説明

膜を溶接するための装置および方法

接合線(2a)に沿って少なくとも2枚の膜(2)を接合するための装置(1)であって、超音波の近くの周波数で振動して、接合線(2a)に沿って膜(2)の加熱を引き起こすのに適しているソノトロード(3)と、接合線(2a)に沿って膜(2)の供給および相互接触を可能にするのに適している移動ユニット(4)と、接合線(2a)に沿って膜(2)を切断するのに適しているカッター(5)とを備え、この移動ユニット(4)が、これらの膜(2)の縁部(2c)に沿って、かつ、加熱された縁部(2c)の相互接触を用いて接合線(2a)に沿って膜(2)の接合を生成するのに適している、装置が記載される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、膜、特に、独立請求項の前文内に記載されている種類の熱可塑性材料の布を溶接するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
布等によって実現される膜を溶接するための周知の異なる方法がある。
【0003】
特に、ポリマー材料およびより特に熱可塑性ポリマーでできている布の採用によって、その部分的な溶融を通して膜を溶接する新しい方法と装置が、開発された。
【0004】
したがって、超音波周波数の近くの周波数による振動素子の使用に基づく新しい接合方法が、導入された。
【0005】
事実、これらの振動素子は発生される超音波および溶接されるべき膜とのそれらの接触によってきわめて限られた領域内に局所化される膜の部分的な溶融および2枚の重なり合った膜のそれに伴う圧接を可能にする。
【0006】
類似した装置および方法が、例えば(特許文献1)内に記載されている。
【0007】
超音波はまた、熱可塑性ポリマー材料でできている布または膜を切断するのに用いられてきた。
【0008】
前述の従来技術は、いくつかの重要な欠点を有する。
【0009】
事実、例え一方では、超音波を使用して膜を接合することがさまざまな利点に導いたとしても、他方、多くの技術的な結果は、まだ達成されていない。
【0010】
特に、超音波を使用した2枚の膜の接合は高い精度および製造速度に到達していない。
【0011】
さらに、その接合を生成し、したがって溶接部を得るのに、常に膜を重ねる必要があり、それによって、膜が実現される材料の一部の廃棄物が生じ、更に、美学的に気持ちよくない外部表面を作り出す。
【0012】
さらに、熱可塑性ポリマー布がスポーツの活動用の衣類を製造するのに用いられるときに、これらの接合部は空気または水のような、流体の中で前進するのに抵抗を実現する。したがって、これらの接合部は、運動選手の流体力学または低摩擦係数が重要な、水泳、サイクリング、フィールドアスレチックなどのようなスポーツにおける障害を現実化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】米国特許第6797088 B2号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
この状況において、本発明の技術的な目標は前述の欠点を実質的に克服することが可能な膜を溶接するための装置および方法を考案することである。
【0015】
この技術的な目標の範囲内で、本発明の重要な目的は、急速な、かつ、異なる形状の膜の正確な溶接を可能にする、膜を溶接するための装置および方法を得ることである。
【0016】
本発明の別の重要な目的は、膜が布の最小限の重なりを有する接合部の生成を可能にする膜を溶接するための装置および方法を得ることである。
【0017】
本発明の最後だがおろそかにできない目的は、接合部がその流体力学を減少させない衣服を形成するいくつかの膜で得られることができる膜を溶接するための装置および方法を考案することである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
特定された技術的な目標および目的は、独立請求項にて説明する、膜を溶接するための装置および方法によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
本発明の好ましい実施態様は、添付の図面内に一例として示される。特に:
【0020】
【図1】全体として本発明に従う装置を示す。
【図2a】遊休状態における装置の詳細の側面図を示す。
【図2b】作動状態における装置の詳細の側面図を示す。
【図3a】遊休状態における装置の詳細の正面図を示す。
【図3b】作動状態における装置の詳細の正面図を示す。および
【図4】本発明に従う装置によっておよび/または工程によって製造される生成物を示す。
【図5】図2bにおける2aの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図を参照して、本発明に従う膜を溶接するための装置が番号1によって全体として示唆される。
【0022】
それは、一枚以上の膜2、特に熱可塑性ポリマー材料から作られて、布によって実現される膜を処理するのに適している。
【0023】
処理される膜2は、特に接合線2aに沿って重なって挿入され、および、この線2aに沿って各膜2が切断されて、その縁部に沿って隣接する膜2に接合される。したがって、適切に、2枚の膜2が一度に処理される。
【0024】
装置1は、超音波の近くの周波数で振動して、膜2の接合線2aに沿って局所化される溶融を生成するのに適している素子によって実現されるソノトロード3、膜2の供給および相互接触を可能にするのに適している移動ユニット4、および接合線2aに沿って膜2を切断するのに適しているカッター5を備える。
【0025】
詳細に、ソノトロード3は20kHzと40kHzの間の周波数で、かつ、膜2に従って可変的な振動振幅で振動する。
【0026】
ソノトロード3は、交流によって供給される特定の移動手段6によって移動する。
【0027】
前記移動手段6は、当然公知で、交流を所定の周波数で同じ周波数を有する機械振動に変換する少なくとも一つの圧電素子を主に備える。
【0028】
ソノトロード3の振動の衝撃の下で、好ましくは熱可塑性ポリマーでできている膜2が、これらの部分の、および、ソノトロード3のこすりつけおよび摩擦によって生じる熱のために、相互接触の領域で溶解される。
【0029】
ソノトロード3は好ましくは、特に垂直方向と一致する並進の方向7aに並進振動を発生するのに適しているロッドによって実現される。代わりとして、円形および回転ソノトロード3が使われることができる。
【0030】
ソノトロード3は、特定の流体力学ピストン6bを用いて並進の方向7aに、振動の可動域によって規定される距離より大きい距離に対して並進可能な可動部分6aに接続される。
【0031】
このピストンは、移動手段6の一部であって、カッター5と実質的に接触して、またはそこから少し離れて、ソノトロード3を配置するのに適している。
【0032】
相互に垂直でかつ並進の方向7aに対して垂直な供給の方向7bおよび長手方向7cが、また、規定される。
【0033】
ソノトロード3は、したがって、長手方向7cに好ましくは15mmと5mmの間の幅および供給の方向7aに好ましくは30mmと18mmの間の長さを有する丸い表面3aを用いて動作の領域に沿って働く。この表面3aは、膜2と実質的に接触していて、かつ、特に接合線2aに沿って、その少なくとも部分的な局所的な溶融、を生成する。
【0034】
カッター5は、接合線2aに沿って膜を切断するのに適している切断線5aを有する素子によって実現され、かつ、並進の方向7aに、ソノトロード3の縁部3bの近くで前記縁部3bから1mmと5mmの間の距離でソノトロード3と位置合わせされる。
【0035】
カッター5は、それがソノトロード3の動作の領域で働くので、特に鋭い必要がない。切断線5aの付近で、カッターは、30°と60°の間の、より好ましくは40°と50°の間の傾斜を有する2つの収斂面5bを備える。カッター5の収斂面5bはさらに、1mmと5mmの間の総幅を規定する。
【0036】
最後に、カッターは好ましくは、長手方向7cと平行して、第1の回転軸5cのまわりに回転する金属ディスクから形成されて、50mmと70mmの間の直径を有する。
【0037】
移動ユニット4は、その代わりに膜2と接触する複数のホイールから形成される。
【0038】
特に、移動ユニット4は動作の領域で相互対照の少なくとも一対のホイール8を備え、その接触は装置1の動作中に膜2によってさえぎられる。
【0039】
特に、第1の1対のホイール9および第2の1対のホイール10が存在し、カッター6の両側に配設される。
【0040】
第1の対のホイール9は、2個のぎざぎざのある金属ホイール:並進の方向7aに実質的に位置合わせされる回転軸を有する第1の下部ホイール9aおよび第1の上部ホイール9bによって実現される。
【0041】
第1の下部ホイール9bは、好ましくは回転軸5cのまわりに回転して、カッター5の直径の近くの直径を適切に有する。
【0042】
さらに、それはこのカッター5と接触してまたはそれの近くに配置され、および、長手方向7cに、4mmと9mmの間の幅を有する。
【0043】
第1の上部ホイール9bはその代わりにソノトロード3の近くに、しかし、適切にそれと接触せず、配置される。さらに、それは、第1の下部ホイール9aの外部外側縁部と、並進の方向7aと平行の方向に、実質的に位置合わせされる、ソノトロード3の付近に配置される縁部に対して反対側に配設される、外部外側縁部、および、長手方向に、第1の上部ホイール9aの幅未満の、および、好ましくは3mmと7mmの間の幅を有する。
【0044】
最後に、第1の上部ホイール9bは好ましくは、並進の方向7aと平行の方向に移動可能である。事実、それは第1の下部ホイール9aに対抗して膜と接触するこの第1の上部ホイール9bを維持するのに適している弾性素子12に接続されるレバー11を用いて、可動部分6aに拘束される。
【0045】
第2の対のホイール10は、その代わりに天然ゴム等のようなポリマー材料でできている2つの円滑なホイール、および特に、並進の方向7aと供給の方向7bによって形成される平面と平行であるが、それに対して斜めの方向に位置合わせされる、第2の下部ホイール10aおよび第2の上部ホイール10bを備える。
【0046】
特に、第2の下部ホイール10aはさらに好ましくは回転軸5cのまわりに回転して、カッター5の直径の近くの直径を適切に有する。
【0047】
それはまた、第1の上部ホイールに対して反対側で、このカッター5と接触して、またはそれの近くに、配置され、および、長手方向に、2mmと7mmの間の幅を有する。
【0048】
第2の上部ホイール10bは、その代わりに、長手方向7cと平行の方向に、カッター5と、および、第2の下部ホイール10aと部分的に重ねられる。
【0049】
さらに、それは、添付された図に示すように、ソノトロード3の背後で供給の方向7bに配設されて、好ましくは45mmと30mmの間の直径および適切に8mmと18mmの間の幅を有する。
【0050】
最後に、第2の上部ホイール10bはまた第2の下部ホイール10aから離れた、および、それに向けた方向に移動する。特に、第2の流体力学ピストン14に接続され、かつ、長手方向7cと平行の回転の方向15aを規定する、ピン15のまわりに回転可能な、第2のレバー13を用いて。さらに、第2のレバーの移動はまた、カム15bによって適切に拘束される。
【0051】
最後に、装置1は電子処理回路等を好ましくは備え、かつ記載されているさまざまな部材の移動を調節して、モニタするのに適している、制御手段を備える。
【0052】
構造上の用語で上に記載された膜を溶接するための装置の使用方法は、以下である。
【0053】
初めに、ホイール8の対が相互に切り離され、および、ソノトロード3はカッター5と接触していない。
【0054】
カッター5の上に、2枚の重ねられた膜2を挿入することが、したがって、可能であり、それで、衣服等のために、相互に接続され、その後使われなければならないその一部が、第1の対のホイール9の上に配置される。異なって、膜2の小さな部分が第2の対のホイールの上に配置され、および、接合線2aに沿って2枚の膜2の縁部の完全な接合を得るために、これらの部分が以前の部分から切り離されて、その後廃棄される。
【0055】
その後、ホイール8の対およびソノトロード3は可動部分6aの、および、第2のレバー13の移動を用いて互いに対して移動される。
【0056】
第1の対のホイール9は、したがって、接続に続いて接合されかつ、衣服または要素が製造されるのを実現する、膜を搬送する。
【0057】
異なって、第2の対のホイール10はその後廃棄される膜2の2枚の部分を搬送する。
【0058】
廃棄された部分が通常第1の部分よりより小さな表面を有するので、第2の対のホイールは、常に膜2が接合線2aに沿って直進する方向に移動して、無制御の湾曲を防ぐことができるために、膜2と接触して、より大きな摩擦を生じる材料でできている。
【0059】
特に、それらは同じ軸:カッター5ならびに第1および第2の下部ホイール9bおよび10b、を通して移動し、一方、第1および第2の上部ホイール9bおよび10bは遊休状態で、下のホイールによって駆動される。
【0060】
また、直線でない接合部を生成するために、手動で、または、特定の機械的手段を使用してのどちらかで、膜が適切に湾曲するように作られることも可能である。
【0061】
ソノトロードの存在に、カッター5の形状に、および、第2の対のホイール10の存在および特性に、起因して、2枚の膜2が、切断線5aに沿って切断されて、実質的に単一の膜を実現するように、これらの膜2を切断することによって生成される、その縁部2cに沿って相互に接続される。
【0062】
本発明は、膜を溶接するための新しい工程を含む。
【0063】
これは接合線2aに沿った2枚の膜2の切断、同時に、振動および特に超音波振動を用いて同じ接合線2aに沿った接合を提供する。
【0064】
接合はまた、膜2の縁部2cに沿っても起こる。
【0065】
この工程はさらに、好ましくは処理される2枚の膜の最初の重なりを提供する。
【0066】
最後に、この工程は、図4で示す接合線2aに沿って、補強バンド17を加えるステップを含む。
【0067】
補強バンドは好ましくは、接着剤を用いてまたは更なるヒートシールによって接続される。バンドがスポーツの活動用の衣服に拘束される場合、それがその外観または流体力学を変更しないように、それは好ましくはこの衣服の内側に配設される。
【0068】
補強バンド17は、接合部の有効な機械的な改良を実現して、更にその理想的で改善された防水処理を可能にする。
【0069】
工程は、前述した装置1を用いて適切に実行される。
【0070】
前記装置および/または前記方法を通して、膜を溶接するための記載された工程を用いてその縁部2cに沿って相互に接続される少なくとも2枚の膜2によって実現される、新しい生成物18が得られる。
【0071】
生成物はまた、好ましくは、前述したように、膜の接合線2aの背後に配置される、補強バンド17を備える(図4)。
【0072】
生成物18は、好ましくは衣服によって、より好ましくは、スポーツの活動用の衣服によって、および、より好ましくは、水泳もしくはウォータースポーツ用のコスチュームによってまたはサイクリングスーツもしくはフィールドアスレチック用のボディスーツによって実現される。
【0073】
本発明は、重要な利点を達成する。
【0074】
実際、膜を溶接するためのこの装置および方法は、好適な形状の接合線2aに沿って膜2の正確で迅速な接合を可能にする。
【0075】
さらに、生成される接合部は膜2の縁部に沿って得られて、したがって、その重なりを必要としない。
【0076】
このように製造される衣類は、特にスポーツの活動を実践するための衣類によって実現される場合、流体力学的である。
【0077】
本発明は、本発明の概念の範囲内に含まれる変更態様および変形に対する余地がある。
【0078】
全ての詳細は等価要素によって置換されることができ、ならびに材料、形状および寸法はいずれででもあることができる。
【符号の説明】
【0079】
1 膜を溶接するための装置
2 膜
2a 膜の接合線
2c 膜の縁部
3 ソノトロード
3a 丸い表面
3b ソノトロード縁部
4 移動ユニット
5 カッター
5a 切断線
5b 収斂面
5c 第1の回転軸
6 移動手段 カッター
6a 可動部分
6b 流体力学ピストン
7a 並進の方向 供給の方向
7b 供給の方向
7c 長手方向
8 一対のホイール
9 第1の1対のホイール
9a 第1の下部ホイール 第1の上部ホイール
9b 第1の上部ホイール 第1の下部ホイール
10 第2の1対のホイール
10a 第2の下部ホイール
10b 第2の上部ホイール
11 レバー
12 弾性素子
13 第2のレバー
14 第2の流体力学ピストン
15 ピン
15a 回転の方向
15b カム
17 補強バンド
18 生成物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
特に接合線(2a)に沿って、膜(2)を溶接する装置(1)であって、超音波の近くの周波数で振動して、かつ前記接合線(2a)に沿って前記膜(2)の加熱を引き起こすのに適しているソノトロード(3)と、前記接合線(2a)に沿って前記膜(2)の供給および相互接触を可能にするのに適している移動ユニット(4)と、を備え、かつそれが、前記接合線(2a)に沿って前記膜(2)を切断するのに適しているカッター(5)を備え、前記移動ユニット(4)がこれらの膜(2)の縁部(2c)に沿って、かつ前記加熱された縁部(2c)の相互接触を用いて前記接合線(2a)に沿って、前記膜(2)の接合を生成するのに適している、ことを特徴とする装置。
【請求項2】
請求項1に記載の装置(1)であって、前記カッター(5)が、前記加熱された膜(2)を切断するのに適している切断線(5a)を有する要素によって実現され、かつ30°と60°の間の傾斜を有する2枚の収斂面(5b)を備える、ことを特徴とする装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の装置(1)であって、前記移動ユニット(4)が、接続に続いて接合され、かつ衣服または要素が製造されることを実現する、前記膜(2)の一部の輸送を実行するのに適している第1の1対のホイール(9)と、接続に続いて廃棄される前記膜(2)の一部の輸送を実行するのに適している第2の1対のホイール(10)と、を備え、前記対のホイール(9)および(10)が前記カッター(6)の両側に配設されている、ことを特徴とする装置。
【請求項4】
請求項3に記載の装置(1)であって、前記第1の対のホイール(9)が、2個のぎざぎざのある金属ホイールを備え、そして、前記第2の対のホイール(10)が、2個の円滑なポリマーホイールを備える、ことを特徴とする装置。
【請求項5】
請求項4に記載の装置(1)であって、前記第2の対のホイール(10)が、前記カッター(5)と、かつ、前記第2の下部ホイール(10a)と、部分的に重なる第2の上部ホイール(10b)を備える、ことを特徴とする装置。
【請求項6】
超音波振動を用いて特に接合線(2a)に沿って、少なくとも2枚の膜(2)を溶接するための工程であって、それが、その縁部(2c)に沿って、かつ、前記接合線(2a)に沿って、前記膜(2)を同時に切断して、かつ接合するステップを含む、ことを特徴とする工程。
【請求項7】
請求項6に記載の工程であって、処理される前記膜(2)のうちのうちの2枚を重ねる初期ステップを含む工程。
【請求項8】
請求項6または7に記載の工程であって、補強バンド(17)を加えるステップを含む工程。
【請求項9】
請求項6〜8の1つ以上に記載の工程であって、請求項1ないし5の1つ以上に記載の装置(1)を用いて製造される工程。
【請求項10】
請求項6ないし9の1つ以上に記載の工程を用いて前記その縁部(2c)に沿って相互に接合される少なくとも2枚の膜(2)を備えたスポーツの活動用の衣服。

【図1】
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【図2a】
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【図2b】
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【図3a】
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【図3b】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2011−518054(P2011−518054A)
【公表日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−502447(P2011−502447)
【出願日】平成21年3月25日(2009.3.25)
【国際出願番号】PCT/IB2009/005064
【国際公開番号】WO2009/122251
【国際公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【出願人】(510261094)ジャケド エス.アール.エル. (1)
【Fターム(参考)】