專利名稱：旋轉(zhuǎn)密封系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于如何把熱能施加到工件上的裝置和方法的，比如用于工件的熔接、密封、切割等。更特定地，本發(fā)明是利用超聲波能量處理諸如一次性尿布、運(yùn)動(dòng)褲、女性護(hù)理用品、女性護(hù)理和失禁服裝等。
利用超聲波頻率下產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)來熔接熱塑料、將塑料壓印圖案及成形是一種發(fā)展成熟的工業(yè)生產(chǎn)工藝。這種技術(shù)所依據(jù)的物理原理與此文所述的發(fā)明有重要關(guān)系，因此值得簡(jiǎn)要介紹及討論。
為了獲得明顯的振動(dòng)，大多數(shù)超聲波系統(tǒng)在共一個(gè)其振頻率下工作。超聲波發(fā)生器和超聲波砧角被設(shè)計(jì)成在相同的頻率下共振，這樣超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的振動(dòng)傳播到砧角。由于砧角的頻率調(diào)至與發(fā)生器一致，因此它沿長度方向上的膨脹和收縮與振動(dòng)發(fā)生器被施加的運(yùn)動(dòng)一致。
砧角自由面上產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是往復(fù)的，即在垂直于砧角表面的平面上前后運(yùn)動(dòng)，振幅由施加在振動(dòng)發(fā)生器晶體上的電壓決定。業(yè)已知道如何在振動(dòng)傳播到砧角之前對(duì)發(fā)生器產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括把擴(kuò)大裝置和相變裝置結(jié)合到應(yīng)用于此目的的系列機(jī)構(gòu)之中。
在把共振的超聲波振動(dòng)應(yīng)用到連續(xù)生產(chǎn)中遇到的一個(gè)問題是砧角寬度的限制。盡管砧角主要是在其工作平面上收縮和擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，砧角越寬，即其工作面越長，一般沿工作面長度方向振動(dòng)的振幅的變化就越大。因此，通常用超聲波能量來處理呈連續(xù)織物狀的工件只能限于兩種工藝。
在第一種工藝中，放在固定位置的一個(gè)旋轉(zhuǎn)的超聲波砧角緊靠置于其下方的砧，施加超聲波能量，而砧則基本上沿運(yùn)動(dòng)工件的一直線、沿工件的縱向經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)的砧角。這種工藝在Buchner的美國專利3,222,235中已有描述。
第二種工藝是一個(gè)或幾個(gè)靜止的平面型或通常被稱為插入型的超聲波砧角沿織物的寬度方向延伸，當(dāng)織物在靜止的砧角和相應(yīng)的置于其下的砧之間移動(dòng)時(shí)，超聲波能量施加到織物的所有或選定的部分，正如Grgach等人的美國專利3,939,033及Long等人的專利3,733,238中分別敘述的。插入型砧角可能意味著它是運(yùn)動(dòng)的，然而，實(shí)際上砧角可能是靜止的，而是織物移向它。
在第二種工藝的第一種變更形式中，Abel等人的美國專利4,713,132介紹了安裝一系列平面型的砧角使其繞放在轉(zhuǎn)動(dòng)的砧滾筒周圍的固定的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，砧角這樣轉(zhuǎn)動(dòng)使得砧角與織物上的工件接觸或脫離接觸。
在第二種工藝的第二種變更形式中，Mahoney等人的美國專利4,650,530介紹繞轉(zhuǎn)動(dòng)盤的邊緣折疊工件的織物，產(chǎn)生超聲波砧角，當(dāng)砧角在盤上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的砧與工件對(duì)齊。砧角和砧是平面型結(jié)構(gòu)。砧角與砧與盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過在盤上徑向延伸的凸出部分之間的自由空間中的一個(gè)位置使各套砧角和砧對(duì)著各自的工件，超聲波系統(tǒng)作用在工件上。這樣載著工件的盤并沒有參與施加超聲波能，超聲波砧角的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向正好與載著工件的旋轉(zhuǎn)盤的軸的延伸方向一致。
平面型超聲波砧角的第二個(gè)問題在于，為了沿砧角的長度方向均勻施加超聲波能量，砧角離開砧的距離必須沿砧角的表面二維進(jìn)行對(duì)齊，使得砧角的工作表面比如精確地平行于砧的工作表面。尤其是比如砧角或砧有連續(xù)運(yùn)動(dòng)，而不是超聲波振動(dòng)，比如砧角或砧中的一個(gè)或兩者都轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，這種精確的對(duì)齊成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的問題，要求連續(xù)監(jiān)測(cè)和重復(fù)調(diào)整砧角和砧之間的距離。
本發(fā)明旨在克服這些問題，并通過按照獨(dú)立的權(quán)利要求1和39的能量系統(tǒng)以及進(jìn)一步通過獨(dú)立的權(quán)利要求25和36中的方法，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)。
從相關(guān)的權(quán)利要求、說明和附圖，可以明顯地看到本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)、特征、內(nèi)容和細(xì)節(jié)。一般來說，權(quán)利要求應(yīng)被理解成是在整體上定義本發(fā)明的第一種方法，而并非其局限。
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一個(gè)包括超聲波砧角和相應(yīng)的砧的超聲波系統(tǒng)，其中砧角和砧的其中之一安裝在旋轉(zhuǎn)的載有織物的工作滾筒上，而另一個(gè)則被安裝在可與工作滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并在工作滾筒的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在工作滾筒上延伸以便把超聲波能量施加到工件上，然后從工作滾筒上撤走。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一個(gè)超聲波系統(tǒng)，其中，砧安裝在工作滾筒上，超聲波砧角被安裝成可與工作滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在工作滾筒的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，砧角在工作滾筒上延伸并且從工作滾筒上撤走。
本發(fā)明還有一個(gè)方面是提供一個(gè)超聲波系統(tǒng)，其中，砧角是轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角，適合于橫向穿過工件織物的寬度，施加壓力和超聲波能量，從而把超聲波能量直線施加到工件上，逐漸移動(dòng)，穿過織物工件。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一個(gè)包括繞工作滾筒的周圍布置的多套砧角和砧的系統(tǒng)，其中，這個(gè)系統(tǒng)能同時(shí)加工相關(guān)的多個(gè)工件。
另一個(gè)方面是提供一個(gè)超聲波系統(tǒng)，其中，一個(gè)或多個(gè)插入型的超聲波砧角安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的工作滾筒上，相應(yīng)的砧被安裝成可與工作滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其在工作滾筒的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，用來在工作滾筒上延伸以及從工作滾筒上撤走。
還有一個(gè)方面是提供一個(gè)超聲波系統(tǒng)，其中，一個(gè)或多個(gè)插入型的超聲波砧角安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的工作滾筒上，各個(gè)砧是轉(zhuǎn)動(dòng)的砧，其適合于橫向穿過工件織物的寬度，把壓力施加在各自的砧角上，從而把超聲波能量直線施加到工件上，逐漸移動(dòng)穿過織物。
本發(fā)明描述的是一個(gè)用來把超聲波能量施加到工件上的熱能系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)包括安裝成以給定方向繞第一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒，滾筒有一個(gè)外圓周工作表面；安裝在滾筒的外工作表面上并沿垂直于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸的第一超聲波施加裝置；安裝成可與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二超聲波施加裝置，用來沿垂直于滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)，從而在第一超聲波施加裝置上延伸，并與第一超聲波施加裝置一起操作，以便在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中把超聲波能量施加到工件上，并且隨后在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中從第一超聲波施加裝置上撤走，第一和第二超聲波施加裝置的其中之一由超聲波砧角(ultrosonic horn)組成，適合于提供超聲波能量，另一個(gè)由砧組成，適合于與超聲波砧角相配合。
在超聲波系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例家族中，第一個(gè)超聲波施加裝置由砧組成，第二超聲波施加裝置由超聲波砧角組成。砧可以由與滾筒的外工作表面齊平安裝的金屬桿組成。
超聲波砧角最好被安裝成可在砧上延伸，把向下的壓力施加在砧上的工件上，從而在滾筒的每360度角的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)它在砧上延伸時(shí)把超聲波能量施加到工件上，隨后從砧上撤走。
超聲波砧角可以被如此安裝，使得它在砧和砧上的工件上橫向經(jīng)過一個(gè)能量施加路徑，能量施加路徑橫向延伸穿過外工作表面，超聲波系統(tǒng)最好還包括一個(gè)通過超聲波砧角把壓力和超聲波能量同時(shí)施加到砧上的工件之上的裝置，從而當(dāng)超聲波砧角如此橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)完成在工件上的工作。
在第一個(gè)實(shí)施例族的優(yōu)先實(shí)施例中，超聲波砧角由一個(gè)輪組成，這樣當(dāng)超聲波砧角橫向穿過能量施加路徑時(shí)，用來在第二軸線上轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角在向前移動(dòng)穿過工件的一個(gè)點(diǎn)上把超聲波能量施加到工件上。能量施加路徑可以包括一個(gè)出來的部分，其中轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角在砧上延伸，還包括一個(gè)進(jìn)去的部分，其中轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角從砧上撤走，超聲波系統(tǒng)還包括當(dāng)超聲波砧角橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)用來通過轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角把壓力施加到工件上的裝置，適合于激活用來施加壓力的裝置的控制裝置，從而在能量施加路徑的一個(gè)部分最好是出來的部分上通過轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角把壓力施加到工件上，而在能量施加路徑的另一個(gè)部分上撤消壓力。
在第一個(gè)實(shí)施例族的優(yōu)先實(shí)施例中，超聲波系統(tǒng)包括至少兩個(gè)或多個(gè)安裝在滾筒的外工作表面周圍的不同徑向位置的砧，相應(yīng)地有至少兩個(gè)用來與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)的在至少兩個(gè)的砧各自的上方的超聲波砧角，最好是轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角，還包括一些控制裝置，其用來控制所有至少為兩個(gè)的超聲波砧角，使得當(dāng)各個(gè)砧位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第一個(gè)角度“E”的位置時(shí)各個(gè)超聲波砧角開始在各個(gè)砧上延伸，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)使得各個(gè)砧位于相應(yīng)于通過第一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第二角度“W”的位置時(shí)，超聲波砧角隨后從各個(gè)上述的砧上撤走，使得上述轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角完全從各個(gè)砧撤走，其中相同的角度“E”和“W”適用于每個(gè)至少為兩個(gè)的超聲波砧角。
在超聲波系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例家族中，第一超聲波施加裝置由超聲波砧角組成，第二超聲波施加裝置由砧組成。在第二個(gè)家族的實(shí)施例中，超聲波砧角一般由插入型超聲波砧角組成，超聲波工作表面基本上與滾筒的外工作表面平齊安裝。
砧被安裝成可在超聲波砧角上延伸，把壓力施加到超聲波砧角上的工件之上，從而在滾筒的每360度角的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)砧在超聲波砧角上延伸時(shí)，把超聲波能量施加到工件上，當(dāng)如此橫向經(jīng)過超聲波砧角時(shí)完成在工件上的工作，并且隨后從超聲波砧角上撤走。
在優(yōu)選實(shí)施例中，砧由用來繞第二個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪，即轉(zhuǎn)動(dòng)的砧組成，使得當(dāng)砧橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)，砧和超聲波砧角的組合在向前移動(dòng)經(jīng)過工件的一條線上把有效的超聲波能量提供給工件。能量施加路徑可以包括一個(gè)出來的部分，其中轉(zhuǎn)動(dòng)砧在超聲波砧角上延伸，還包括一個(gè)進(jìn)去的部分，其中砧從超聲波砧角上撤走，超聲波系統(tǒng)還包括當(dāng)工件橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)通過轉(zhuǎn)動(dòng)砧把壓力施加到工件上的裝置，以及適合于激活用來施加壓力的裝置的控制裝置，從而在能量施加路徑的一個(gè)部分，最好是出來的部分上通過轉(zhuǎn)動(dòng)砧把壓力施加到工件上，并且在能量施加路徑的另一個(gè)部分上撤消壓力。
超聲波系統(tǒng)還可以包括至少兩個(gè)安裝在滾筒的外工作表面周圍的不同徑向位置的超聲波砧角，相應(yīng)地有至少兩個(gè)用來與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)的、在每個(gè)至少為兩個(gè)的超聲波砧角上的砧，最好是轉(zhuǎn)動(dòng)砧，控制裝置包括用來控制所有至少為兩個(gè)的砧的操作的裝置，使得當(dāng)各個(gè)砧位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第一角度“E”的位置時(shí)，各個(gè)砧開始在各自的超聲波砧角上延伸，并且當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)使得各個(gè)超聲波砧角位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第二角度“W”時(shí)，砧角隨后從各自的砧上撤走，使得轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角完全從各個(gè)超聲波砧角上撤走，其中，相同的角度“E”和“W”適用于每個(gè)至少兩個(gè)超聲波砧角。
在本發(fā)明的超聲波系統(tǒng)的第三個(gè)實(shí)施例家族中，系統(tǒng)還包括靠近滾筒的安放位置，在位于通過第一軸線的參考線測(cè)量的角“P”處的安放站處，用來把工件放到通過第一和第二超聲波施加裝置能把超聲波能量施加到工件上的外工作表面處的工作站上；靠近滾筒的取下裝置，在位于通過第一軸線的參考線測(cè)量的角“R”處的取下站處用來把工件從外工作表面上取下，使得工件在滾筒周圍的外工作表面上從安放位置到取下位置橫向移動(dòng)了一個(gè)工作路徑；用來控制第二超聲波施加裝置的運(yùn)動(dòng)的控制裝置，使得當(dāng)工件橫向經(jīng)過工作路徑時(shí)，第二超聲波施加裝置在滾筒上延伸，因此在第一超聲波施加裝置和工件上延伸，當(dāng)外工作表面的工作站從取下站橫向移動(dòng)到安放站時(shí)第二超聲波施加裝置從滾筒和第一超聲波施加裝置上撤走。
在第四個(gè)實(shí)施例家族中，本發(fā)明包括一個(gè)由下列步驟組成的方法沿給定方向繞第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒，滾筒有一個(gè)外圓周工作表面，第一超聲波施加裝置安裝在滾筒的外工作表面上，并且垂直于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸；提供第二超聲波施加裝置，用來與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)；使第二超聲波施加裝置沿垂直于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)，從而使第二超聲波施加裝置在第一超聲波施加裝置上延伸，一起操作第一和第二超聲波施加裝置，從而在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，把超聲波能量施加到工件上；在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從第一超聲波施加裝置上撤走第二超聲波施加裝置，第一和第二超聲波施加裝置的其中之一由超聲波砧角組成，適合于提供超聲波能量，另一個(gè)由砧組成，適合于與超聲波砧角配合。
這個(gè)方法最好包括在滾筒的360度角的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，使第二超聲波施加裝置在第一超聲波施加裝置上延伸，在第一超聲波施加裝置上把壓力施加到工件上，從而把超聲波能量施加到工件上，當(dāng)?shù)诙暡ㄊ┘友b置如此橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)完成了在工件上的工作，隨后從第一超聲波施加裝置上撤走第二超聲波施加裝置。
第一超聲波施加裝置可以包括一個(gè)砧，第二超聲波施加裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角，比如一個(gè)輪，其設(shè)計(jì)成可繞第二軸，即轉(zhuǎn)軸砧轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)方法包括當(dāng)?shù)诙暡ㄊ┘友b置橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)，在向前移動(dòng)經(jīng)過工件的線上把超聲波能量施加給工件。
該方法最好包括當(dāng)?shù)诙暡ㄊ┘友b置橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)通過第二超聲波施加裝置把壓力施加到工件上。能量施加路徑可以包括一個(gè)出來的部分，其中第二超聲波施加裝置，比如轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角，在第一超聲波施加裝置上延伸，還包括一個(gè)進(jìn)去的部分，其中第二超聲波施加裝置從第一超聲波施加裝置上撤走，這種方法還可以包括控制第二超聲波施加裝置，從而在能量施加路徑的一個(gè)部分，最好是出來的部分通過第二超聲波裝置把壓力施加到工件上，在能量施加路徑的另一個(gè)部分撤消壓力。
該方法可以應(yīng)用于這樣的超聲波系統(tǒng)中，它包括至少兩個(gè)安裝在滾筒的外工作表面周圍的不同徑向位置的第一超聲波施加裝置，相應(yīng)于至少兩個(gè)用來與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)的在各個(gè)至少為兩個(gè)的第一超聲波施加裝置之上的第二超聲波施加裝置，還包括控制所有的至少為兩個(gè)的第二超聲波施加裝置，從而當(dāng)各個(gè)第一超聲波施加裝置位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第一角度“E”處時(shí)，使每個(gè)第二超聲波施加裝置在第一超聲波施加裝置上延伸，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒，隨后使各個(gè)第二超聲波施加裝置從各個(gè)第一超聲波施加裝置上撤走，使得當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)到各個(gè)第一超聲波施加裝置位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第二角度“W”處時(shí)，第二超聲波施加裝置完全從第一超聲波施加裝置上撤走，其中相對(duì)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的的參考線測(cè)量的相同的角度“E”和“W”適用于每個(gè)至少為兩個(gè)的第二超聲波施加裝置。
這個(gè)方法可以包括在相應(yīng)于通過第一軸線的參考線測(cè)量的角度“P”處把工件放到外工作表面上的工作站上；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒時(shí)，控制第二超聲波施加裝置的運(yùn)動(dòng)，從而使第二超聲波施加裝置在滾筒上延伸，并相應(yīng)地在工件上延伸；當(dāng)外工作表面的工作站從取下站橫向移動(dòng)到安放站時(shí)，把第二超聲波施加裝置從滾筒上撤走，使得第二超聲波施加裝置從滾筒上撤走。
當(dāng)參考后面的實(shí)施例和附圖的詳細(xì)說明時(shí)，會(huì)更加完全理解本發(fā)明，進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)也會(huì)更加明白，在附圖中

圖1是工件的透視圖，它可以采用本發(fā)明的方法和裝置制成。
圖2是被示作連續(xù)織物工件的已完工的工件坯子的頂視圖，圖1中的工件能由它制成。
圖3是形象化的圖示，有的部分缺掉，有的部分被切掉，表示本發(fā)明的熱能系統(tǒng)。
圖4是沿圖3中的平面部分4-4所取的圖3中熱能系統(tǒng)的橫截面圖。
圖5是圖3中熱能系統(tǒng)的一個(gè)端部正視圖的簡(jiǎn)圖。
圖6是沿圖3中6-6所取的第一熱能施加裝置的頂視圖。
圖7是圖6中第一熱能施加裝置的側(cè)視圖。
圖8是與圖4相同的橫截面圖，示本發(fā)明的熱能系統(tǒng)的第二實(shí)施例。
下面對(duì)圖示實(shí)施例的詳細(xì)說明是結(jié)合制造一次性服裝，比如尿布、運(yùn)動(dòng)褲、婦女護(hù)理用品、失禁服裝等來進(jìn)行的，實(shí)施例包括沿著橫穿(橫跨機(jī)器方向)織物(沿著機(jī)器方向)在加工裝置中的運(yùn)行方向的方向在織物上分布的分隔開來的位置上產(chǎn)生超聲波熔接點(diǎn)把兩片重疊的紡粘聚丙烯彈性化復(fù)合織物，比如每片是23.74g/m2(0.7盎司/平方碼)，連接在一起的裝置和方法。特定的場(chǎng)合指的是生產(chǎn)呈連續(xù)的結(jié)合在一起的織物狀的一次性服裝，其中織物中的初步加工的服裝相對(duì)于織物橫向延伸，服裝的腰部沿織物的機(jī)器方向延伸，服裝的前后部分則在織物的相對(duì)的一側(cè)。在所示的實(shí)施例中，熔接點(diǎn)在一般相應(yīng)于成品服裝的側(cè)縫的最終位置的地方把重合的織物連接在一起。
通常業(yè)已知道如何制作圖1中所示類型的服裝10。這種服裝一般包括由兩層或多層，或含不同材料的部分層所構(gòu)成的裝配件，或者可以包括基本上相同的材料，以及其他部分，一般地，材料是編織或非編織的織物，或是聚合物薄膜?？梢栽谘?2、身體部分14以及腿部開口16周圍使用松緊帶。
在這種情況下，即如在大多數(shù)用來加工如同10的服裝的這種工藝中，首先制成如同圖2中所示的坯件18，作為材料的連續(xù)加工的復(fù)合織物的部分。在坯件18被完全制成以后，生成側(cè)縫20，服裝10被從織物上分離下來，要么作為完全完工或部分完工的坯件18，要么作為完全制成的服裝件的織物。
本發(fā)明所期望的工藝在靠近引導(dǎo)的和拖曳的坯件18A和18B的毗連邊部處生成焊縫22，如圖2所示。在采用已知技術(shù)生成這種橫向焊縫22的過程中，在織物的整個(gè)寬度上難以均勻地施加熱能，因此焊縫22的均勻性可能比所期望的要差。以下所揭示的裝置和方法提供一種新穎的方法，在正被形成的坯件18中實(shí)現(xiàn)預(yù)期均勻的這種焊縫22。
圖3-7說明本發(fā)明的熱能系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。上述熱能系統(tǒng)可以由通過它熱能的轉(zhuǎn)換即足以把材料熔接在一起的任何裝置組成，比如電阻裝置(比如連續(xù)加熱或間歇加熱脈沖型裝置)，或感應(yīng)加熱元件。最好的熱能來源是使用超聲波。正好所看到的，超聲波系統(tǒng)24包括安裝在外軸25上的工作滾筒26，用來繞著穿過一般標(biāo)為30的固定的內(nèi)軸的軸線28轉(zhuǎn)動(dòng)。工作滾筒26有一個(gè)打孔的，或者是常規(guī)的(未示出)，外工作表面32來通過工作滾筒26的外工作表面產(chǎn)生吸力，以固定材料工件的織物33，當(dāng)所有的加工完成時(shí)，織物33能作為坯件18被組裝成服裝件10。
很多砧桿34(表示出6個(gè))安裝在工作滾筒26上，在工作滾筒26的外周均勻分布，砧桿橫向延伸穿過工作滾筒26的外工作表面32的寬度方向。砧桿34與外工作表面32平齊，使得砧桿34的外表面36一般組成工作滾筒36的外工作表面32的繼續(xù)部分。
支撐滾筒38固定在工作滾筒26上，用來與工作滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。參看圖4，支撐滾筒38在界面壁40上固定到工作滾筒26上。工作滾筒26和支撐滾筒38的組合體安裝在外軸25上。外軸25通過軸承42和44安裝到固定的內(nèi)軸30之上。支撐滾筒38的外壁46通過端壁49固定到端部法蘭48上。端部法蘭48固定到驅(qū)動(dòng)軸50上，驅(qū)動(dòng)軸被驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)離加工直線的直線軸(未畫出)。驅(qū)動(dòng)軸50通過軸承52安裝到地上。相應(yīng)地，工作滾筒26，支撐滾筒38和端部法蘭48全都被軸承42，44和52的組合來支撐，全都繞著固定的內(nèi)軸30和軸線28一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
凸輪滾筒54以固定方式固定到固定的內(nèi)軸30上，使得它不與工作滾筒26，支撐滾筒38和端部法蘭48的組合一起轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪肋板56安裝在凸輪滾筒54的外壁58上，繞著凸輪滾筒54的外壁58的整個(gè)外周延伸。在圖4和8中能看見用虛線輪廓畫出的凸輪肋板56。在圖3中，通過支撐滾筒的外壁46的切掉部分能看見凸輪肋板56的一部分。
六對(duì)拖板支撐軌60固定在凸輪滾筒54的外壁58上，即工作滾筒26的外工作表面32上的數(shù)量和一般的位置都相對(duì)應(yīng)的各個(gè)砧桿34之上。拖板62安裝在每對(duì)拖板支撐軌60上，用來沿各個(gè)拖板支撐軌60的長度“L”與拖板支撐軌60成滑動(dòng)接合，正如隨后將進(jìn)一步說明的。
現(xiàn)在參看圖6和7，超聲波支撐子配件64用樞銷66安裝到每個(gè)拖板62上。在超聲波支撐子配件64中，支撐臂68從樞銷66朝著工作滾筒26的外工作表面32延伸，在它的遠(yuǎn)端支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角70和超聲波發(fā)生器72。支撐壁68以固定方式固定到控制臂74上?？刂票?4被雙動(dòng)式氣壓缸76操作，通過樞銷66和控制臂74作用，使超聲波砧角70繞樞銷66轉(zhuǎn)動(dòng)，從而相對(duì)于工作滾筒26的外工作表面32提升和降低超聲波砧角70。這樣，超聲波支撐子配件64包括樞銷66，支撐臂68和控制臂74。
壓縮空氣從壓縮空氣控制箱76供應(yīng)到空氣缸76中。參看圖4，壓縮空氣通過供應(yīng)線供應(yīng)到壓縮空氣控制箱78中，壓縮空氣控制箱通過常規(guī)的轉(zhuǎn)動(dòng)氣動(dòng)聯(lián)接連接到固定軸30上。空氣從供應(yīng)線82通過固定軸30的中心被提供。
電能通過匯電環(huán)84供給超聲波系統(tǒng)24，并通過供應(yīng)線86與超聲波發(fā)生器72連通。
可編程限制開關(guān)88也安裝到驅(qū)動(dòng)軸50上，其目的后面加以說明。可編程限制開關(guān)88的輸出通過電線90送到控制箱78。
希望通過前面所描述的元件及它們之間的關(guān)系，本發(fā)明的操作和功能已完全清楚，但為了使所揭示內(nèi)容更完整，將簡(jiǎn)要說明本發(fā)明的使用。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)看圖4，驅(qū)動(dòng)軸50使端部法蘭48，工作滾筒26，支撐滾筒38和它的支撐拖板62，超聲波支撐子配件64，超聲波砧角70和發(fā)生器72連續(xù)地以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)來的轉(zhuǎn)動(dòng)輥92位于安放站，相對(duì)于通過軸線28的參考線，在工作滾筒26的外周上的角度“P”處。工件的織物33或其他材料沿箭頭93所示方向繞進(jìn)來的轉(zhuǎn)動(dòng)輥92被送入，從而當(dāng)工作滾筒沿箭頭94所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在工作滾筒26和轉(zhuǎn)動(dòng)輥92之間形成的輥縫處織物與工作滾筒26的工作表面32接合。織物33一般在工作滾筒的外工作表面上繞工作滾筒26的外周被拉動(dòng)，從進(jìn)來的轉(zhuǎn)動(dòng)輥92開始直到它到達(dá)出來的轉(zhuǎn)動(dòng)輥96，后者位于工作滾筒26的外周上的角度“R”處的取下站。在出來的轉(zhuǎn)動(dòng)輥96處，織物33繞轉(zhuǎn)動(dòng)輥92轉(zhuǎn)動(dòng)，正如該處織物33所示的，從而被從工作滾筒上取下，并離開了本發(fā)明所關(guān)心的工藝。
一般地，當(dāng)實(shí)踐本發(fā)明時(shí)，超聲波砧角被連續(xù)激發(fā)，以它們的設(shè)計(jì)頻率共振。
轉(zhuǎn)看圖3-7的組合，槽開口98通過靠近每個(gè)拖板支撐軌60的支撐滾筒38的外壁46延伸。一對(duì)凸輪隨動(dòng)件100從每個(gè)各自的拖板向下延伸，穿過槽開口98，與凸輪肋板56接合。因此，當(dāng)工作滾筒26和支撐滾筒38在軸線28上繞固定的凸輪滾筒54轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪隨動(dòng)件100與凸輪肋板56的接合使得拖板或者向著或者遠(yuǎn)離工作滾筒26的外工作表面32移動(dòng)。這樣對(duì)于工作滾筒26的每360度的轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)拖板朝著工作滾筒26和遠(yuǎn)離工作滾筒26作一個(gè)完整的圓形運(yùn)動(dòng)。因此，現(xiàn)在參看圖3-5，支撐滾筒38上在12點(diǎn)位置的拖板62A完全朝著工作滾筒26延伸；支撐滾筒38上在6點(diǎn)位置處的拖板62B完全從工作滾筒26上撤走。
當(dāng)拖板62朝著工作滾筒26延伸時(shí)，各自的超聲波砧角70在工作滾筒26的外工作表面32以及相應(yīng)的砧桿34上延伸。當(dāng)拖板62從工作滾筒26上撤走時(shí)，各自的超聲波砧角70從工作滾筒26的外工作表面上撤走。
當(dāng)超聲波支撐配件64，砧角70和發(fā)生器72的組合的遠(yuǎn)的外側(cè)101向內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)輥92和96的內(nèi)側(cè)102時(shí)，認(rèn)為超聲波砧角70完全從外工作表面32上撤走。參看圖4，其中拖板62B上的砧角70完全撤走，比定義的“完全撤走”位置還更遠(yuǎn)離工作滾筒26。因此，“完全撤走”理解為位于轉(zhuǎn)動(dòng)輥92和96的內(nèi)側(cè)102的里側(cè)的外側(cè)101的位置的范圍，并不限于該處拖板相對(duì)于工作滾筒26位于最遠(yuǎn)位置的最內(nèi)位置。
當(dāng)拖板62朝著工作滾筒26延伸，并且各個(gè)超聲波砧角70相應(yīng)地位于外工作表面上方時(shí)，可編程限制開關(guān)88向壓縮空氣控制箱78發(fā)出信號(hào)，從而激活凸輪103，使凸輪103在各自的氣缸76上延伸，這樣使各個(gè)共振的超聲波砧角70向下運(yùn)動(dòng)，正如圖7中104表示的雙頭箭頭所示，在每個(gè)各自的砧桿34上定義的各個(gè)工作站106上與織物33中正被運(yùn)送的工件接觸。轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角把向下的力施加到工件上抵擋砧桿34的支撐阻力。向下的力的大小由作用在氣缸76上的力來控制。
隨著共振的轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角70如此把向下的力施加到工件上，當(dāng)超聲波砧角70在能量施加路徑108中橫向經(jīng)過工作表面32時(shí)，由于它在逐漸移動(dòng)橫穿工件的點(diǎn)112處把超聲波能量有效地施加到工件上，使得圓形轉(zhuǎn)動(dòng)砧角70被允許能繞著軸線110轉(zhuǎn)動(dòng)。正如圖4所示的，能量施加路徑可以延伸至小于橫穿織物33的全部路程，或者可以延伸橫穿織物33的全部路程，這取決于超聲波能量執(zhí)行什么工作以及拖板支撐軌60的支撐臂68的長度。
當(dāng)砧角70橫向經(jīng)過能量施加路徑108的出來的部分時(shí)，超聲波砧角70最好被下壓至與工件成工作接觸。當(dāng)各個(gè)超聲波砧角70到達(dá)能量施加路徑108的出來的部分的最外端時(shí)，限制開關(guān)88檢測(cè)到工作站106相對(duì)于軸線28的各個(gè)相關(guān)的角的位置，并且向壓縮空氣控制箱78發(fā)出信號(hào)，當(dāng)砧角70在能量施加路徑108的進(jìn)來的部分(反向)上被從工件上撤走時(shí)，從工件上提升砧角70。參看圖5，砧角70在工作滾筒26的外周上的角度“E”處開始在滾筒26上延伸，即開始穿過轉(zhuǎn)動(dòng)輥92，96的內(nèi)側(cè)102，在工作滾筒26的外周上的角度“W”處，砧角完全從外工作表面32上撤走。參看圖5，可以看出在織物33中的各個(gè)工件到達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)輥96之前，各個(gè)砧角配件已完全撤走，工件和織物33在轉(zhuǎn)動(dòng)輥96處從工作滾筒26上取走。類似地，包括砧角70、發(fā)生器72和超聲波支撐子配件64的砧角配件保持完全撤出，并沒有開始在外工作表面32上延伸，直到砧角配件已經(jīng)經(jīng)過進(jìn)來的轉(zhuǎn)動(dòng)輥92，并且外工作表面32再一次與進(jìn)來的工件的織物33相接合。
這樣工作滾筒26連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而超聲波砧角70則相伴隨。當(dāng)工件作為織物33的一部分放在工作滾筒26上時(shí)工件進(jìn)入超聲波系統(tǒng)24，當(dāng)超聲波施加裝置，比如砧角70和砧34形成焊縫22時(shí)，工件橫向經(jīng)過在角度“P”處的安放位置和在角度“R”處的取下位置之間的工作路徑114。這樣每個(gè)砧角70在各個(gè)砧34上延伸穿過外工作表面32，相對(duì)于工作滾筒26的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)在工件中形成一個(gè)焊縫22。焊縫22沿橫貫機(jī)器方向延伸。在任何給定的時(shí)間，組合的裝置能支撐在滾筒26上的轉(zhuǎn)動(dòng)輥92和96之間的所有的工作站106上的所有的相應(yīng)的工件上進(jìn)行熔接、切割或類似操作，使得各個(gè)砧角70的“完全撤走”離外工作表面32有足夠的間隙，以便使帶有加工完的工件的織物32能在轉(zhuǎn)動(dòng)輥96處被取走。
合適的轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角是比如象Ehlert的美國專利5,110,403中所介紹的砧角，因?yàn)樗榻B關(guān)于合適的這種超聲波砧角70而在此發(fā)明中被作為參考。合適的超聲波發(fā)生器72和其他相關(guān)的超聲波設(shè)備，可以從很多供應(yīng)者處得到，比如Sonic power公司，Danbury，Connecticut。
圖8表示本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中，超聲波砧角70和相配合的砧34位于與圖3-7中的實(shí)施例相顛倒的位置。這樣，比較圖8中的實(shí)施例和參考圖3-7更詳細(xì)地描述的實(shí)施例，在圖8中，一對(duì)常規(guī)的插入型超聲波砧角170取代了砧桿34安裝在工作滾筒26中。所必需的許多插入型砧角170能被使用以橫跨能量施加路徑108的整個(gè)寬度。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)動(dòng)的砧134取代了轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角70安裝在超聲波支撐配件64上。
在使用中，超聲波砧角170在工藝操作過程中最好能連續(xù)激勵(lì)。工作滾筒26和支撐滾筒38連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，正如上面所描述的。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，砧134在工作表面上延伸，當(dāng)砧134橫向經(jīng)過能量施加路徑108的出來的部分時(shí)，砧134通過氣缸76與工件成工作接觸，當(dāng)砧134橫向經(jīng)過能量施加路徑108的進(jìn)來的部分時(shí)，從工件上提升砧134。重要的差別在于超聲波砧角170和砧134的位置是顛倒的，而在外工作表面32上延伸和隨后撤走的物理運(yùn)動(dòng)角色仍然在安裝于拖板62之上的元件上得到體現(xiàn)。因此，安裝在工作滾筒26的外工作表面32之上的超聲波施加裝置是提供超聲波能量的裝置，而不是安裝在超聲波支撐子配件64上的超聲波施加裝置。
或者，其它能量施加裝置可以替代超聲波裝置。這些裝置包括電阻加熱元件，電感應(yīng)器元件和流體傳熱元件。
這樣已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明，顯而易見，可以進(jìn)行各種變化和變更，而沒有離開本發(fā)明的本質(zhì)。所有這些變化和變更被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，正如后面的權(quán)利要求所定義的。
權(quán)利要求
1.把熱能施加到工件上的能量系統(tǒng)，它包括(a)用來以給定方向(94)繞第一個(gè)軸線(28)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒(26)，上述滾筒(26)有一個(gè)外圓周工作表面(32)；(b)安裝在上述外工作表面(32)上，并且垂直于上述滾筒(26)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸的第一熱能施加裝置(34；170)；(c)安裝成與上述滾筒(26)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二熱能施加裝置(70；134)，用來沿垂直于上述滾筒(26)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向運(yùn)動(dòng)，從而在上述第一熱能施加裝置(34；170)上延伸，并與上述第一熱能施加裝置(34；170)一起操作，在上述滾筒(26)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，把熱能施加到工件上，隨后從上述第一熱能施加裝置(34；170)上撤走。上述第一和第二熱能施加裝置(34，70；134，170)中的一個(gè)由砧角(70；170)組成，適合于提供熱能，另一個(gè)由砧(34；134)組成，適合于與上述砧角(70；170)相配合。
2.權(quán)利要求1中所述的能量系統(tǒng)，其中上述第一和第二熱能裝置中的至少一個(gè)是超聲波施加裝置，最好是超聲波砧角。
3.權(quán)利要求1或2所述的能量系統(tǒng)，其中，上述熱能來源是電阻和/或超聲波和/或電感應(yīng)器和/或流體熱。
4.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，其中，上述第一能量施加裝置由上述砧(34)組成，上述第二熱能施加裝置由上述砧角(70)組成。
5.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(34)由與上述滾筒(26)的外工作表面(32)平齊安裝的金屬桿組成。
6.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，在上述滾筒(26)的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，上述砧角(70)被安裝成在上述砧(34)上延伸，并且隨后從上述砧(34)上撤走。
7.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧角(70)被安裝成在上述砧(34)上延伸，當(dāng)在上述砧(34)上延伸時(shí)，把壓力施加到上述砧(34)上的工件上，從而把熱能施加到工件上。
8.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧角(70)被安裝成在上述砧(34)以及上述砧(34)上的工件上橫向穿過能量施加路徑(108)，能量施加路徑(108)橫向延伸穿過外工作表面(32)，上述能量系統(tǒng)還包括用來通過上述砧角(70)把壓力和熱能同時(shí)施加到位于上述砧(34)上的工件上的裝置，從而當(dāng)上述砧角(70)如此橫向穿過能量路徑(108)時(shí)完成在工件上的工作。
9.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧角(70)由用來繞第二個(gè)軸線(110)轉(zhuǎn)動(dòng)的輪組成，從而當(dāng)上述砧角(70)橫向經(jīng)過上述能量施加路徑(108)時(shí)在逐漸移動(dòng)經(jīng)過工件的點(diǎn)(112)處把熱能施加到工件上。
10.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧角(70)由轉(zhuǎn)動(dòng)砧角，最好是轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角組成，上述能量施加路徑(108)包括一個(gè)出去的部分，其中上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)在上述砧(34)上延伸，以及一個(gè)進(jìn)來的部分，其中，上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)從上述砧(34)上撤走，上述能量系統(tǒng)還包括(a)當(dāng)上述砧角(70)橫向經(jīng)過上述能量施加路徑(108)時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)用以把壓力施加到工件上的裝置(76)，(b)用來激活上述施加壓力的裝置的控制裝置(78)，從而通過上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)把壓力施加到在上述能量施加路徑(108)的一個(gè)部分上的工件上，以及在上述能量施加路徑(108)的另一個(gè)部分撤走壓力。
11.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述能量系統(tǒng)包括至少兩個(gè)安裝在上述滾筒(26)的上述外工作表面(32)周圍的不同徑向位置的砧(34)，相應(yīng)地包括至少兩個(gè)用來與上述滾筒(26)一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且在各個(gè)上述的至少兩個(gè)的砧(34)上方的上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧角，最好是轉(zhuǎn)動(dòng)超聲波砧角，上述能量系統(tǒng)還包括用來控制所有上述至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)的操作的控制裝置，其包括裝置(54，56，58，60，62)，使得當(dāng)各個(gè)上述砧(34)位于相應(yīng)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的第一角度“E”處時(shí)，各個(gè)上述的轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)開始在各個(gè)上述的砧(34)上延伸，當(dāng)上述滾筒(26)轉(zhuǎn)動(dòng)使得各個(gè)上述的砧(34)位于相應(yīng)于通過上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第二角度“W”處時(shí)，隨后從各個(gè)上述的砧(34)上撤走，使得轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(70)完全撤走，其中，相同的角度“E”和“W”適用于每個(gè)上述的至少兩個(gè)的砧角(70)。
12.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述第一熱能施加裝置由超聲波砧角(70)組成，上述第二熱能施加裝置由砧(34)組成。
13.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧角由一個(gè)平面型插入式砧角(70)，最好是平面型插入式超聲波砧角(170)組成，其有一個(gè)工作表面(32)，最好是超聲波工作表面，與上述滾筒(26)的上述外工作表面(32)基本上平齊安裝。
14.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(134)被安裝成在上述滾筒(26)的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在上述砧角(170)上延伸，并且隨后從上述砧角(170)上撤走。
15.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(134)被安裝成在上述砧角(170)上延伸，當(dāng)在上述砧角(170)上延伸時(shí)把壓力施加到上述砧角(170)上的工件上，從而把熱能，最好是超聲波能量施加到工件上。
16.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(134)被安裝成在上述砧角(170)以及上述砧角(170)上的工件上橫向經(jīng)過能量施加路徑(108)，當(dāng)這樣橫向經(jīng)過上述砧角(170)時(shí)，把壓力和熱能同時(shí)施加到位于上述砧角(170)上的工件上，從而完成在工件上的工作。
17.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(134)由用來繞第二軸線(110)轉(zhuǎn)動(dòng)的輪組成，使得當(dāng)上述砧(134)橫向經(jīng)過上述能量施加路徑(108)時(shí)，在逐漸移動(dòng)經(jīng)過工件的點(diǎn)處上述砧角(170)把有效的熱能，最好是超聲波能量提供給工件。
18.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(134)由轉(zhuǎn)動(dòng)的砧(134)組成，上述能量施加路徑(108)包括出來的部分，其中上述砧(134)在上述砧角(170)上延伸，以及進(jìn)來的部分，其中上述砧(134)從上述砧角(170)上撤走，上述能量系統(tǒng)還包括(a)當(dāng)砧(134)橫向經(jīng)過上述能量施加路徑(108)時(shí)，用來通過上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)把壓力施加到工件上的裝置(76)，(b)用來激活施加壓力的上述裝置(76)的控制裝置(78)，從而在上述能量施加路徑(108)的一個(gè)部分通過上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)把壓力施加到工件上，而且在上述能量施加路徑(108)的另一個(gè)部分撤消向下的壓力。
19.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述砧(134)由轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)組成，上述能量施加路徑(108)包括出來的部分，其中上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)在上述砧角(170)上延伸，以及進(jìn)來的部分，其中上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)從上述砧角上撤走，上述能量系統(tǒng)還包括(a)當(dāng)砧(134)橫向經(jīng)過上述能量施加路徑(108)時(shí)，用來通過上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)把向下的壓力施加到工件上的裝置(76)，(b)用來激活施加向下的壓力的上述裝置(76)的控制裝置(78)，從而在上述能量施加路徑(108)的一個(gè)部分通過上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)把向下的壓力施加到工作上，而且在上述能量施加路徑(108)的另一個(gè)部分撤消向下的壓力。
20.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述能量系統(tǒng)包括至少兩個(gè)安裝在上述滾筒(26)的上述外工作表面(32)的不同徑向位置的上述砧角(170)，相應(yīng)地包括至少兩個(gè)用來與上述滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且在各個(gè)上述至少兩個(gè)砧角(170)上方的上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)，上述能量系統(tǒng)還包括用來控制所有上述至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)的操作的包括裝置(54，56，58，60，62)的控制裝置，使得當(dāng)各個(gè)上述砧(134)位于相應(yīng)于通過上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(28)的參考線測(cè)量的第一角度“E”處時(shí)，各個(gè)上述的轉(zhuǎn)動(dòng)砧(134)開始在各個(gè)上述的砧角(170)上延伸，當(dāng)上述滾筒(26)已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)到使各個(gè)上述的砧角(170)位于相應(yīng)于通過上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(28)的參考線測(cè)量的第二角度“W”處時(shí)，上述砧角隨后從各個(gè)砧(134)上撤走，使得上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧角(170)完全從各個(gè)上述的砧角上撤走，其中相同的角度“E”和“W”適用于每個(gè)上述的至少兩個(gè)的砧角(170)。
21.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述能量系統(tǒng)還包括靠近上述滾筒(26)的，在相對(duì)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的角度“P”處安置的安放站上的安放裝置，其用來把工件放到上述外工作表面(32)的工作站(106)上，在工作站(106)上，通過上述第一和第二超聲波施加裝置(34，70；134，170)能把熱能，最好是超聲波能量施加到工件上；靠近上述滾筒(26)時(shí)，在相對(duì)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的角度“R”處安置的取下站上的取下裝置(96)，其用來把工件從上述外工作表面(32)上取下，使得工件在上述滾筒(26)的周圍的上述外工作表面(32)上從上述安放站橫向移動(dòng)到上述取下站；用來控制上述第二熱能施加裝置(70；134)的運(yùn)動(dòng)的控制裝置，以便當(dāng)工件橫向經(jīng)過上述工作路徑(114)時(shí)，上述第二熱能施加裝置(70；134)在上述滾筒(26)上延伸，并相應(yīng)地在上述第一熱能施加裝置(34；170)和工件上延伸，當(dāng)上述外工作表面(32)的上述工作站(106)從上述取下站移動(dòng)到上述安放站時(shí)，第二熱能施加裝置從上述滾筒(26)和上述第一熱能施加裝置(34；170)上撤走。
22.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述能量系統(tǒng)還包括靠近上述滾筒(26)的、在相對(duì)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的角度“P”安置的安放站上的安放裝置，用來把工件放到上述外工作表面(32)的工作站(106)上，在工作站(106)上，通過上述第一和第二熱能施加裝置(34，70；134，170)能把熱能施加到工件上；靠近上述滾筒(26)的、在相對(duì)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的角度“R”處安置的取下站上的取下裝置(96)，用來從上述外工作表面(32)上取下工件，使得工件在上述滾筒(26)的周圍的上述外工作表面(32)上從上述安放站橫向移動(dòng)到上述取下站；用來控制上述砧角，最好是至少兩個(gè)上述砧角，最好是上述轉(zhuǎn)動(dòng)砧角，的運(yùn)動(dòng)的控制裝置，使得當(dāng)工件橫向經(jīng)過上述工作路徑(114)時(shí)上述砧角(70)在上述滾筒(26)上延伸，相應(yīng)地在上述砧(34)或砧和工件上延伸，當(dāng)上述外工作表面(32)的上述工作站(106)從上述取下站移動(dòng)到上述安放站時(shí)，上述砧角從上述滾筒(26)和上述砧(34)或砧上撤走。
23.按照前面權(quán)利要求中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)，上述能量系統(tǒng)還包括靠近上述滾筒(26)的、在相對(duì)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的角度“P”處安置的安放站上的安放裝置，用來把工件放到上述外工作表面(32)的工作站(106)上，在工作站(106)上，通過上述第一和第二超聲波施加裝置(34，70；134，170)能把熱能施加到工件上；靠近上述滾筒(26)的、在相對(duì)于通過上述第一軸線(28)的參考線測(cè)量的角度“R”處安置的取下站上的取下裝置，用來把工件從上述外工作表面(32)上取下，使得工件在上述滾筒(26)的周圍的上述外工作表面(32)上從上述安放站移動(dòng)到上述取下站；用來控制上述砧的運(yùn)動(dòng)的控制裝置，使得當(dāng)工件橫向經(jīng)過上述工作路徑(114)時(shí)上述砧(134)在上述滾筒(26)上延伸，并相應(yīng)地在上述砧角(170)和工件上延伸，當(dāng)上述外工作表面(32)的上述工作站(106)從上述取下站移動(dòng)到上述安放站時(shí)，上述砧(134)從上述滾筒(26)和上述砧角(170)上撤走。
24.權(quán)利要求23中的能量系統(tǒng)，其中，上述控制裝置控制至少兩個(gè)砧(134)的運(yùn)動(dòng)，使得當(dāng)工件橫向經(jīng)過上述工作路徑(114)時(shí)，上述至少兩個(gè)砧(134)在上述滾筒(26)上延伸，并相應(yīng)地在上述砧角(170)和工件上延伸，當(dāng)上述外工作表面(32)的上述工作站(106)從上述取下站移動(dòng)到上述安放站時(shí)上述砧(134)從上述滾筒(26)和上述砧角(170)上撤走。
25.用來把熱能施加到工件上的方法，該方法包括下列步驟(a)使?jié)L筒以給定方向繞第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒有一個(gè)外圓周工作表面，安裝在外工作表面上的第一熱能施加裝置垂直于滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸；(b)提供第二熱能施加裝置，用來與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)；(c)使第二熱能施加裝置以垂直于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第二熱能施加裝置在第一熱能施加裝置上延伸，在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，共同操作第一和第二熱能施加裝置，從而把熱能施加到工件上。(d)在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，把第二熱能施加裝置從第一熱能施加裝置上撤走，第一和第二熱能施加裝置中的一個(gè)由砧角組成，其適合于提供熱能，另一個(gè)由砧組成，其適合于與砧角相配合。
26.權(quán)利要求25中所述的方法，其中，上述熱能裝置中的至少一個(gè)是超聲波施加裝置，最好是超聲波砧角。
27.按照權(quán)利要求25或26中的至少一個(gè)的方法，其中，上述熱能來源是電阻和/或超聲波和/或電傳感器和/或流體熱。
28.按照權(quán)利要求25到27中至少一個(gè)的方法，包括通過上述第一熱能施加裝置把熱能施加到上述工件上。
29.按照權(quán)利要求25到28中至少一個(gè)的方法，包括在滾筒的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，使第二熱能施加裝置在第一熱能施加裝置上延伸，隨后使第二熱能施加裝置從第一熱能施加裝置上撤走。
30.按照權(quán)利要求25到29中至少一個(gè)的方法，包括使第二熱能施加裝置在第一熱能施加裝置上延伸，把壓力施加到第一熱能施加裝置上的工件上，從而把熱能施加到工件上。
31.按照權(quán)利要求25到30中至少一個(gè)的方法，包括使第二熱能施加裝置沿能量施加路徑在第一熱能施加裝置和第一熱能施加裝置上的工件上移動(dòng)，同時(shí)把壓力和熱能施加到第一熱能施加裝置上的工件上，從而當(dāng)這樣橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)完成在工件上的工作。
32.按照權(quán)利要求25到31中至少一個(gè)的方法，第一熱能施加裝置由砧組成，第二熱能施加裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角組成，砧角由用來繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪組成，上述方法包括當(dāng)?shù)诙崮苁┘友b置橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)，在逐漸移動(dòng)經(jīng)過工件的點(diǎn)處把熱能施加到工件上。
33.按照權(quán)利要求25到32中至少一個(gè)的方法，包括當(dāng)?shù)诙崮苁┘友b置橫向經(jīng)過能量施加路徑時(shí)，通過第二熱能施加裝置把壓力施加到工件上。
34.按照權(quán)利要求25到33中至少一個(gè)的方法，能量施加路徑包括一個(gè)出來的部分，其中第二熱能施加裝置在第一熱能施加裝置上延伸，以及一個(gè)進(jìn)去的部分，其中，第二熱能施加裝置從第一熱能施加裝置上撤走，這個(gè)方法還包括控制第二熱能施加裝置，從而在能量施加路徑的一個(gè)部分通過第二熱能施加裝置把壓力施加到工件上，而且在能量施加路徑的另一個(gè)部分撤消壓力。
35.按照權(quán)利要求25到34中至少一個(gè)的方法，能量施加路徑包括一個(gè)出來的部分，其中轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角在砧上延伸，以及一個(gè)進(jìn)去的部分，其中轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角從砧上撤走，這個(gè)方法還包括控制轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角，從而在能量施加路徑的一個(gè)部分通過轉(zhuǎn)動(dòng)的超聲波砧角把壓力施加到工件上，而且在能量施加裝置的另一個(gè)部分撤消壓力。
36.尤其是按照權(quán)利要求25到35中至少一個(gè)的用來把熱能施加到工件上的方法，采用按照權(quán)利要求1到24或39中至少一個(gè)的能量系統(tǒng)。
37.權(quán)利要求36中的方法，上述能量系統(tǒng)，最好是超聲波系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)安裝在滾筒的外工作表面周圍的不同徑向位置的第一熱能施加裝置，相應(yīng)地包括至少兩個(gè)的用來與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)的、安裝在各個(gè)至少兩個(gè)的第一熱能施加裝置上方的第二熱能施加裝置，還包括控制所有至少兩個(gè)的第二熱能施加裝置的操作，從而當(dāng)各個(gè)第一熱能施加裝置位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第一角度“E”的位置時(shí)，開始使每個(gè)第二熱能施加裝置在各個(gè)第一熱能施加裝置上延伸，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)使得第一熱能施加裝置位于相應(yīng)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的第二角度“W”處時(shí)，使各個(gè)第二熱能施加裝置開始從各個(gè)第一熱能施加裝置上撤走，使得第二砧角完全從各個(gè)第一熱能施加裝置上撤走，其中相對(duì)于通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的參考線測(cè)量的相同的角度“E”和“W”，適用于每個(gè)至少兩個(gè)的熱能施加裝置。
38.按照權(quán)利要求25到37中至少一個(gè)的方法，包括在相對(duì)于通過第一軸線的參考線測(cè)量的角度“P”處把工件放到外工作表面的工作站上；轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒時(shí)，控制第二熱能施加裝置的運(yùn)動(dòng)，從而使第二熱能施加裝置在滾筒上延伸，相應(yīng)地在工件上延伸；將第二熱能施加裝置從滾筒上撤走，保證當(dāng)外工作表面的工作站從取下站橫向移動(dòng)到安放站時(shí)，把第二熱能施加裝置從滾筒上撤走。
39.尤其是按照權(quán)利要求1到24中至少一個(gè)用來把能量施加到工件上的系統(tǒng)，包括(a)用來以給定方向繞第一個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒，上述滾筒有一個(gè)外圓周工作表面；(b)安裝在上述滾筒的外工作表面上的第一能量施加裝置，垂直于上述滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向橫向延伸；(c)用來與上述滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二能量施加裝置，用來沿垂直于上述滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在上述第一能量施加裝置上延伸，在上述滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，第二能量施加裝置與上述第一能量施加裝置共同操作，把能量施加到工件上，隨后在上述滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從上述第一能量施加裝置上撤走第二能量施加裝置。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于用超聲波能量加工運(yùn)動(dòng)的連續(xù)織物(33)的工件的裝置和方法。超聲波系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)裝置,每個(gè)裝置包括第一和第二超聲波施加裝置,相應(yīng)于一個(gè)超聲波砧角(70)和一個(gè)相應(yīng)的砧(34)。這個(gè)裝置的第一個(gè)部件安裝在旋轉(zhuǎn)的工作滾筒(26)上,當(dāng)工件正用超聲波能量加工時(shí),工作滾筒載著工件的織物(33)。這個(gè)裝置的第二個(gè)部件被安裝成可與工作滾筒(26)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)工作滾筒(26)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第二個(gè)部件與滾筒(26)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著工作滾筒(26)的每一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng),第二個(gè)部件在工作滾筒(26)和第一個(gè)部件上延伸,把超聲波能量施加到工件上,然后第二個(gè)部件從工作滾筒(26)和第一個(gè)部件上撤走。
文檔編號(hào)B29C65/08GK1179128SQ96192671
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月19日
發(fā)明者G·J·拉亞勒, S·C·耶林, D·E·帕澤克 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司