MXPA01001729A - Sistema de soporte para rodillos de función giratoria - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para efectuar una operación sobre por lo menos un tejido de sustrato en movimiento que comprende los pasos de:a) suministrar dicho por lo menos un tejido de sustrato en movimiento a lo largo de una trayectoria de sustrato;b) proporcionar un rodillo de función giratoria adyacente a dicha trayectoria de sustrato el cual gira alrededor de un eje de función e incluye una superficie periférica exterior sobre la cual se desplaza dicho tejido de sustrato;c) poner en contacto a dicha superficie periférica exterior de dicho rodillo de función con por lo menos tres superficies de soporte para mantener dicho rodillo de función en una posición esencialmente fija en el uso;y d) proporcionar un rodillo de yunque giratorio adyacente a dicha trayectoria de sustrato el cual gira alrededor de un eje de yunque y presiona a dicho tejido de sustrato en contra de la superficie periférica exterior de dicho rodillo de función efectuando por tanto dichaoperación sobre dicho tejido de sustrato.

Description

SISTEMA DE SOPORTE PARA RODILLOS DE FUNCIÓN GIRATORIA Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se relaciona con una aparat y con un método para efectuar una operación en por lo menos tejido que se mueve continuamente o pieza sujetada a un teji que se mueve continuamente usando un rodillo de funció giratoria. La invención más particularmente concierne a u aparato y a un método para la unir ultrasónicamente por lo meno un tejido que se mueve continuamente usando un cuerno ultrasónic giratorio.

Descripción del arte relacionado Han existido varios métodos convencionale diferentes para efectuar una operación en por lo menos un tej id que se mueve continuamente usando un rodillo de funció giratoria. Tales operaciones han incluido la unión, el corte, l perforación, el empalme, la compactación y similares las cuale pueden o no pueden ser intermitentes.

Por ejemplo, ha sido muy conocido por aquellos co una habilidad en el arte el unir por lo menos un tejido d sustrato que se mueve continuamente mediante el constrictivament pasarlo entre un rodillo de unión giratorio y un rodillo d yunque que gira. Típicamente, el rodillo de yunque ha incluid una pluralidad de proyecciones elevadas que han sido configurada para unir el tej ido en un patrón de unión predeterminado . E tejido de sustrato ha sido unido a través de cualquier medio conocidos por aquellos con una habilidad en el arte tal como l unión adhesiva, ultrasónica o térmica. Por ejemplo, el rodill unidor ha sido calentado para unir térmicamente el tejid mientras que el tejido viaja constrictivamente entre el rodill unidor y el rodillo de yunque. Alternativamente, el rodill unidor tiene incluido un cuerno ultrasónico giratorio que ha sid capaz de transmitir energía ultrasónica para uni ultrasónicamente el tejido mientras éste se desplaz constrictivamente entre el cuerno ultrasónico y el rodillo d yunque. Los ejemplos representativos de los cuernos ultrasónico giratorios que han sido usados para unir por lo menos un tejid están descritos en las patentes comúnmente cedidas de los Estado Unidos de América Nos. 5,096,532 otorgada a Neuwirth y otros e 17 de marzo el 1992; y la 5,110,403 otorgada a Ehlert el 5 d mayo de 1992.

La consistencia y la calidad de la unión cuando s usan tales técnicas de unión giratoria depende de la fuerz aplicada en el tejido mediante el rodillo de yunque y el rodill unidor; del tiempo que el tejido está siendo presionado y el cua depende de la velocidad de operación; y de los tipos d materiales que están siendo unidos. En los métodos de unió térmica, la consistencia y la calidad de las uniones también ha dependido de la temperatura del rodillo de unión. En los método de unión ultrasónica, la consistencia y la calidad de las unione también han dependido de en la frecuencia y de la amplitud de la vibraciones del cuerno ultrasónico.

Muchos de los métodos convencionales para uni giratoriamente han incluido un rodillo de unión giratorio qu ésta montado en una configuración voladiza de tal manera que e rodillo unidor no está sostenido alrededor de su superficie. Si embargo, tales métodos convencionales no siempre han sid suficientemente satisfactorios. El uso de un rodillo unido voladizo tiene algunas limitaciones inherentes que afecta adversamente la calidad de la unión que, a su vez, limita la velocidades de operación. Cuando el rodillo de unión está montad en una configuración voladiza, la consistencia y la calidad de l unión depende de la carrera en ambos el rodillo unidor y de rodillo de yunque y de la cantidad por la que ambos rollos s flexionan cuando están bajo una carga variable debido a los tipo de materiales que están siendo unidos y las velocidades d operación variables. En tal configuración, ha sido virtualment imposible el mantener una interferencia adecuada entre el rodill de unión y el rodillo de yunque para lograr la fuerza constant deseada entre los rodillos en la región de unión especialment mientras que cambian los procesos variables. Por lo tanto, e muchos de los métodos convencionales para unir giratoriamente, l calidad de la unión no han sido deseablemente variable tanto a l largo de la longitud como a través del ancho de la región d unión y el proceso no ha sido tan robusto como se desea en u medio ambiente de fabricación.

La consistencia y la calidad de las uniones cuand se usan métodos convencionales de unión giratoria han sid particularmente variables si el patrón deseado de unión e intermitente porque se vuelve cada vez más difícil de mantener l fuerza constante y el contacto entre los rodillos unidor y d yunque a lo largo de la longitud total del patrón de unión Cuando se usan muchos de los métodos convencionales para la unió giratoria en tal configuración, la calidad de unión ha sid típicamente menos que satisfactoria a lo largo de la longitud de patrón de unión. Esta inconsistencia se ha debido, por lo meno en parte, a la interferencia excesiva de la orilla frontal de patrón intermitente y a la interferencia insuficiente en l orilla trasera del patrón intermitente mientras que el rodillo d unión se flexiona y se desvía o rebota. Ambos la interferenci excesiva y la interferencia insuficiente han resultado en un calidad pobre de unión y consistencia.

Muchos de los métodos convencionales para la unió giratoria han usado diferentes enfoques para disminuir el alcanc de estas limitaciones. Por ejemplo, el rodillo unidor, el rodill de yunque y los armazones de soporte han sido torneados co precisión para minimizar la carrera en el sistema de unión Adicionalmente, la resistencia de los rodillos de yunque unido y de sus armazones de soporte ha sido incrementada para minimiza la flexión bajo condiciones de carga variables. Sin embargo estos enfoques han sido caros e ineficientes y han requerido d modificaciones de montaje excesivos como las variables d procesos, tales como cuando es cambiada la velocidad d operación.

Las dificultades mencionadas anteriormente par mantener la calidad de unión y de consistencia deseada han sid aún más agudas cuando se une ultrasónicamente por lo menos u tejido que se mueve continuamente usando un cuerno ultrasónic giratorio. El cuerno ultrasónico giratorio tiene movimient inherente el cual puede afectar adversamente la consistencia d unión y la calidad debido a que vibra continuamente a un frecuencia y a una amplitud dadas para unir eficientemente e tejido. Debido a que el cuerno ultrasónico tiene que vibrar a s frecuencia resonante como una campana no puede estar montad rígidamente. La necesidad de proporcionar montajes no rígido produce deflexiones bajo carga. Más aún, el cuerno ultrasónic giratorio ha sido montado usualmente en una configuració voladiza que incrementa la cantidad de flexión bajo carga.

Estas dificultades son aún más exasperantes cuand la unión ultrasónica giratoria incluye un patrón de unió intermitente como se discutió arriba.

Síntesis de la invención En respuesta a las dificultades discutidas y a lo problemas encontrados en el arte previo, ha sido descubierto u aparato y un método nuevos para efectuar una operación en u tejido que se mueve continuamente usando un rodillo de funció giratoria.

En un aspecto del aparato, la presente invenció proporciona un aparato particular para unir por lo menos u sustrato de tejido que se mueve continuamente. El aparat comprende un rodillo unidor giratorio que está localizad adyacente a los tej idos de sustrato y configurado para gira alrededor de un eje de unión. El rodillo de unión tiene un superficie de unión periférica externa en la cual el tejido d sustrato viaja. La superficie de unión es contactada mediante po lo menos por tres superficies de soporte. Las superficies d soporte están configuradas para mantener el rodillo de unión e una posición sustancialmente fija. Un rodillo de yunque giratori que tiene una superficie de yunque periférica externa est localizado adyacente al rodillo unidor. El rodillo de yunque est configurado para girar alrededor de un eje de yunque par presionar los tejidos de sustrato en contra de la superficie d unión del rodillo unidor por lo que une a los tejidos de sustrat juntos. En una incorporación en particular, el rodillo unido incluye un cuerno ultrasónico giratorio. En tal configuración, e aparato también incluye unos medios de unión ultrasónicos qu proporcionan energía ultrasónica al cuerno ultrasónico giratorio En otra incorporación en particular, el rodillo de yunqu giratorio tiene una pluralidad de proyecciones a través de l superficie de yunque las cuales están configuradas para unir e tej ido de sustrato en lugares de unión los cuales está arreglados en un patrón de unión predeterminado .

Un aspecto del método de la presente invenció proporciona un método para efectuar una operación, tal como l unión ultrasónica, en por lo menos un tejido de sustrato que s mueve continuamente. Por lo menos un tejido de sustrato que s mueve continuamente es suministrado a lo largo de una trayectori del sustrato. Un rodillo de función giratoria, tal como un cuern ultrasónico giratorio, es proporcionado adyacente a l trayectoria del sustrato. El rodillo de función es girad alrededor de un eje de función y tiene una superficie periféric externa en la cual viaja el tejido de sustrato. La superfici periférica del rodillo de función es contactada por lo menos po tres superficies de soporte. Las superficies de soporte está configuradas para mantener al rodillo de función en una posició sustancialmente fija en el uso. Un rodillo de yunque giratorio e cual tiene una superficie de yunque periférica externa es tambié proporcionado adyacente a la trayectoria del sustrato. El rodill de yunque gira alrededor de una eje de yunque y presiona a tejido de sustrato en contra de la superficie periférica exter del rodillo de función por lo que efectúa una operación en e tejido de sustrato a través de la superficie de yunque periféric exterior del rodillo de yunque.

Un aspecto del método en particular de la present invención proporciona un método para intermitentemente uni ultrasónicamente por lo menos un tejido de sustrato que se muev continuamente. Por lo menos un tejido de sustrato que se muev continuamente es suministrado a lo largo de una trayectoria d sustrato. Un cuerno ultrasónico giratorio es proporcionado a l largo de una trayectoria de sustrato. El cuerno ultrasónic giratorio gira alrededor de un eje de unión y tiene un superficie de unión periférica externa en la cual viaja el tejid de sustrato. La superficie de unión periférica externa e contactada mediante por lo menos por tres superficies de soport las cuales están configuradas para mantener el cuerno ultrasónic giratorio en una posición sustancialmente fija en el uso. Tambié es proporcionado un rodillo de yunque giratorio adyacente a l trayectoria del sustrato. El rodillo de yunque giratorio gir alrededor de un eje de yunque y tiene una superficie periféric externa. La superficie de yunque periférica externa incluye un pluralidad de proyecciones arregladas en un patrón intermitent las cuales presionan al tejido de sustrato en contra de l superficie de unión del cuerno ultrasónico giratorio intermitentemente unen el tejido de sustrato.

La presente invención, en sus varios aspectos pueden ventajosamente proporcionar un aparato y un método para l unión giratoria los cuales, cuando son comparados con lo dispositivos convencionales, pueden unir más eficientemente po lo menos un tej ido que se mueve mientras que mantienen un patró de unión sustancialmente constante. El aparato y el método de l presente invención fijan al rodillo de unión en su lugar par compensar la carrera y la flexión debidas a las cargas variable por lo que se mejora la calidad y la consistencia de unión. E aparato de la presente invención es también menos caro cuando e comparado con los dispositivos convencionales debido a que s pueden emplear componentes de precisión bajos.

Breve descripción de Los dibujos La presente invención podrá ser mejor comprendid en su totalidad y las ventajas adicionales podrán ser evidente cuando se haga referencia a la siguiente descripción detallada d la invención y de los dibujos anexos. Los dibujos son merament representativos y no tienen la intención de limitar el alcance d las reivindicaciones anexas.

La figura 1 representativamente muestra una vist elevada frontal de un ejemplo de un aparato de la present invención; La figura 2 representativamente muestra una vist elevada frontal de otro ejemplo de un aparato de la present invención; La figura 3 representativamente muestra una vist elevada lateral del aparato ilustrado en la figura 1; La figura 4A representativamente muestra u ejemplo de un rodillo de yunque del aparato de la present invención; La figura 4B representativamente muestra u ejemplo de un compuesto de tejido del sustrato el cual puede se fabricado usando el aparato y el método de la presente invención y La figura 4C representativamente muestra otr ejemplo de un rodillo de yunque del aparato de la present invención.

Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona un aparato y u método para efectuar una operación en por lo menos un tej ido d sustrato que se mueve continuamente usando de un rodillo d función giratoria. El aparato y el método son particularment útiles para unir ultrasónicamente los componentes seleccionado a los artículos absorbentes usando un cuerno ultrasónic giratorio. Alternativamente, el aparato y el método pueden se particularmente útiles para unir dos tejidos juntos para forma un material compuesto y subsecuentemente usarlo como u componente en un artículo absorbente tal como, por ejemplo, u pañal desechable. La presente invención es particularmente úti en la unión de una o más capas de materiales que preferiblement están hechas, por lo menos en parte, de polímeros termoplásticos Adicionalmente, deberá de comprenderse fácilmente que el rodill de función giratoria puede ejecutar una operación en adición o e lugar de la unión tal como el corte, la perforación, l compactación, el empalme y similares y las combinaciones de lo mismos.

En particular, el aparato y el método de l presente invención pueden ser usados para unir ultrasónicament una cinta para la cintura a un pañal desechable usando un cuern ultrasónico giratorio. La cinta para la cintura incrementa e ajuste y la comodidad del pañal alrededor de la cintura de usuario. El aparato y el método de la presente invención puede ser de otra manera usados para unir una tira de colocació sujetadora a la cubierta exterior del pañal. Adicionalmente deberá de entenderse fácilmente que el aparato y el método de l presente invención pueden ser usados en la fabricación de otro tipos de artículos, tales como, por ejemplo, los calzoncillos d aprendizaje, los productos para el cuidado femenino, las prenda para la incontinencia, las batas de hospital y similares. Toda esas configuraciones alternas están contempladas como estand dentro del alcance de la presente invención.

EL- aparato y el método de la presente invenció podrán ser descritos en términos de una operación de unión usand un rodillo de unión giratorio tal como un cuerno ultrasónic giratorio. Sin embargo, deberá de reconocerse que tal aparat puede ser usado para efectuar otras operaciones tales como e corte, la perforación, y similares. Refiriéndonos a las figura en donde números similares representan elementos similares, lo ejemplos de los aparatos de unión giratoria está representativamente ilustrados en las figuras 1 y 2. El aparato el cual está generalmente indicado con el número 20, y el métod pueden ser usados para unir por lo menos un tej ido de sustrat que se mueve continuamente 22 como está ilustrado en la figura o dos o más tejidos de sustrato 22 y 48 juntos como est ilustrado en la figura 2. El tejido de sustrato 22 est moviéndose continuamente a lo largo de una trayectoria d sustrato 24 en la dirección indicada por la flecha 26 asociad con el mismo. El aparato 20 incluye un rodillo de funció giratoria tal como un rodillo unidor 28 que está localizad adyacente al tejido del sustrato 22. El rodillo unidor 28 est configurado para girar alrededor de un eje de unión 30 en l dirección indicada por la -flecha 32 asociada con el mismo. E rodillo unidor 28 tiene una superficie de unión periféric externa 34 en la cual viaja el tejido de sustrato 22. Un rodill de yunque giratorio 36 que tiene una superficie periféric externa 40 está localizado adyacente al rodillo unidor 28. E rodillo de yunque 36 está configurado para girar alrededor de u eje de yunque 38 en la dirección indicada por la flecha 4 asociada con el mismo para presionar el tejido de sustrato 22 e contra de la superficie de unión 34 del rodillo unidor 28 uniend de esta manera el tejido de sustrato 22. La superficie de unió periférica externa 34 del rodillo unidor 28 es contactado por l menos por tres superficies de soporte 44. Las superficies d soporte 44 están separadas alrededor de la superficie de unió periférica externa 34 del rodillo unidor 28 para mantener e rodillo unidor 28 en una posición sustancialmente fija. U mecanismo de ajuste 46 está configurado para hacer contacto co la superficie superior del rodillo unidor 28 con la superficie d soporte 44. Adicionalmente un dispositivo de carga de superfici de soporte 74 es proporcionado para retraer por lo menos una d las superficies de soporte 44 del contacto con la superficie d unión periférica externa 34 del rodillo unidor 28. Una correder lineal 78 y los brazos de articulación 80 están configurados par asegurar que las superficies de soporte inferiores 44 se mueva por una cantidad igual cuando son retraídos y reenganchados.

Como está representativamente ilustrado en la figuras 1 y 2 el rodillo unidor 28 está montado arriba de rodillo de yunque 36. Alternativamente, el rodillo de yunque 3 puede estar localizado arriba del rodillo unidor 28. En est arreglo un dispositivo de carga de superficie de soporte 74 pued ser proporcionado para retraer por lo menos una de la superficies de soporte 44 del contacto con la superficie de unió periférica externa 34 del rodillo unidor 28.

Los tejidos de sustrato 22 y 48 pueden se proporcionados por medio de cualesquiera de los materiale conocidos por aquellos con una habilidad en el arte los cuale son compatibles con los mecanismos descritos tal como la unión Por ejemplo, los tejidos de sustrato 22 y 48 pueden incluir u material no tejido tal como un material enlazado por hilado sopladas con fusión, un material polimérico cardado o atado co hilado, un material de película tal como una película d poliuretano o de poliolefina, un material de espuma combinaciones de los mismos. Para los propósitos de la present descripción, el término "tela no tejida" deberá de significar u tejido de material que está formado sin la ayuda de un proceso d tejido textil o de tejido de punto. Los tejidos de sustrato 22 48 pueden también ser elásticos o no elásticos tales como la películas o las capas de hule natural, de hule sintético o d polímeros elastoméricos termoplásticos. Como son usados aquí, lo términos "elastomérico" o "elástico" se refieren a cualquie material que, al aplicárseles una fuerza presionadora, so capaces de ser alargados o estirados en una direcció especificada por lo menos por alrededor de 20% a alrededor d 400% y los cuales podrán recuperarse a dentro de por lo menos d alrededor de 5 a alrededor de 35% de sus longitudes originale después de ser alargados o estirados. Los tejidos de sustrato 2 y 48 pueden ser del mismo material o pueden ser de materiale diferentes. En un aspecto específico, por lo menos uno de lo tejidos de sustratos está formado de un material elastomérico ta como un material laminado-unido-estirado (SBL) , un materia laminado-unido-estrechado (NBL) , una película elastomérica, u material de espuma elastomérico, o similares como son mu conocidos por aquellos con habilidad en el arte.

Deberá de ser evidente que la unión adecuada pued ser lograda por medio de una variedad de mecanismos. Por ejemplo la unión puede resultar de la fusión completa o parcial de lo tejidos de sustrato 22 y 48. La unión también puede resultar d una fusión completa o parcial de solamente uno de los tejidos d sustrato 22 y 48 con el material fundido que fluye a sobre e tejido de sustrato adyacente el cual a su vez resulta en e entrecierre mecánico de los tej idos de sustrato unos con lo otros. Los tejidos de sustrato 22 y 48 pueden ser fundidos unidos a través de cualquier medios conocidos por aquellos co una habilidad en el arte, tal como, por ejemplo, ultrasónicament o térmicamente. Alternativamente, los tejidos de substrato 22 48 pueden ser unidos adhesivamente juntos por medio de l aplicación de un adhesivo a por lo menos uno de los tejidos d substrato antes de que los tejidos sean presionados juntos usand el aparato y el método de la presente invención.

Como se ilustra representativamente en las figura 1 y 2, el rodillo unidor 28 está configurado para girar alrededo del eje de unión 30 en la dirección indicada por la flecha 3 asociada con el mismo. El rodillo unidor 28 puede ser conectad a un eje a través de medios apropiados tales como por medio de uso de soldaduras, pernos, tornillos, un juego de llaves y un bocallave y similares. Los otros componentes giratorios de aparato 20 pueden también ser conectados usando medios similares El rodillo unidor 28 y el eje pueden entonces ser montado giratoriamente y pueden ser conectados a un armazón de soporte través de medios apropiados tales como, por ejemplo, los engrane convencionales. Típicamente, el rodillo unidor 28 es conducido través de cualquier medio conocido por aquellos con una habilida en el arte tal como, por ejemplo, un motor eléctrico. El rodill unidor 28 puede ser hecho de cualquier material que sea capaz d soportar la fuerza ejercida por el rodillo de yunque 36 Deseablemente, el rodillo de unión está hecho de acero para l unión térmica o de titanio para la unión ultrasónica. En un aspecto, el rodillo unidor 28 puede ser calentado y configurad para unir térmicamente los tejidos de sustrato 22 y 48 juntos.

En un aspecto particular de la invención, lo tejidos de sustrato que se mueven continuamente 22 y 48 so fundidos ultrasónicamente usando un cuerno ultrasónico giratori y unidos juntos. Por ejemplo, como se ilustra representativament en la figura 3, el rodillo unidor 28 puede incluir un mecanism de unión ultrasónico 50 el cual puede incluir un cuern ultrasónico giratorio 52. En tal configuración, el rodillo d yunque 36 está configurado para girar alrededor del eje de yunqu para presionar los tejidos de sustrato 22 y 48 en contra de l superficie de unión periférica externa 34 del cuerno ultrasónic giratorio 52 por lo que une juntos los tejidos de sustrato. Com se ilustra en la figura 3, las superficies de soporte 44 está configuradas para hacer contacto con la superficie de unió periférica 34 del cuerno ultrasónico giratorios 52 para mantene el cuerno ultrasónico giratorio 52 en una posició sustancialmente fija.

Alternativamente, el rodillo de yunque 36 pued incluir los medios de unión ultrasónicos 50 y el cuern ultrasónico giratorio 52. En tal configuración, el cuern ultrasónico giratorio presiona a los tejidos de sustrato 22 y 4 en contra de la superficie de unión 34 del rodillo unidor 28 las superficies de soporte 44 hacen contacto con la superficie d unión periférica externa 34 del rodillo unidor 28 para mantene al rodillo unidor 28 en una posición sustancialmente fija.

Como se ilustra representativamente en la figur 3, el cuerno ultrasónico giratorio 52 de los diferentes aspecto de la presente invención incluye un objeto de metal formado. Lo ejemplos representativos de los cuernos ultrasónicos giratorio los cuales pueden ser usados en la presente invención está descritos en la patente comúnmente cedida de los Estados Unido de América No. 5,096,532 otorgada a Neuwirth y otros y en l patente de los Estados Unidos de América No. 5,110,403 otorgad a Ehlert, las cuales son incorporadas aquí por referencia. E general, el cuerno ultrasónico giratorio 52 puede ser hecho d cualquier metal que tiene propiedades mecánicas y acústica apropiadas. Los metales apropiados incluyen el aluminio, e monel, el titanio y algunas aleaciones de acero. En general, la variables tales como el diámetro, la masa, el ancho, el espeso y la configuración del cuerno ultrasónico giratorio 52 no so críticas. Sin embargo, las variables sí determinan la frecuenci y la amplitud particulares en las cuales el cuerno ultrasónic giratorio 52 resuena y vibra, lo cual puede afectar la calidad la consistencia de unión. En particular, el diámetro, el ancho el espesor del cuerno son seleccionados de tal manera que e cuerno, al ser excitado por medio de la energía ultrasónica e una frecuencia deseada, está adaptado para resonar de tal maner que el extremo excitado sustancialmente se mueva en fase con e movimiento de la fuente! de excitación y el extremo opuesto y l superficie de unión 34 sustancialmente se muevan fuera de la fas con el extremo excitado. Por lo tanto, después de someter e cuerno 52 a la excitación ultrasónica, el extremo excitado s mueve en una dirección hacia el interior del cuerno mientras qu el extramo opuesto y la superficie de unión 34 se mueven en l dirección opuesta que está también hacia el interior del cuerno Como tales ios movimientos de los extremos del cuerno relativo uno con el otro se dice que están fuera de fase. Por ejemplo, e cuerno ultrasónico giratorio 52 en las incorporaciones ilustrada puede ser excitado a una frecuencia de desde alrededor de 1 hasta alrededor de 60 ilohertz. El cuerno 52 puede también tene un diámetro de desde alrededor de 4 hasta alrededor de 2 centímetros y un ancho en la superficie de unión 34 de desd alrededor de 6 hasta- alrededor de 13 centímetros. El espesor de cuerno en el eje giratorio puede también ser de desde alrededo de .06 hasta- alrededor de 15 centímetros. El cuerno puede tene una fpasa en el rango dé desde alrededor de 0.06 hasta alrededo de 30 kilogramos.

-• Ei mecanismo' de unión ultrasónico 50 ta.nbié incluye un mecanismo de conducción 56 para girar y excita ultrasónicamente ei cuerno ultrasónico giratorio 52. Cualquie mecanismo que proporcione el girado y la excitación ^deseado puede ser usado en la presente invención. Tales mecanismos so muy conocidos por aquellos con una habilidad en el arte.' Po ejemplo, los medios de unión ultrasónicos 50 pueden incluir u mecanismo de conducción 56 el cual está disponible comercialment de' Dukane Sonic Power'" Cómpany localizado en St.' Charles, Illinoi o un' sistema' similar disponible1 de Branson Sonic P?wer Compan localizado en Danbury, Connecticut. Típicamente, un generador tal como un generador de Dukane de 1800 watts, 20 kilohert (parte No. 20A1800) , está conectado a un conjunto de conducción tal como un conjunto de conducción Dukane (parte No. 110-3132) para proporcionar la excitación ultrasónica necesaria. Cualquie combinación de elevadores de potencia, tales como un elevador d potencia Dukane 1:1 (parte No. 2177T) y un elevador de potenci Dukane 2:1 (parte No. 2181T) , pueden entonces ser acoplados a conjunto de conducción. Finalmente, el cuerno ultrasónic giratorio 52 de la presente invención es acoplado a lo elevadores de potencia. Por lo que, la combinación del generador del conjunto de conducción y de elevadores de potencia excita ultrasónicamente al cuerno ultrasónico giratorio 52 para de es modo proporcionar la energía ultrasónica necesaria para unir lo tejidos de sustrato 22 y 48 juntos.

Como se ilustra representativamente en las figura 1 a 3, el rodillo de yunque 36 está configurado para gira alrededor del eje de yunque 38 y presionar los tejidos d sustrato 22 y 48 en contra de la superficie de unión 34 de rodillo unidor 28, de ese modo uniendo juntos los tejidos d sustrato. El rodillo de yunque 36 está conectado a un eje 64 qu está montado giratoriamente y conectado al armazón 66 a través d cualquier medios apropiados, tal como los engrane convencionales. En general, el rodillo de yunque 36 puede se hecho de cualquier metal que tenga propiedades mecánica apropiadas. Los metales apropiados incluyen las aleaciones d acero.

Típicamente, el rodillo de yunque tiene un superficie de yunque 41 y un ancho de yunque 58 de desd alrededor de 1 hasta alrededor de 15 centímetros y deseablement desde alrededor de 3 hasta alrededor de 15 centímetros. L superficie de yunque 40 está configurada para unir los tejidos d sustrato 22 y 48 juntos en ubicaciones de unión que está arreglados en un patrón de unión predeterminado. Por ejemplo, como se muestra representativamente en la figura 4A, l superficie de yunque 40 del rodillo de yunque 36 puede tener un pluralidad de proyecciones 60 en el mismo. Las proyecciones 6 pueden extenderse completamente a través de la superficie d yunque 40 y del rodillo de yunque 36 o, en una alternativa, pueden estar dispuestas en solamente una parte de la superfici de yunque 40. Las proyecciones 60 del rodillo de yunque 3 presionan los tejidos de sustrato 22 y 48 en contra del rodill unidor 28 para unir los tejidos de sustrato 22 y 48 juntos e ubicaciones de unión. Como se ilustra representativamente en l figura 4A, las proyecciones 60 del rodillo de unión 36 pueden se configuradas de tal manera que los tejidos de sustrato 22 y 4 sean unidos juntos en los lugares de unión que están arreglado en un patrón de unión predeterminado. Las proyecciones 60 puede ser de cualquier forma y tamaño dependiendo de la configuració de unión deseada. La superficie de unión 34 del rodillo unidor 2 puede también tener una pluralidad de proyecciones 60 en l misma .

En una incorporación particular, la superficie d yunque 40 del rodillo de yunque 36 puede tener una parte elevad 62 en el mismo como se ilustra representativamente en la figur 4C. Ésta parte elevada 62 puede ser particularmente útil cuand los tejidos de sustrato 22 y 48 tienen espesores que varían com se ilustra en la figura 4B. La parte elevada 62 de la superfici de yunque 40 puede ser cronometrada para presionar las parte delgadas 68 de los tejidos de sustrato 22 y 48 en contra de l superficie de unión 34 del rodillo unidor 28. Este cronometraj puede ser benéfico para mantener una interferenci SUBtañeialmente constante entre la superficie de unión 34 y l superficie de yunque 40. Al cambiar ias variables de lo procesos, tales como los espesores de los tejidos de sustrato 2 y 48, se hace cada vez más difícil el mantener una interferenci consistente entre la superficie de unión 34 y la superficie d yunque 40 cuando se usa un rodillo de unión convencional ei cua está montado en una configuración voladiza La presente invención se refiere a este problem con el uso de las superficies de soporte 44, como se ilustr representativamente en las figuras 1 a 3 , las superficies d soporte 44 están configuradas para hacer contacto con l superficie de unión 34 del rodillo unidor 28. Las superficies d soporte 44 están separadas alrededor de la superficie de unión 3 para mantener el rodillo unidor 28 en una posició sustancialmente fija. Las superficies de soporte 44 pueden se separadas alrededor del rodillo unidor 28 en cualquier forma qu mantenga al rodillo unidor 28 en una posición sustancialment fija. Por ejemplo, en una incorporación en particular, tre superficies de soporte 44 están igualmente separadas aparte a 12 grados alrededor de la superficie de unión 34 del rodillo unido 28'. Deseablemente, los rodillos están separados de manera qu menos' de 180 grados de la superficie de unión 34 no est soportada por lo menos por una superficie de soporte 44.

Alternativamente, la superficie de yunque 40 de rodillo de yunque 36 puede ser contactada por las superficies d soporte 44. Las superficies de soporte 44 pueden se igualment distribuidas alrededor de la superficie del yunque 40 ó puede estar separadas de manera que menos de 180 grados de l superficie de yunque 40 no está soportada por lo menos por un superficie 44.

Las superficies de soporte 44 pueden ser hechas d cualquier material apropiado capaz de mantener el rodillo unido 28 en una posición sustancialmente fija. Estos materiales puede incluir un metal tal como el acero, una aleación, el hule, e uretano, o cualquier otro material durable. En una incorporación las superficies de soporte 44 son ruedas o rodillos que está configurados para hacer contacto con la superficie de unión 3 del rodillo unidor 28. Aquellos con una habilidad en el art podrán reconocer que varios objetos y materiales pueden se usados como las superficies de soporte 44 para hacer contacto co la superficie de unión externa 34 del rodillo unidor 28 mantener el rodillo unidor 28 en una posición sustancialment fija. Deseablemente, las superficies de soporte 44 giran al gira el rodillo de unión para más eficientemente soportar el rodill de unión sin adversamente afectar su rotación. Las superficies d soporte 44 pueden de otra manera el incluir rodamientos de bol o rodillos locos, como es conocido por aquellos con una habilida en el arte, configurados para hacer contacto con la superficie d unión 34 del rodillo unidor 28.

El aparato 20 y el método de la presente invenció como están ilustrados representativamente en las figuras 1 y 2 pueden también incluir un dispositivo de carga de superficie d soporte 74 conectado en por lo menos una de las superficies d soporte 44 para retraer y engranar las superficies de soporte 44 El dispositivo de carga de superficie de soporte 74 puede se accionado manualmente, neumáticamente, hidráulicamente o a trav de cualquier otros medios apropiados. Por ejemplo, l dispositivos de carga de superficie de soporte apropiados incluyen los cilindros de aire, los cilindros hidráulicos similares. El dispositivo de carga de superficie de soporte pueden también ejercer una fuerza en el rodillo unidor 2 suficiente para superar la flexión causada por el peso d rodillo unidor 28 y el montaje voladizo. El dispositivo de car de superficie de soporte 74 es activado para retraer l superficies de soporte 44 respecto del contacto con la superfic de unión periférica externa 34 del rodillo unidor 28. El rodil unidor 28 deja de hacer contacto con las superficies de sopor 44 debido a la flexión del rodillo unidor 28 ya la retracción por lo menos una de las superficies de soporte 44. El dispositi de carga de la superficie de soporte 74 puede activar y mover p lo menos una de las superficies de soporte 44 en contacto con l superficie de unión periférica externa 34 del rodillo unidor 2 con suficiente fuerza para sobreponerse a la flexión del rodill unidor con una fuerza suficiente para hacer contacto con l superficies de soporte restantes 44. El mecanismo de ajuste 46 e usado para colocar la superficie de soporte restantes 44 pa tomar en cuenta los diferentes diámetros del rodillo unidor 28 El uso de superficies de soporte 44 e particularmente útil cuando el rodillo de yunque giratorio 3 tiene un patrón de unión intermitente 70 en la superficie d yunque periférica externa 40 tal como se ilustr representativamente en la figura 4A. Mientras que el patrón d unión 70 penetra en el punto de presión 72 creado entre l superficie de unión 34 y la superficie de yunque 40, los tejido de sustrato 22 y 48 son presionados en contra del rodillo unido t a, 28 efectivamente uniendo intermitentemente los tejidos d sustrato 22 y 48 juntos en los lugares de patrón de unió seleccionados. La superficie de unión externa 34 del rodill unidor 28 es contactada por las superficies de soporte 44 par mantener al rodillo unidor 28 en una posición sustancialment fija. Las superficies de soporte 44 ventajosamente reducen l flexión del rodillo unidor 28 cuando el patrón de unió J intermitente 70 no está en el punto de presión 72 creado entre l superficie de unión 34 del rodillo unidor 28 y la superficie d yunque 40 del rodillo de yunque 36. Las superficies de soporte 4 mantienen el rodillo unidor 28 en una posición sustancialment fija, cuando el patrón de unión 70 penetra en el punto de presió 72 creado entre la superficie de unión 34 del rodillo unidor 2 y la superficie de yunque 40 del rodillo de yunque 36, la presió efectiva del punto de presión es incrementada mediante el reduci el desvío del rodillo unidor 28. La presión más alta del punto d presión resultante mejora la calidad de la unión y permit velocidades de máquina más altas .

Por lo tanto, los diferentes aspectos de l invención pueden más eficientemente proporcionar un aparato y u método para efectuar una operación en por lo menos un tejido sustrato que se mueve. Los diferentes aspectos de la presen invención proporcionan uniones más consistentes que los métod convencionales los cuales usan rodillos de unión voladiza porq el rodillo unidor 28 es mantenido en una posición sustancialmen fija a través de por lo menos tres superficies de soporte 44.

Aún cuando que la invención ha sido descrita detalle con respecto a los aspectos específicos de la mism podrá apreciarse por aquellos con una habilidad en el art después de adquirir un entendimiento de lo anterior, el q pueden fácilmente concebirse alteraciones, variaciones, equivalentes de estos aspectos. Por tanto, el alcance de l presente invención deberá de ser evaluado como ese de la reivindicaciones anexas y de cualesquier equivalentes de la mismas .

Claims (23)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un método para efectuar una operación sobre po lo menos un tej ido de sustrato en movimiento que comprende lo pasos de: a) suministrar dicho por lo menos un tejido d sustrato en movimiento a lo largo de una trayectoria de sustrato b) proporcionar un rodillo de función giratori adyacente a dicha trayectoria de sustrato el cual gira alrededo de un eje de función e incluye una superficie periférica exterio sobre la cual se desplaza dicho tejido de sustrato; c) poner en contacto a dicha superficie periféric exterior de dicho rodillo de función con por lo menos tre superficies de soporte para mantener dicho rodillo de función e una posición esencialmente fija en el uso; y d) proporcionar un rodillo de yunque giratori adyacente a dicha trayectoria de sustrato el cual gira alrededo de un eje de yunque y presiona a dicho tejido de sustrato e contra de la superficie periférica exterior de dicho rodillo d función efectuando por tanto dicha operación sobre dicho tej id de sustrato.

2. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque dichas por lo menos tre superficies de soporte son ruedas estabilizadoras giratorias.

3. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque por lo menos una de dichas tre superficies de soporte es retraible.

4. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque las superficies de soporte está espaciadas alrededor de dicho rodillo de función de manera qu menos de 180 grados de dicha superficie periférica exterior d dicho rodillo de función permanecen sin soporte.

5. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque el rodillo de función giratori comprende unos medios de unión ultrasónicos los cuales incluye un cuerno ultrasónico giratorio.

6. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque dicho rodillo de yunqu giratorio comprende una pluralidad de proyecciones sobre un superficie de yunque periférica exterior de dicho rodillo d yunque para unir dicho tej ido de sustrato en lugares de unión lo cuales están arreglados en un patrón de unión predeterminado.

7. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque dicha operación sobre dich tejido de sustrato es efectuada intermitentemente.

8. Un método para unir ultrasónicamente por l menos un tej ido de sustrato en movimiento que comprende los paso de: a) suministrar dicho por lo menos un tejido d sustrato en movimiento a lo largo de una trayectoria de sustrato b) proporcionar medios de unión ultrasónicos par proporcionar energía ultrasónica en donde dichos medios de unió ultrasónicos incluyen un cuerno ultrasónico giratorio el cua gira alrededor de un eje de unión y el cual tiene una superfici de unión periférica exterior sobre la cual dicho tejido d sustrato se desplaza; c) poner en contacto con la superficie de unió periférica exterior de dicho cuerno ultrasónico giratorio con po lo menos tres superficies de soporte para mantener dicho cuern ultrasónico giratorio en una posición esencialmente fija en e uso; y d) proporcionar un rodillo de yunque giratori adyacente a dicha trayectoria de sustrato el cual gira alrededo de un eje de yunque y presiona a dicho tejido de sustrato e contra de . la superficie de unión periférica exterior de dich cuerno ultrasónico giratorio uniendo por tanto dicho tejido d sustrato.

9. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 8, caracterizado porque las por lo menos tre superficies de soporte son ruedas estabilizadoras giratorias.

- 10. Él método, tal y como se reivindica en l cláusula 8, caracterizado porque por lo menos una de dichas tre superficies de soporte es retraible.

11. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 8, caracterizado porque dichas superficies de soport están espaciadas alrededor de dicho cuerno ultrasónico giratori de manera que menos de 180 grados de dicha superficie de unió periférica exterior de dicho cuerno ultrasónico giratori permanecen sin soporte.

12. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 8, caracterizado porque dicho rodillo de yunqu giratorio comprende una pluralidad de proyecciones sobre un superficie de yunque periférica exterior de dicho rodillo d yunque para unir dichos tejidos de sustrato juntos en lugares d unión los cuales están arreglados en un patrón de unió predeterminado .

13. Un método para unir ultrasónicamente en form intermitentemente por lo menos un tej ido de sustrato e movimiento que comprende los pasos de: a) suministrar por lo menos un tejido de sustrat en movimiento a lo largo de una trayectoria de sustrato; b) proporcionar unos medios de unión ultrasónico para proporcionar energía ultrasónica en donde dichos medios d unión ultrasónicos incluyen un cuerno ultrasónico giratorio e cual gira alrededor de un eje de unión y el cual tiene un superficie de unión periférica exterior sobre la cual se desplaz dicho tejido de sustrato; c) poner en contacto a dicha superficie de unió periférica exterior de dicho cuerno ultrasónico giratorio con po lo menos tres superficies de soporte para mantener dicho cuern ultrasónico giratorio en una posición esencialmente fija en e uso; y d) proporcionar un rodillo de yunque giratori adyacente a dicha trayectoria de sustrato el cual gira alrededo de un eje de yunque, en donde dicho rodillo de yunque incluye un pluralidad de proyecciones arregladas en un patrón intermitent sobre una superficie de yunque periférica exterior la cua presiona a dicho tejido de sustrato en contra de dicha superfici de unión de dicho cuerno ultrasónico giratorio uniend intermitentemente por tanto a dicho tejido de sustrato.

14. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 13, caracterizado porque dichas por lo menos tre superficies de soporte son ruedas estabilizadoras giratorias.

15. El método, tal y como se reivindica en l cláusula "14, caracterizado porque por lo menos una de dichas tre superficies de soporte es retraible.

16. El método, tal y como se reivindica en l cláusula 14, caracterizado porque dichas superficies de soport están espaciadas alrededor de dicho cuerno ultrasónico giratori de manera que menos de 180 grados de dicha superficie de unió periférica exterior de dicho cuerno ultrasónico giratori permanecen sin soporte.

17. Un aparato para unir ultrasónicamente por l menos un tej ido de sustrato en movimiento que comprende : a) unos medios de unión ultrasónicos par proporcionar energía ultrasónica en donde dichos medios de unió ultrasónicos incluyen un cuerno ultrasónico giratorio el cua está configurado para girar alrededor de un eje de unión y e cual tiene una superficie de unión periférica exterior sobre l cual se desplaza dicho tejido de sustrato; b) por lo menos tres superficies de soporte la cuales están configuradas para hacer contacto con dich superficie de unión periférica exterior de dicho cuern ultrasónico giratorio para mantener a dicho cuerno ultrasónic giratorio en una posición esencialmente fija en el uso; y c) un rodillo de yunque giratorio el cual tien una superficie de yunque periférica y el cual está configurad para girar alrededor de un eje de yunque y presionar a dich tejido de sustrato en contra de dicha superficie de unión d dicho cuerno ultrasónico giratorio uniendo por tanto a dich tejido de sustrato.

18. El aparato, tal y como se reivindica en l cláusula 17, caracterizado porque dicho rodillo de yunqu giratorio tiene una pluralidad de proyecciones sobre dich superficie de yunque periférica exterior las cuales está configuradas para unir dicho tejido de sustrato en los lugares d unión los cuales están arreglados en un patrón de unió predeterminado.

19. El aparato, tal y como se reivindica en l cláusula 17, caracterizado porque dichas por lo menos tre superficies de soporte son ruedas estabilizadoras giratorias.

20. El aparato, tal y como se reivindica en l cláusula 17, caracterizado porque las superficies de soport están espaciadas alrededor de dicho cuerno ultrasónico giratori de manera que menos de 180 grados de dicha superficie periféric exterior de dicho cuerno ultrasónico giratorio permanecen si soporte .

21. El aparato, tal y como se reivindica en l cláusula 17, caracterizado porque dichas ruedas estabilizadora son puestas en contacto con un armazón de soporte que comprend unos medios de carga para retraer por lo menos una de dicha superficies de soporte.

22. El aparato, tal y como se reivindica en l cláusula 21, caracterizado porque dichos medios de carga son u cilindro hidráulico.

23. El aparato, tal y como se reivindica en l cláusula 22, caracterizado porque dichos medios de carga son u cilindro neumático. R E S U M E N Está descrito un aparato y un método para efectua i una operación sobre por lo menos un tej ido de sustrato e movimiento. El aparato comprende un rollo de unión giratorio qu está localizado a un lado del tejido de sustrato y configurad para girar alrededor de un eje de unión. Un rodillo de yunqu giratorio tiene una superficie de yunque y está configurado par girar alrededor de un eje de yunque para presionar al tejido d sustrato en contra de una superficie de unión periférica exterio del rodillo unidor uniendo el tejido de sustrato. Por lo meno tres ruedas de soporte están configuradas para hacer contacto co la superficie de unión del rodillo unidor y para mantener a rodillo unidor en una posición esencialmente fija.