DE10331064A1 - Material strip processing equipment has a sonic horn which meets a stop whose stop face position can be varied to create different processing gaps - Google Patents

Material strip processing equipment has a sonic horn which meets a stop whose stop face position can be varied to create different processing gaps Download PDF

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Abstract

A sonic horn(2) and supporting tool(11) form a variable material strip processing gap(13). Force applied directly or indirectly to the sonic horn causes the latter to rest against a face(51) of a stop(50). The stop face position can be varied to allow changes in the processing gap width. The stop may be elastic and the force applied to the sonic horn varied to change the gap width. Alternatively the stop face can be moved relative to the counter tool(11) and the applied force is compliant. In the latter case the stop can be either a piezo translator, a mechanically acting translator or a translator whose length changes with temperature. Gap width and/or width change is recorded by either an optical sensor(53), an electrical sensor or a magnetic sensor. Such sensors are connected to the piston and cylinder unit(4) for applying force. Two leaf springs(9,10) connect the sonic horn with a machine base(8) and the stop is also located on the latter. Extension measuring strips, preferably on both sides of the leaf springs determine the bending and/or extension load on the springs. In a variation of the equipment the piston and cylinder unit includes a rolling diaphragm for applying force to the sonic horn.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn mit einer eine Sonotrode aufweisenden Ultraschalleinheit.The The invention relates to a device for processing a material web with a sonotrode having ultrasonic unit.

Aus DE 195 26 354 C1 ist es bekannt, eine Materialbahn zur Bearbeitung in einer Vorrichtung mit einer eine Sonotrode aufweisenden Ultraschalleinheit und einem Gegenwerkzeug durch einen Spalt zwischen der Sonotrode und dem Gegenwerkzeug zu führen und die Materialbahn mit der Sonotrode zu bearbeiten. Hierzu ist die Sonotrode in eine Halterung eingespannt und die Halterung über eine Verstelleinrichtung bezüglich dem Gegenwerkzeug verstellbar. Dazu ist die Halterung an einem Ende drehbar gelagert und an einem weiteren, gegenüberliegenden Ende mittels einer Blattfeder federnd gelagert. Durch Auslenkung dieses Endes der Halterung gegen die Federkraft der Blattfeder wird die Halterung um den im anderen Lager vorgesehenen Drehpunkt geschwenkt, wodurch die Position der Sonotrode beeinflußt wird.Out DE 195 26 354 C1 It is known to guide a material web for processing in a device with a sonotrode having ultrasonic unit and a counter tool through a gap between the sonotrode and the counter tool and to edit the material web with the sonotrode. For this purpose, the sonotrode is clamped in a holder and the holder via an adjusting device with respect to the counter tool adjustable. For this purpose, the holder is rotatably mounted at one end and resiliently mounted at a further, opposite end by means of a leaf spring. By deflection of this end of the holder against the spring force of the leaf spring, the holder is pivoted about the pivot point provided in the other bearing, whereby the position of the sonotrode is affected.

Aus der Praxis ist bekannt, das Gehäuse, in dem die Sonotrode gelagert ist, an einem Maschinengrundkörper verschieblich auf einem Schlitten zu lagern. Eine oberhalb der Sonotrode an dem Gehäuse angreifende Belastungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Gehäuse mit der Sonotrode entlang der Lagerung senkrecht auf und ab zu bewegen. Hierzu ist die Belastungsvorrichtung als Kolben-Zylindereinheit oder als Kniegelenk mit einem hieran angreifenden Längsversteller ausgebildet. Alternativ ist es aus der Praxis bekannt, anstelle des Schlittens Hebel vorzusehen, die sowohl an dem Maschinengrundkörper als auch an dem Gehäuse ein Gelenk aufweisen. Dabei sind die Hebel – meist zwei – mit Abstand in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet. Sie bilden mit dem Gehäuse und dem Maschinengrundkörper ein Parallelprogramm, das die Bewegung des Gehäuses relativ zum Maschinengrundkörper bestimmt.Out practice is known, the housing, in which the sonotrode is mounted, displaceable on a machine base body to store on a sledge. One above the sonotrode at the Housing attacking Loading device is adapted to the housing with the sonotrode along the storage vertically up and down to move. For this purpose, the loading device as a piston-cylinder unit or designed as a knee joint with a longitudinal adjuster acting thereon. Alternatively, it is known in practice, instead of the carriage Provide lever, both on the machine body as also on the housing have a joint. The levers - usually two - are at a distance longitudinal of the housing arranged. They form with the housing and the machine body Parallel program that determines the movement of the housing relative to the machine body.

Aus der nichtveröffentlichten DE 102 31 742 ist es bekannt, anstelle der reibungsbehafteten Relativbewegung einzelner Lagerelemente zueinander ein Lager zu schaffen, das keine Oberflächenreibung einzelner, relativ zueinander zu bewegenden Lagerelemente aufweist. Dies wird durch biegeelastische Elemente erreicht. Diese setzen der Relativbewegung des Gehäuses gegenüber dem Maschinengrundkörper eine von der Federkonstante abhängige Reaktionskraft entgegen.From the unpublished DE 102 31 742 It is known, instead of the frictional relative movement of individual bearing elements to each other to provide a bearing that has no surface friction of individual, relative to each other to moving bearing elements. This is achieved by bending elastic elements. These counteract the relative movement of the housing relative to the machine base body dependent on the spring constant reaction force.

Zwar ist es mit dieser Vorrichtung möglich, die Anstellkraft der Sonotrode gegen das Gegenwerkzeug – regelmäßig eine rotierende Walze – feinfühlig und reibungsfrei einzustellen, nachteilig ist jedoch, daß die Spaltbreite zwischen Sonotrode und Gegenwerkzeug nicht unabhängig von der Anstellkraft einstellbar ist.Though is it possible with this device that Clamping force of the sonotrode against the counter tool - regularly one rotating roller - sensitive and to adjust friction, disadvantageous, however, is that the gap width between sonotrode and counter tool not adjustable independently of the contact force is.

Dies ist insbesondere dann unerwünscht, wenn es sich bei der Walze um eine Gravurwalze handelt, die ein nicht homogenes Relief auf ihrem den Arbeitsumfang bildenden Mantel aufweist. Denn bei derartigen Gravurwalzen laufen pro Umdrehung unterschiedliche Pressflächen ein, so daß die Kraft, mit der die Sonotrode gegen das Gegenwerkzeug und somit auf die durchlaufende Bahn wirkt, schwankt. Eine pneumatische oder hydraulische Kraftanstellung stößt hierbei an ihre Grenzen, da die erforderlichen Kraftschwankungen hierfür nicht eingesteuert werden können.This is particularly undesirable if it is the roller to a gravure roller, the one not has homogeneous relief on her coat forming the scope of work. Because in such gravure rollers run different per revolution pressing surfaces one, so that the Force, with which the sonotrode against the counter tool and thus on the continuous web acts, fluctuates. A pneumatic or hydraulic power adjustment pushes here to their limits, since the required power fluctuations are not can be controlled.

Darüber hinaus muß bei zwar homogenen, jedoch sehr kleinen Pressflächen die Kraftanstellung sehr feinfühlig arbeiten. Die Schwingungsausbildung muß wirksam verhindert werden. Auch läßt sich die Spaltenbreite nicht über die Sonotrodenkraft einstellen, wenn die Gravurpunkte der Walze soweit auseinanderliegen, daß die Sonotrode zwischen den Relieferhebungen bis auf den Walzenmantel gedrückt wird.Furthermore must at Although homogeneous, but very small pressing surfaces the power position very sensitive work. The vibration training must be effectively prevented. Also can be the column width is not over Adjust the sonotrode force when the engraving points of the roller far apart that the Sonotrode between the relief elevations down to the roll mantle is pressed.

Schließlich kann auch dann, wenn die Vorrichtung zum Schneiden verwendet wird, nicht mit einer konstanten Anstellkraft gearbeitet werden.Finally, can even if the device is used for cutting, not be worked with a constant contact force.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn dahingehend weiterzubilden, daß die Breite des Bearbeitungsspalts für die Materialbahn unabhängig von der Anstellkraft, mit der die Sonotrode gegen das Gegenwerkzeug bzw. die den Bearbeitungsspalt passierende Materialbahn gedrückt wird, gesteuert oder geregelt werden kann.Of the Invention is therefore the object of a generic device for further processing of a material web to the effect that the width the machining gap for the material web independently from the contact force with which the sonotrode is against the counter tool or the material passing the machining gap is pressed, can be controlled or regulated.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.These The object is achieved by the reproduced in claim 1 invention.

Dadurch, daß die Sonotrode mittelbar oder unmittelbar unter Wirkung einer Kraft gegen eine Anschlagsfläche eines Anschlags wirkt, der relativ zum Gegenwerkzeug im Sinne einer Spaltbreitenänderung verlagerbar ist, kann die Sonotrode bei Nachlassen der ihr durch die Warenbahn entgegengesetzten Gegenkraft sich im Sinne einer Spaltbreitenreduzierung nur soweit verlagern, bis die Verlagerung der Sonotrode durch mittelbare oder unmittelbare Anlage an dem Anschlag gestoppt wird. Die minimale Spaltbreite kann daher durch eine Verlagerung der Anschlags verändert werden.Thereby, that the Sonotrode indirectly or directly under the action of a force against a stop surface a stop acts, relative to the counter tool in the sense of Gap width change is displaceable, the sonotrode may decrease in the case of her the fabric web opposite counterforce in the sense of a gap width reduction only shift so far until the displacement of the sonotrode by indirect or immediate contact with the stop is stopped. The minimum Slit width can therefore be changed by a shift of the stop.

Bei einer ersten bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist der Anschlag elastisch ausgebildet und die Kraft variierbar. Die minimale Spaltbreite wird daher durch Variation der Kraft, mit der die Sonotrode in Richtung auf das Gegenwerkzeug gedrückt wird, verändert.In a first preferred structural embodiment of the stop is elastic and the power variable. The minimum gap width is therefore varied by varying the force with which the sonotrode is pressed in the direction of the counter-tool.

Bei einer zweiten konstruktiven Variante ist die Anschlagfläche des Anschlags relativ zum Gegenwerkzeug verlagerbar und die Kraft nachgiebig. Die Veränderung der minimalen Spaltbreite erfolgt bei dieser Ausführungsform dadurch, daß die Anschlagfläche aktiv im Sinne der Variation der Spaltenbreite verlagert wird.at a second constructive variant is the stop surface of Stop relocatable relative to the counter tool and the force yielding. The change the minimum gap width occurs in this embodiment in that the stop surface is actively shifted in the sense of the variation of the column width.

Hierzu kann der Anschlag beispielsweise einen Piezo-Translator oder auch einen mechanisch wirkenden Translator umfassen.For this For example, the stopper may be a piezo-translator or else comprise a mechanically acting translator.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Mittel zur Erfassung der Spaltbreite und/oder der Spaltbreitenänderung vorgesehen sind. Eine Steuerung oder Regelung der Spaltbreite ist daher möglich, wenn – wie bevorzugt – die Mittel mit dem Sonotrodenkrafterzeuger und/oder dem Anschlag wirkverbunden sind.Especially preferred is an embodiment in which the means for detecting the gap width and / or the gap width change are provided. A control or regulation of the gap width is therefore possible if - how preferred - the Agent operatively connected to the sonotrode force generator and / or the stop are.

Sie können vorzugsweise optisch, elektrisch oder magnetisch arbeitende Sensoren umfassen.she can preferably optically, electrically or magnetically operating sensors include.

Die Sonotrode ist vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar mittels mindestens eines biegeelastischen Elements mit einem Maschinengrundkörper verbunden, da hierdurch – wie eingangs ausgeführt – Einstellungenauigkeiten, die durch innere Reibung von Lagerelementen entstehen, wirksam vermieden werden können.The Sonotrode is preferably indirectly or directly by means of at least a flexurally elastic element connected to a machine body, because of this - as at the beginning - adjustment inaccuracies, caused by internal friction of bearing elements are effectively avoided can.

Der Anschlag ist vorzugsweise an dem Maschinengrundkörper angeordnet.Of the Stopper is preferably arranged on the machine base body.

Das biegeelastische Element umfaßt vorzugsweise mindestens ein Blattfederelement. Dieses Blattfederelement besteht vorzugsweise aus einem Flächengebilde aus einem federnden Material, beispielsweise einem Federstahl oder – bevorzugt – einem Glasfasermaterial.The bending elastic element comprises preferably at least one leaf spring element. This leaf spring element preferably consists of a sheet of a resilient Material, such as a spring steel or - preferably - a Fiberglass.

Besonders bevorzugt wird das Gehäuse mittels zweier Blattfederelemente mit dem Maschinengrundkörper verbunden. Dabei wird bevorzugt ein Blattfederelement endseitig mit einem oberen Sonotrodengehäuse, ein weiteres Blattfederelement endseitig mit einem unteren Teil eines Sonotrodengehäuses und beide Blattfederelemente in paralleler Ausrichtung mit dem Maschinengrundkörper verbunden. Vorzugsweise ist das Blattfederelement in einer Grundposition der Gehäuses vorgespannt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das Blattfederelement in einen Zustand gebracht wird, bei dem es auf vorgegebene Kräfte in gewünschter Weise reagiert. So ist es beispielsweise möglich, daß die Belastungsvorrichtung nur zum Aufbringen vordefinierter Kräfte geeignet ist, die jedoch nicht bei vorgespanntem Federelement zu einer ungewünscht raschen, großen Lageänderung des Gehäuses führen würden. Eine Vorspannung des Blattfederelements sorgt in einem solchen Falle dafür, daß die Reaktionskraft aufgrund der Vorspannung bereits so groß ist, daß das Einbringen von großen Kräften durch die Belastungsvorrichtung nun zu einer gewünschten kleinen Auslenkung des Gehäuses führt. Desweiteren ist es möglich, die Blattfederelemente derart vorzuspannen, daß die Sonotrode unter einer wohldefinierten Grundkraft an der Anschlagfläche des Anschlags anliegt, ohne daß eine zusätzliche Anstellkraft durch einen separaten Krafterzeuger aufgebracht werden muß.Especially the housing is preferred connected by two leaf spring elements with the machine body. In this case, a leaf spring element is preferred end with an upper Sonotrodengehäuse, another leaf spring element end with a lower part a sonotrode housing and both leaf spring elements are connected in parallel alignment with the machine body. Preferably the leaf spring element is biased in a basic position of the housing. This achieves in an advantageous manner that the leaf spring element in a condition is brought in which it is at predetermined forces in the desired Way reacts. So it is possible, for example, that the loading device is only suitable for applying predefined forces, however not at a preloaded spring element to an undesirably fast, huge change of position of the housing would lead. A Bias of the leaf spring member provides in such a case for this, that the Reaction force due to the bias is already so large that the introduction of big ones forces through the loading device now to a desired small deflection of the housing leads. Furthermore, it is possible bias the leaf spring elements such that the sonotrode under a well-defined basic force is applied to the stop surface of the stop, without one additional Anstellkraft be applied by a separate power generator got to.

Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung zumindest zwei durch biegebelastende Auslenkung vorgespannte Blattfederelemente auf, die das Gehäuse mit dem Maschinengrundkörper verbinden. Diese sind derart vorgespannt, daß ein Blattfederelement in die entgegengesetzte Richtung zu einem zweiten Blattfederelement ausgelenkt ist. Dies führt dazu, daß Bewegungen des Gehäuses das eine Blattfederelement entspannen, während sie das zweite Blattfederelement weiter belasten. Hierdurch wird, bei gleicher Federkonstantencharakteristik der beiden Blattfederelemente, erreicht, daß das Gehäuse stets unter Aufbringung der gleichen Kraft bewegt werden kann.Especially Preferably, the device has at least two by bending-loading Deflection biased leaf spring elements, which the housing with the machine body connect. These are biased so that a leaf spring element in the opposite direction to a second leaf spring element is distracted. This leads to, that movements of the housing the one leaf spring element relax while the second leaf spring element further burden. This will, with the same spring constant characteristic the two leaf spring elements, ensures that the housing always under application the same force can be moved.

Insbesondere für die Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn diese in einer Weiterbildung der Erfindung Dehnungsmeßstreifen auf dem biegeelastischen Element zur Ermittlung der Biegung/ oder Dehnungsbelastung des biegeelastischen Elements aufweist. Die damit gewonnenen Informationen über die Verformung des biegelastischen Elements können benutzt werden, um Rückschlüsse über die Lager der Sonotrode zu gewinnen. Damit erübrigt es sich, zur Ermittlung der Spaltbreitenänderung während des Betriebs, weitere Meßmittel, insbesondere Distanzmeßmittel, wie beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannte Infrarotmeßgeräte, zu verwenden.Especially for the Control of the device according to the invention It is advantageous if this in a development of the invention strain on the flexurally elastic element for determining the bend / or Has strain of bending elastic element. The so gained information about the deformation of the elastic element can be used to draw conclusions about the Warehouse of the sonotrode to win. Thus, it is unnecessary to determine the gap width change while of the company, other measuring equipment, in particular distance measuring means, for example, as known from the prior art Infrarotmeßgeräte to use.

Besonders bevorzugt sind an zwei gegenüberliegenden Oberflächen eines Blattfederelements Dehnungsmeßstreifen angeordnet. Dadurch kann durch Differenzbildung der Meßwerte der Dehnungsmeßstreifen an Information darüber gewonnen werden, ob das biegeelastische Element Biege- oder Dehnungsbelastet wird.Especially preferred are on two opposite surfaces a leaf spring element strain gauges arranged. Thereby can by subtraction of the measured values of the strain gauges about information about it be won whether the flexurally elastic element bending or strain burdened becomes.

Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Belastungsvorrichtung auf, die aus einer mit dem Gehäuse zum Aufbringen einer Presskraft oder zum Einstellen der Lage der Sonotrode verbundenen Kolben/Zylindereinheit mit einer Rollmembran besteht. Eine derartige Belastungsvorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 198 13 121 C1 bekannt, auf die für die spezielle Ausgestaltung einer solchen Kolben/Zylindereinheit inhaltlich verwiesen wird. Die Kombination von Blattfedern als biegeelastisches Element mit einem mit dem Gehäuse zum Aufbringen einer Anpresskraft oder zum Einstellen der Lage der Sonotrode verbundenen Zylinder mit einer Rollmembran erlaubt es, die Sonotrode mit sehr geringen Anstellkräften von etwa 20mN zu beaufschlagen.Particularly preferably, the device comprises a loading device, which consists of a connected to the housing for applying a pressing force or for adjusting the position of the sonotrode piston / cylinder unit with a rolling diaphragm be stands. Such a loading device is for example from the document DE 198 13 121 C1 is known, to which reference is made in content for the specific embodiment of such a piston / cylinder unit. The combination of leaf springs as a flexible element with a connected to the housing for applying a contact pressure or for adjusting the position of the sonotrode cylinder with a rolling diaphragm allows the sonotrode with very low contact forces of about 20mN to apply.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention shown. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht; 1 a device according to the invention in a side view;

2 eine Kolben/Zylindereinheit mit Rollmembran in einer geschnittenen Ansicht; 2 a piston / cylinder unit with rolling diaphragm in a sectional view;

3 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht sowie 3 a further device according to the invention in a side view and

4 eine dritte erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht. 4 a third device according to the invention in a side view.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Bearbeiten einer Materialbahn weist eine Sonotrode 2, ein die Sonotrode 2 lagerndes Gehäuse 3 und eine über einen Kolben 5 mit dem Gehäuse 3 verbundene Kolben-Zylindereinheit 4 auf. Ein Zylinder 6 der Kolben-Zylindereinheit 4 ist über eine Halterung 7 fest mit einem Maschinengrundkörper 8 verbunden.In the 1 illustrated device 1 for processing a material web has a sonotrode 2 , a sonotrode 2 bearing housing 3 and one over a piston 5 with the housing 3 connected piston-cylinder unit 4 on. A cylinder 6 the piston-cylinder unit 4 is over a bracket 7 firmly with a machine body 8th connected.

Jeweils endseitig sind zwei Blattfederelemente 9, 10 mit dem Gehäuse 3 und dem Maschinengrundkörper 8 verbunden. Diese halten das Gehäuse 3 an dem Maschinengrundkörper 8.Each end are two leaf spring elements 9 . 10 with the housing 3 and the machine body 8th connected. These hold the housing 3 on the machine body 8th ,

Ein als Walze ausgebildetes, metallisches Gegenwerkzeug 11 ist derart angeordnet, daß zwischen einer Oberfläche des Gegenwerkzeugs 11 und einer Bearbeitungsspitze 12 der Sonotrode 2 ein Bearbeitungsspalt 13 gebildet wird. Durch diesen können eine oder mehrere zu bearbeitende Materialbahnen bewegt werden.A trained as a roller, metallic counter tool 11 is arranged such that between a surface of the counter tool 11 and a processing tip 12 the sonotrode 2 a machining gap 13 is formed. Through this one or more material webs to be processed can be moved.

Die Sonotrode 2 wird zum Bearbeiten der Materialbahn durch eine nicht dargestellte Ultraschalleinheit angeregt. Durch die Kolben-Zylindereinheit 4 wird das Gehäuse und die darin gelagerte Sonotrode 2 relativ zum Maschinengrundkörper 8 gemäß der Zeichnung nach unten bewegt, bis das Gehäuse 3 an einer Anschlagfläche 51 eines Anschlags 50 anliegt. Ist letzterer – wie in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel – als gummielastisches Element ausgebildet, so ist die Endposition des Gehäuses, die die Breite des Bearbeitungsspaltes 13 bestimmt, erreicht, wenn die von der Kolben-Zylindereinheit eingeleitete Kraft der von dem Element ausgeübten, elastischen Gegenkraft entspricht.The sonotrode 2 is excited to edit the web by an ultrasonic unit, not shown. Through the piston-cylinder unit 4 is the housing and the sonotrode mounted therein 2 relative to the machine body 8th moves downward as shown in the drawing until the housing 3 on a stop surface 51 of a stop 50 is applied. If the latter - as in the embodiment shown in the drawing - formed as a rubber-elastic element, the end position of the housing, which is the width of the machining gap 13 determined reached when the force applied by the piston-cylinder unit corresponds to the force exerted by the element, the elastic reaction force.

Der Anschlag 50 ruht auf einem am Maschinengrundkörper 8 befestigten Träger 52. Durch die mittels der Kolben-Zylindereinheit 4 in das Gehäuse eingeleiteten Kraft wird somit die Breite des Bearbeitungsspalts 13 beeinflußt. Je nach Größe des Bearbeitungsspalts und der Gestaltung der Oberfläche des Gegenwerkzeugs kann die Materialbahn unterschiedlich bearbeitet, insbesondere verschweißt, perforiert, gestanzt, geprägt oder dergleichen werden.The stop 50 rests on one on the machine body 8th fastened carrier 52 , By means of the piston-cylinder unit 4 force introduced into the housing thus becomes the width of the machining gap 13 affected. Depending on the size of the machining gap and the design of the surface of the counter tool, the material web can be processed differently, in particular welded, perforated, stamped, embossed or the like.

Anstelle als elastisches Element kann der Anschlag 50 auch als Piezoelektrisch oder mechanisch wirkender Translator ausgebildet sein. Die Änderung der Breite des Bearbeitungsspalts 13 erfolgt dann nicht durch eine Variation der mittels der Kolben-Zylindereinheit 4 in das Gehäuse 3 eingeleiteten Kraft, sondern durch eine Lageveränderung der Anschlagsfläche 51 in Richtung des Pfeiles P in 1.Instead of an elastic element of the stop 50 Also be designed as a piezoelectric or mechanical translator. The change of the width of the machining gap 13 then does not take place by a variation of the means of the piston-cylinder unit 4 in the case 3 introduced force, but by a change in position of the stop surface 51 in the direction of the arrow P in 1 ,

An beiden Oberflächen der flachstabförmigen Blattfedern 9, 10 sind Dehnungsmeßstreifen 14A, 14B, 15A, 15B vorgesehen. Diese messen die Dehnung der jeweiligen Oberfläche der Blattfedern 9, 10. Unterschiedliche Meßwerte der einer Blattfeder 9, 10 zugeordneten Dehnungsmeßstreifen 14A, 14B bzw. 15A, 15B weisen darauf hin, daß die Blattfeder gebogen wurde, das Gehäuse als in 1 nach unten oder oben bewegt wurde. Gleiche Meßwerte der Dehnungsmeßstreifen 14A, 14B bzw. 15A. 15B weisen darauf hin, daß die Blattfeder 9, bzw. 10 gedehnt oder gestaucht wurde, die Blattfeder 9 bzw. 10 in 1 also nach rechts oder links bewegt wurde.On both surfaces of the flat bar-shaped leaf springs 9 . 10 are strain gauges 14A . 14B . 15A . 15B intended. These measure the elongation of the respective surface of the leaf springs 9 . 10 , Different measured values of a leaf spring 9 . 10 associated strain gauges 14A . 14B respectively. 15A . 15B indicate that the leaf spring has been bent, the housing as in 1 was moved down or up. Same measured values of the strain gauges 14A . 14B respectively. 15A , 15B point out that the leaf spring 9 , respectively. 10 was stretched or compressed, the leaf spring 9 respectively. 10 in 1 was moved to the right or left.

Diese Informationen über die Formänderungen der Blattfedern 9, 10 werden dazu eingesetzt, die Lageänderung der Sonotrode 2 zu ermitteln. Wird festgestellt, daß die Blattfeder 9 weiter gedehnt wurde, als die Blattfeder 10, so bedeutet dies, daß die Längsachse der Sonotrode 2 gekippt wurde. Werden die Blattfedern 9, 10 gleich ausgelenkt, also gebogen, so bedeutet dies, daß die Sonotrode 2 entlang ihrer Längsachse bewegt wurde. Die Stärke der Auslenkung wird dazu verwendet, festzustellen, wie weit die Sonotrode 2 bewegt wurde.This information about the shape changes of the leaf springs 9 . 10 are used to change the position of the sonotrode 2 to investigate. It is found that the leaf spring 9 was stretched further than the leaf spring 10 , this means that the longitudinal axis of the sonotrode 2 was tilted. Be the leaf springs 9 . 10 equally deflected, so bent, this means that the sonotrode 2 was moved along its longitudinal axis. The amount of deflection is used to determine how far the sonotrode is 2 was moved.

Ferner umfaßt die Vorrichtung einen nur schematisch angedeuteten Sensor 53, mit dem die Breite des Bearbeitungsspaltes 13 ermittelt wird. Der Sensor 53 ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Regeleinrichtung verbunden, die den gemessenen Spaltbreitenwert mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und den ermittelten Differenzwert zur Ansteuerung des Anschlags 50 und/oder der Kolben-Zylindereinheit 4 verwendet.Furthermore, the device comprises a sensor indicated only schematically 53 , with which the width of the machining gap 13 is determined. The sensor 53 is connected to a control device, not shown in the drawing, which compares the measured gap width value with a predetermined desired value and the determined difference value for controlling the stop 50 and / or the col ben-cylinder unit 4 used.

Die Kolben-Zylindereinheit 4 weist Zuleitungen 31, 33 für ein fluides Medium auf. Sie dient zur Ausführung von Anstellbewegungen. Zur Vermeidung von Stick-Slip-Effekten kann, wie es in 2 schematisch angedeutet ist, der Kolben 5 der Kolben-Zylindereinheit 4 über eine Rollmembran 46 abgedichtet sein. Außerdem können der Kolben-Zylindereinheit 4 Dämpfungsglieder 37 mit je einer Drossel 48 und einem Druckspeicher 39 zugeordnet sein, um zu vermeiden, daß durch Stöße auf die Sonotrode 2 achsparallel Schwingungen entstehen können.The piston-cylinder unit 4 has supply lines 31 . 33 for a fluid medium. It is used to carry out adjusting movements. To avoid stick-slip effects, as in 2 is indicated schematically, the piston 5 the piston-cylinder unit 4 over a rolling membrane 46 be sealed. In addition, the piston-cylinder unit 4 attenuators 37 each with a throttle 48 and a pressure accumulator 39 be assigned to avoid being hit by the sonotrode 2 paraxial vibrations can occur.

3 zeigt unter Beibehaltung gleicher Bezugszeichen für gleiche Elemente eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im Unterschied zu der in 1 gezeigten sind in dieser Ausführungsform die Blattfedern 9, 10 in entgegengesetzte Richtungen ausgelenkt. Dies führt dazu, daß Bewegungen des Gehäuses die eine Blattfeder entspannen, während sie die zweite Blattfeder weiter belasten. Bei gleicher Federkonstantencharakteristik der beiden Blattfedern wird dadurch erreicht, daß das Gehäuse stets unter Aufbringung der gleichen Kraft bewegt werden kann. 3 shows, while maintaining the same reference numerals for the same elements, a further embodiment of the device according to the invention. Unlike the in 1 shown are in this embodiment, the leaf springs 9 . 10 deflected in opposite directions. This causes movements of the housing to relax one leaf spring while further loading the second leaf spring. With the same spring constant characteristic of the two leaf springs is achieved in that the housing can always be moved by applying the same force.

4 zeugt unter Beibehaltung gleicher Bezugszeichen für gleiche Elemente eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Anstelle der in 1 und 3 dargestellten Blattfedern weist die in 4 dargestellte Vorrichtung ein einziges biegeelastisches Element 20 auf. Dieses ist blockartig ausgebildet und weist zudem zur Absenkung der Biegesteifigkeit Hohlräume 21 auf. 4 while maintaining the same reference numerals for the same elements a further embodiment of the device according to the invention. Instead of in 1 and 3 illustrated leaf springs has the in 4 illustrated device a single flexurally elastic element 20 on. This is block-shaped and also has cavities for lowering the flexural rigidity 21 on.

Claims (19)

Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn mit einer Sonotrode (2), die zusammen mit einem Gegenwerkzeug (11) einen Bearbeitungsspalt (13) für die Materialbahn bildet und relativ zum Gegenwerkzeug (11) im Sinne einer Spaltbreitenänderung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (2) mittelbar oder unmittelbar unter Wirkung einer Kraft an einer Anschlagfläche (51) eines Anschlags (50) anliegt, die relativ zum Gegenwerkzeug (11) im Sinne einer Spaltbreitenänderung verlagerbar ist.Device for processing a material web with a sonotrode ( 2 ), which together with a counter tool ( 11 ) a machining gap ( 13 ) forms for the material web and relative to the counter tool ( 11 ) is displaceable in the sense of a gap width change, characterized in that the sonotrode ( 2 ) indirectly or directly under the action of a force on a stop surface ( 51 ) of an attack ( 50 ) is applied, which relative to the counter tool ( 11 ) is displaceable in the sense of a gap width change. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (10) elastisch ausgebildet und die Kraft variierbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the stop ( 10 ) formed elastically and the force is variable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (51) des Anschlags (50) relativ zum Gegenwerkzeug (11) verlagerbar und die Kraft nachgiebig ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the stop surface ( 51 ) of the stop ( 50 ) relative to the counter tool ( 11 ) and the force is yielding. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (50) einen Piezo-Translator umfaßt.Apparatus according to claim 3, characterized in that the stop ( 50 ) comprises a piezo-translator. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (50) einen mechanisch wirkenden Translator umfaßt.Apparatus according to claim 3, characterized in that the stop ( 50 ) comprises a mechanically acting translator. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Translator derart ausgestaltet ist, daß er durch Temperaturänderung eine Längenänderung erfährt.Device according to claim 3, characterized in that that the Translator is designed such that it by changing the temperature a change in length experiences. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erfassung der Spaltbreite und/oder Spaltbreitenänderung vorgesehen sind.Device according to one of claims 1 to 6, characterized that means for detecting the gap width and / or gap width change are provided. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erfassung der Spaltbreite einen optisch arbeitenden Sensor (53) umfassen.Device according to Claim 6, characterized in that the means for detecting the gap width comprise an optically operating sensor ( 53 ). Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erfassung der Spaltenbreite einen elektrisch arbeitenden Sensor (53) umfassen.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the means for detecting the column width an electrically operating sensor ( 53 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erfassung der Spaltenbreite einen magnetisch arbeitenden Sensor (53) umfassen.Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the means for detecting the column width a magnetically operating sensor ( 53 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erfassung der Spaltenbreite mit der Einrichtung zur Erzeugung der Kraft, unter der die Sonotrode gegen die Anschlagfläche (51) wirkt, und/oder mit dem Anschlag wirkverbunden sind.Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the means for detecting the column width with the means for generating the force under which the sonotrode against the stop surface ( 51 ), and / or are operatively connected to the stop. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (2) mittelbar oder unmittelbar mittels mindestens eines biegeelastischen Elements mit einem Maschinengrundkörper (8) verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sonotrode ( 2 ) indirectly or directly by means of at least one flexurally elastic element with a machine base body ( 8th ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (50) an dem Maschinengrundkörper (8) angeordnet ist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the stop ( 50 ) on the machine body ( 8th ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das biegeelastische Element mindestens ein Blattfederelement (9, 10) umfaßt.Device according to claim 13, characterized in that the flexurally elastic element comprises at least one leaf spring element ( 9 . 10 ). Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattfederelement (9, 10) in einer Grundposition des Gehäuses (3) vorgespannt ist.Apparatus according to claim 14, characterized in that the leaf spring element ( 9 . 10 ) in a basic position of the housing ( 3 ) is biased. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei durch biegebelastete Auslenkung vorgespannte Blattfederelemente (9, 10) die Sonotrode mittelbar oder unmittelbar mit dem Maschinengrundkörper (8) verbinden und daß ein Blattfederelement (9) in die entgegengesetzte Richtung zu einem zweiten Blattfederelement (10) ausgelenkt ist.Apparatus according to claim 14 or 15, since characterized in that at least two biased by bending deflection deflection spring elements ( 9 . 10 ) the sonotrode directly or indirectly with the machine base body ( 8th ) and that a leaf spring element ( 9 ) in the opposite direction to a second leaf spring element ( 10 ) is deflected. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Dehnungsmeßstreifen auf dem biegeelastischen Element zur Ermittlung der Biege- und/oder Dehnungsbelastung des biegeelastischen Elements angebracht ist.Device according to one of claims 1 to 16, characterized that at least a strain gauge on the flexurally elastic element for determining the bending and / or Strain load of the flexurally elastic element is attached. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei gegenüberliegenden Oberflächen eines Blattfederelements Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind.Device according to claim 17, characterized in that that on two opposite surfaces of a Leaf spring element strain gauges are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch einen mit dem Gehäuse (3) zum Aufbringen einer Anpresskraft der Sonotrode verbundenen Kolben-Zylindereinheit (4) mit einer Rollmembran.Device according to one of claims 1 to 18, characterized by a housing ( 3 ) for applying a contact force of the sonotrode connected piston-cylinder unit ( 4 ) with a rolling membrane.
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