するための制御手段を備えてい ることを特徴とする請求項１から２１の少なくとも１つに記載のエネルギーシス テム。 23．前記エネルギーシステムは、前記第１および第２の超音波装置(34,70,134,1 70)によって熱エネルギーを前記加工物に付与できる前記外側表面(32)の作業ス テーション(106)上に加工物を位置決めするための、前記第１の軸線(28)を通る 基準線に対し角度Ｐに配置された位置決めステーションにおいて、前記ドラム(2 6)に近接する位置決め手段(92)と、前記加工物を前記外側作業面(32)から取り除 くための、前記第１の軸線(28)を通る基準線に対し角度Ｒで配置された除去ステ ーションにおいて、前記ドラム(26)に近接する除去手段(96)とを備え、前記加工 物が前記ドラム(26)の円周のまわりを前記外側作業面(32)上の作業通路(114)を 前記位置決めステーションから前記除去ステーションに動くようになっており、 さらに、前記アンビル(134)が前記ドラム(26)とこれに対応して前記ホーン(170) と、前記加工物が前記作業通路(114)を横切る間の前記加工物とを越えるように 延びて、前記外側作業面(32)の前記作業ステーション(106)が前記除去ステーシ ョンから前記位置決めステーションを横切る間前記ドラム(26)と前記ホーン(170 )とを越えた部分から引き込まれるように、前記アンビル(134)の動きを制御する ための制御手段を備えていることを特徴とする請求項１から２３の少なくとも１ つに記載のエネルギーシステム。 24．前記少なくとも２つのアンビル(134)が前記ドラム(26)と、これに対応する 前記ホーン(170)と前記加工物が前記作業通路(114)を横切るときの前記加工物と を越えるように延び、前記外側作業面(32)の前記作業ステーション(106)が前記 除去ステーションから前記配置ステーションに移動する間に、前記ドラム(26)と 前記ホーン(170)を越えた部分から引き込まれるように前記少なくとも２つのア ンビル(134)の動作を前記制御手段が制御することを特徴とする請求項２３に記 載のエネルギーシステム。 25．(a) 円周方向の外側作業面と、前記外側作業面においてドラムに取り付けら れ該ドラムの回転方向に対し横方向に延びる第１の熱エネルギー付与装置とを有 する前記ドラムを所定の方向に第１の軸線のまわりで回転させ、 (b) 前記ドラムと回転するように取り付けられた第２の熱エネルギー付与装 置を設け、 (c) 前記ドラムの回転方向に対し横方向に前記第２の熱エネルギー付与装置 を動かし、該第２の熱エネルギー付与装置を前記第１の熱エネルギー付与装置を 越えて延ばして前記第１と第２の熱エネルギー付与装置を組み合わせて作動させ 、これにより熱エネルギーを前記ドラムの回転中に前記加工物に付与し、 (d) 前記第２の熱エネルギー付与装置を前記ドラムの回転中に前記第１の熱 エネルギー付与装置を越えた部分から引き込む、 段階からなり、前記第1 および第２の熱エネルギー付与装置の一方が熱エネ ルギーを与えるようになっているホーンからなり、前記熱エネルギー付与装置の 他方が前記ホーンとともに協働するようになっているアンビルからなることを特 徴とする熱エネルギーを加工物に付与するための方法。 26．前記熱エネルギー装置の少なくとも一方が、超音波付与装置、好ましくは超 音波ホーンであることを特徴とする請求項２５に記載の方法。 27．前記熱エネルギー源は、電気抵抗、または電気インジケータまたは流体熱に よることを特徴とする請求項２５または２６の少なくとも一方に記載の方法。 28．熱エネルギーを前記加工物に前記第２の熱エネルギー付与装置を介し付与す ることを含むことを特徴とする請求項２５から２７の少なくとも１つに記載の方 法。 29．前記第２の熱エネルギー付与装置を前記第１の熱エネルギー付与装置を越え て延ばし、続いて、前記ドラムの各回転中に、前記第２の熱エネルギー付与装置 を前記第１の熱エネルギー付与装置を越えた部分から引き込む段階を含むことを 特徴とする請求項２５から２８の少なくとも１つに記載の方法。 30．前記第２の熱エネルギー付与装置を前記第１の熱エネルギー付与装置を越え るように延ばし、前記第１の熱エネルギー付与装置上の加工物に圧力を付与しこ れにより熱エネルギーを前記加工物に付与する段階を含むことを特徴とする 請求項２５から２９の少なくとも１つに記載の方法。 31．前記第２の熱エネルギー付与装置を、前記第１の熱エネルギー付与装置と該 第１の熱エネルギー付与装置上の加工物を越えて熱エネルギー通路に沿って動か し、圧力と熱エネルギーを同時に前記第１の熱エネルギー付与装置上に配置され た前記加工物上に付与し、前記熱エネルギー付与通路を横切る間、前記加工物上 で作業を達成する段階を含むことを特徴とする請求項２５から３０の少なくとも １つに記載の方法。 32．前記第１の熱エネルギー付与装置は、アンビルであり、前記第２の熱エネル ギー付与装置は、第２の軸線のまわり回転するように取り付けられているホイー ルを備えた回転式超音波ホーンであり、前記方法は、前記第２の熱エネルギー付 与装置が前記熱エネルギー付与通路を横切るときに前記加工物にわたって漸進的 に動く地点において熱エネルギーを前記加工物に付与する段階を含むことを特徴 とする請求項２５から３１の少なくとも１つに記載の方法。 33．該第２の熱エネルギー付与装置が前記エネルギー付与通路を横切るときに前 記第２の熱エネルギー付与装置を介して前記加工物に圧力を付与する段階を含む ことを特徴とする請求項２５から３２の少なくとも１つに記載の方法。 34．前記エネルギー付与通路は、前記第２の熱エネルギー付与装置が前記第１の 熱エネルギー付与装置を越えて延ばされる出口セグメントと、前記第２の熱エネ ルギー付与装置が前記第１の熱エネルギー付与装置を越えた部分から引き込まれ る入口セグメントとを含んでおり、前記方法は、前記第２の熱エネルギー付与装 置を制御し、前記第２の熱エネルギー付与装置を介し前記エネルギー付与通路の 前記セグメントの一方の加工物上に圧力を付与し、前記エネルギー付与通路の前 記他方のセグメント上の前記圧力を抑制する段階を含むことを特徴とする請求項 ２５から３３の少なくとも１つに記載の方法。 35．前記エネルギー付与通路は、回転式超音波ホーンがアンビル越えて延ばされ る出口セグメントと、前記回転式超音波ホーンが前記アンビルを越えた部分から 引き込まれる入口セグメントとを含んでおり、前記回転式超音波ホーンを制御し 、前記回転式超音波ホーンを介し前記エネルギー付与通路の前記セグメントの一 方の加工物上に圧力を付与し、前記エネルギー付与通路の前記他方のセグメント 上の前記圧力を抑制する段階を含むことを特徴とする請求項２５から３４の少な くとも１つに記載の方法。 36．請求項１から２４または３９の少なくとも１つに従ったエネルギーシステム を用いて特に、請求項２５から３５の少なくとも１つに従って、熱エネルギーを 加工物に付与する方法。 37．前記熱エネルギーシステム、好ましくは超音波システムが、前記ドラムの前 記外側作業面のまわりの異なる半径方向の場所に取り付けられた少なくとも２つ の第１の熱エネルギー付与装置と、これに対応して、前記ドラムとともに、かつ 前記少なくとも２つの第１の熱エネルギー付与装置の一方を越えて回転するよう に取り付けられている少なくとも２つの第２の熱エネルギー付与装置とを備えて おり、前記少なくとも２つの第２の熱エネルギー付与装置の全ての作動を制御し 、これにより、第１の熱エネルギー付与装置が、前記第１の回転軸線を通る基準 線に対し、第１の角度Ｅに相当する場所に配置されるときに、前記各第２の熱エ ネルギー付与装置を前記第１の各熱エネルギー付与装置を越えるように延ばし始 め、前記ドラムを回転させ、続いて前記各第２の熱エネルギー付与装置を前記各 第１の熱エネルギー付与装置を越えた部分から引き込ませ、前記第１の回転軸線 を通る前記基準線に対し計測した第２の角度Ｗで前記第１の熱エネルギー付与装 置が配置されるように前記ドラムが回転されると、前記第２のホーンが前記第１ の熱エネルギー付与装置を越えた部分から完全に引き込まれるようにする段階を 含み、前記第１の回転軸線を通る前記基準線に対し計測された同一の前記角度Ｅ とＷが、前記少なくとも２つの第２の熱エネルギー付与装置のそれぞれに適用さ れるようになっている請求項３６に記載の方 法。 38．前記第１の軸線を通る基準線に対し計測された角度Ｐで前記外側作業面の作 業ステーション上に加工物を配置し、前記ドラムを回転させ、該ドラムの回転中 に、前記第２の熱エネルギー付与装置の動作を制御して、該第２の熱エネルギー 付与装置を前記ドラムとこれに対応して前記加工物とを越えて延ばし、前記第２ の熱エネルギー付与装置を前記ドラムと越えた部分から引き込ませ、前記外側作 業面の前記作業ステーションが前記除去ステーションから前記位置決めステーシ ョンに動く間、前記第２の熱エネルギー付与装置が前記ドラムを越えた部分から 引き込まれるようになっている段階を含むことを特徴とする請求項２５から３７ の少なくとも１つに記載の方法。 39．(a) 円周方向の外側作業面を有し、与えられた方向に第１の軸線のまわりに 回転されるように取り付けられたドラムと、 (b)前記外側作業面において前記ドラム上に取り付けられ、該ドラムの回転方 向に対し横方向に延びている第１の熱付与装置と、 (c)前記ドラムとともに回転するように、かつ該ドラムの回転方向に対し横方 向に動くように取り付けられて前記第１のエネルギー付与装置を越えて延びるよ うになっており、前記ドラムの回転中に前記加工物にエネルギーを付与し、続い て前記ドラムの回転中に前記第１のエネルギー付与装置を越えた部分から引き込 むように取り付けられている第２のエネルギー付与装置と、 を備えた特に請求項１から２４の少なくとも１つに従った加工物にエネルギ ーを付与するためのシステム。
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