DE10115181C1

DE10115181C1 - Device for welding a tube with an absorber strip in the manufacture of solar collectors comprises a drive wheel which feeds the tube to an ultrasound welding device having a rotating

Info

Publication number: DE10115181C1
Application number: DE10115181A
Authority: DE
Inventors: Daniel Fink; Herbert Holzweisig
Original assignee: Stapla Ultraschalltechnik GmbH
Current assignee: Stapla Ultraschalltechnik GmbH
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2021-03-28

Abstract

Device for welding a tube with an absorber strip comprises a drive wheel (26) which feeds the tube to an ultrasound welding device having a rotating sonotrode having a plate-like head for conveying ultrasound welding energy to the tube. The tube is fed between two pressure elements (22, 24) rotating about parallel axes (28, 30) and the drive wheel rotating vertically to the parallel axes so that the tube can be transported along the sonotrode head. Preferred Features: The drive wheel has an exchangeable insert (34) and two half plates (36, 38) between which the tube runs.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Absorberstreifen umfassend ein den Körper einer Ultraschallschweißvorrichtung zuführendes Antriebsrad, die ihrerseits eine drehbar gelagerte Sonotrode mit dem Körper Ultraschallschweißenergie übertragendem ins besondere scheibenförmigen Sonotrodenkopf aufweist.The invention relates to an arrangement for welding a cylindrical Body like tube with a plate-like element such as absorber strips comprising the drive of an ultrasonic welding device feeding drive, which in turn a rotatable sonotrode with the body transferring ultrasonic welding energy to the ins has special disk-shaped sonotrode head.

Um zum Beispiel für Flachsonnenkollektoren bestimmte Rohre und Absorberstreifen mitein ander zu verbinden, gelangen Ultraschallschweißvorrichtungen zum Einsatz, wie dies zum Beispiel aus der DE 197 11 324 C1 oder der CH 686 979 A5 bekannt ist. Probleme beim Verschweißen treten jedoch hinsichtlich der Führung der zu verschweißenden Element auf, wobei insbesondere ein Ausweichen des Rohres feststellbar ist.For example, for pipes and absorber strips intended for flat solar collectors to connect other, ultrasonic welding devices are used, such as for Example from DE 197 11 324 C1 or CH 686 979 A5 is known. Problems with However, welding occurs with regard to the guidance of the element to be welded, wherein, in particular, evasion of the tube can be determined.

Nach der DE 31 47 255 A1 werden Solarzellenkontakte mittels einer sich drehenden Sono trode einer Ultraschallschweißvorrichtung verbunden. Hierzu wird die Sonotrode rollend entlang eines Kontaktes bewegt, der auf Solarzellen aufliegt.According to DE 31 47 255 A1, solar cell contacts are made using a rotating Sono trode connected to an ultrasonic welding device. For this, the sonotrode becomes rolling moved along a contact that rests on solar cells.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Ultraschallschweißanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein eindeutiges Ausrichten von Sonotrode und zu verschweißenden Elementen zueinander sichergestellt ist. Auch soll die die Ultraschal lenergie übertragende eine Sonotrode, einen Booster sowie einen Konverter umfassende Einheit problemlos handhabbar sein, wobei beim Einrichten entsprechender Ultraschall schweißanordnungen eine Vereinfachung erfolgen soll. The present invention is based on the problem of an ultrasonic welding arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that a clear alignment of the sonotrode and elements to be welded to one another is ensured. Also the ultrasound lenergie transmitting a sonotrode, a booster and a converter Unit can be handled easily, with appropriate ultrasound when setting up welding arrangements should be simplified.

Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der zylinderförmige Körper zwischen zwei um parallel zueinander verlaufende erste Achsen drehbaren Druck elementen und dem um einerseits entlang Sonotrodenlängsachse und andererseits senkrecht zu den ersten Achsen verlaufende zweite Achse drehbaren Antriebsrad geführt auf den Sonotrodenkopf ausgerichtet und vorzugsweise formschlüssig über das Antriebsrad entlang des Sonotrodenkopfes transportierbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Antriebsrad einen austauschbaren einen Form- und/oder Reibschluss mit dem zylinderförmigen Körper - nachstehend vereinfacht Rohr genannt - ermöglichenden Einsatz aufweist, der insbesondere als ein Scheibenelement ausgebildet sein kann, das zumindest abschnittsweise peripher über rohrseitig verlaufende Umfangsfläche des Antriebsrades vorsteht.According to the invention, the problem is essentially solved in that the cylindrical Body between two pressures rotatable about parallel first axes elements and on the one hand along the longitudinal axis of the sonotrode and on the other hand vertically to the first axes running second axis rotatable drive wheel guided on the Aligned sonotrode head and preferably positively along the drive wheel of the sonotrode head is transportable. In particular, it is provided that the drive wheel an interchangeable form and / or frictional connection with the cylindrical body - hereinafter referred to simply as a tube - has an enabling use, in particular can be designed as a disc element, which at least in sections is peripheral protrudes pipe-side circumferential surface of the drive wheel.

Um ein sicheres Anordnen des Scheibenelementes und damit Ausrichten auf das Rohr sicherzustellen, besteht das Antriebsrad aus zwei Halbschalen, zwischen denen das den Transport des Rohres bewirkende Scheibenelement verläuft. Zur zusätzlichen Führung des Rohres sollten die Halbscheiben in Richtung des Scheibenelementes angefast sein, so dass sich peripher eine umlaufende im Schnitt rinnen- bzw. dreieckförmige Vertiefung des Antriebsrades ergibt, die das zu verschweißende Rohr aufnimmt.For a safe arrangement of the disc element and thus alignment with the pipe To ensure the drive wheel consists of two half shells, between which the Transporting the tube effecting disc element runs. For additional guidance of the Tube should be chamfered in the direction of the disc element, so that a peripheral circumferential groove of triangular or triangular shape Drive wheel results, which receives the pipe to be welded.

Um einen Form- bzw. Reibschluss zu ermöglichen, weist das Scheibenelement umfangsseitig eine Struktur wie Riefen auf.In order to enable a positive or frictional connection, the disk element has a circumference a structure like scoring.

Zum Erfassen und Transport des plattenförmigen Elementes wie des Absorberstreifens ist der Sonotrodenkopf ebenfalls peripher strukturiert wie geriefelt.To capture and transport the plate-shaped element such as the absorber strip is the Sonotrode head also structured peripherally like grooved.

Erfindungsgemäß wird ein von den insbesondere scheibenförmig ausgebildeten Druckelemen ten seitlich begrenzter Führungskanal zur Verfügung gestellt, der bodenseitig von dem Antriebsrad bzw. dem von diesem ausgehenden Einsatz begrenzt ist. Verbleibender Freibe reich des Führungskanals wird sodann von dem Sonotrodenkopf begrenzt. Hierdurch ist eine eindeutige Führung des mit dem Absorberstreifen zu verschweißenden Rohres sichergestellt. According to the invention, one of the, in particular, disc-shaped pressure elements ten laterally limited guide channel is provided, the bottom of the Drive wheel or the use emanating from this is limited. Remaining allowance range of the guide channel is then limited by the sonotrode head. This is one clear guidance of the pipe to be welded to the absorber strip is ensured.

Nach einem selbständigen Schutz genießenden Vorschlag ist eine Anordnung mit einer aus der Sonotrode, einem Booster und einem Konverter bestehenden um ihre Längsachse dreh baren ersten Einheit, die im Booster gelagert ist, vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass der Booster zwei Lagerungen aufweist, die jeweils in einem Schwingungsknoten des Boosters verlaufen, dass jede Lagerung ein punktuell auf dem Booster abgestütztes Ring element umfasst, das seinerseits von einem den Booster konzentrisch umgebenden Hohl zylinderabschnitt ausgeht, wobei so gebildete die erste Einheit umfassende zweite Einheit in einem Lagergehäuse der Ultraschallschweißvorrichtung einsetzbar ist. Dabei geht von einem der Lager bzw. dessen Hohlzylinderabschnitt ein Scheibenelement aus, über das die zweite Einheit drehbar ist. Hierzu kann das Scheibenelement über eine Zahnscheibe mit einem Antrieb wie Schrittmotor verbunden sein. Auch besteht die Möglichkeit, das Scheibenelement selbst als Zahnscheibe auszubilden.After an independent protection proposal, an arrangement with one is out the sonotrode, a booster and a converter rotating around its longitudinal axis baren first unit, which is stored in the booster, which is characterized by that the booster has two bearings, each in a vibration node of the Boosters run in such a way that each bearing is a ring supported on the booster element comprises, in turn, a hollow concentrically surrounding the booster cylinder section, wherein the second unit comprising the first unit is formed in a bearing housing of the ultrasonic welding device can be used. It starts from one the bearing or its hollow cylinder section from a disc element, via which the second Unit is rotatable. For this purpose, the disc element can be connected to a toothed disc Drive connected like stepper motor. There is also the possibility of the disc element train yourself as a toothed lock washer.

Die den Booster im Abstand λ, und zwar in dessen Knotenpunkten abstützenden Ring elemente sind auf dem Booster aufgepresst, wobei die Ringelement jeweils über zumindest drei Abstützpunkte abgestützt sein sollten.The ring supporting the booster at a distance λ, namely in its nodes elements are pressed onto the booster, the ring element each over at least three support points should be supported.

Um eine hinreichende Schwingung der aus der Sonotrode, dem Booster und dem Konverter bestehenden Einheit zu ermöglichen, sollte das Ringelement bzw. der dieses aufnehmende Hohlzylinderabschnitt zum Beispiel durch Ausschnitte oder Aussparungen materialgeschwächt sein.For a sufficient vibration of the sonotrode, the booster and the converter to enable existing unit, the ring element or the one receiving it Hollow cylinder section, for example, weakened by cutouts or recesses his.

Dadurch, dass die aus der Sonotrode, dem Booster und dem Konverter bestehende Einheit mit deren Lagerungen, die die Ringelemente, Hohlzylinderabschnitte sowie Kugellager umfassen, insgesamt eine zweite Einheit bilden, ergibt sich ein Maschinenteil, das als Einheit in ein Gehäuse einer Ultraschallschweißvorrichtung einsetzbar und in dem Gehäuse zu dessen Längsachse im gewünschten Umfang verschiebbar anordbar ist.Because the unit consisting of the sonotrode, the booster and the converter with their bearings, which include the ring elements, hollow cylinder sections and ball bearings, form a second unit overall, there is a machine part that as a unit in one Housing of an ultrasonic welding device can be used and in the housing for this Longitudinal axis is slidably arranged to the desired extent.

Dabei kann das Lagergehäuse vorzugsweise aus zwei Halbschalen bestehen, die zum Beispiel verstiftet sind. Das Lagergehäuse selbst kann sodann um eine senkrecht zu der ersten Einheit verlaufenden Achse drehbar gelagert werden, um im gewünschten Umfang die Sonotrode von dem Führungskanal wegkippen zu körnen.The bearing housing can preferably consist of two half-shells, for example are pinned. The bearing housing itself can then be perpendicular to the first unit extending axis can be rotatably supported to the desired extent of the sonotrode to tip the guide channel away.

Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Konverter von einem insbesondere topfartigen Konvertergehäuse ausgeht, gegenüber dem drehbar eine Stromüber tragungseinheit angeordnet ist, die ihrerseits eine Ringscheibe umfasst, die über Schleifringe gegenüber dem Konvertergehäuse abgestützt ist. Hierzu können von der Stromübertragungs einheit Kohlebürsten ausgehen, die auf entsprechenden Schleifringen abgestützt sind.Furthermore, the invention is characterized in that the converter has one especially pot-like converter housing, against which a current can be rotated Carrying unit is arranged, which in turn comprises an annular disc, the slip rings is supported against the converter housing. This can be done by the power transmission unit go out carbon brushes, which are supported on appropriate slip rings.

Die zum Einsatz gelangende Sonotrode kann eine Länge von in etwa 50 bis 70 mm, ins besondere von in etwa 60 bis 65 mm aufweisen. Ferner kann die Ultraschallschweißvor richtung mit einer Frequenz von in etwa 25 kH betrieben werden.The sonotrode used can have a length of approximately 50 to 70 mm, ins have particular from about 60 to 65 mm. Furthermore, ultrasonic welding can be carried out direction with a frequency of about 25 kH.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention result not only from the Claims, the features to be extracted from these - individually and / or in combination -, but also from the following description of one of the drawings preferred embodiment.

In der einzigen Figur ist eine Prinzipdarstellung einer Ultraschallschweißvorrichtung 10 vorzugsweise in Form eines Tischgerätes dargestellt, mit dem Zylinderelemente, insbesondere hohlzylindrische Elemente wie Rohre mit plattenförmigen Elementen wie Absorberstreifen verschweißt werden sollen, wie diese zum Beispiel für Sonnenkollektoren benötigt werden. Entsprechende Einheiten sind zum Beispiel aus der DE 197 11 324 C1 oder der CH 686 979 A5 bekannt.The single figure shows a basic illustration of an ultrasonic welding device 10, preferably in the form of a table-top device, with which cylinder elements, in particular hollow cylindrical elements, such as tubes, are to be welded to plate-shaped elements, such as absorber strips, as are required, for example, for solar collectors. Corresponding units are known for example from DE 197 11 324 C1 or CH 686 979 A5.

Auch wenn nachstehend von Rohren bzw. Absorberstreifen die Rede ist, soll hierdurch eine Einschränkung der erfindungsgemäßen Lehre nicht erfolgen.Even if there is talk below of pipes or absorber strips, this is said to result in a The teaching of the invention is not restricted.

Die Ultraschallschweißvorrichtung 10 umfasst in bekannter Bauart eine Sonotrode 12, einen Booster 14 sowie einen Konverter 16, die eine erste Einheit bilden und um ihre Längsachse 18 drehbar sind. Insoweit wird jedoch auf dem Grunde nach bekannte Konstruktionen verwiesen, genauso wie auf die Funktions- und Wirkungsweise einer Ultraschallschweißvorrichtung. The ultrasonic welding device 10 comprises, in a known design, a sonotrode 12 , a booster 14 and a converter 16 , which form a first unit and can be rotated about its longitudinal axis 18 . In this respect, however, reference is basically made to known constructions, as well as to the function and mode of operation of an ultrasonic welding device.

Die Sonotrode 12 weist einen Sonotrodenkopf 20 scheibenförmiger Geometrie, die peripher, also auf ihrer Umfangsfläche 22 strukturiert wie geriefelt ist, auf. Der Sonotrodenkopf 20 ist auf den Bereich eines nicht dargestellten Rohres ausgerichtet, auf dem die gleichfalls nicht dargestellten Absorberstreifen verschweißt werden. Um das Rohr eindeutig in Bezug auf den Sonotrodenkopf 20 auszurichten und zu führen, ist erfindungsgemäß eine Antriebseinheit vorgesehen, die aus zwei Andrückrollen oder -scheiben 24 und einer angetriebenen Scheibe bzw. einem Rad 26 besteht. Dabei sind die ersten Antriebsscheiben oder -rollen 24 um eine im Ausführungsbeispiel vertikal verlaufende erste Achse 28, 30 drehbar und begrenzen seitlich einen Aufnahmekanal 32, durch den das Rohr zum Verschweißen hindurchtrans portiert werden soll. Unterseitig wird der Aufnahmekanal 32 von dem Antriebsrad 26 begrenzt, das seinerseits um eine im Ausführungsbeispiel horizontal verlaufende Achse 34 drehbar ist.The sonotrode 12 has a sonotrode head 20 of disk-shaped geometry which is structured peripherally, that is to say structured on its circumferential surface 22 , as is fluted. The sonotrode head 20 is aligned with the region of a tube, not shown, on which the absorber strips, also not shown, are welded. In order to clearly align and guide the tube with respect to the sonotrode head 20 , a drive unit is provided according to the invention, which consists of two pressure rollers or disks 24 and a driven disk or a wheel 26 . The first drive disks or rollers 24 can be rotated about a first axis 28 , 30 which runs vertically in the exemplary embodiment and laterally delimit a receiving channel 32 through which the tube is to be transported for welding. On the underside, the receiving channel 32 is delimited by the drive wheel 26 , which in turn can be rotated about an axis 34 running horizontally in the exemplary embodiment.

Somit laufen die ersten Achsen 28, 30 sowohl senkrecht zur Achse 34 des Antriebsrades 26 als auch im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse 18 der aus der Sonotrode 12, dem Booster 14 und dem Konverter 16 bestehenden ersten Einheit.The first axes 28 , 30 thus run both perpendicular to the axis 34 of the drive wheel 26 and essentially perpendicular to the longitudinal axis 18 of the first unit consisting of the sonotrode 12 , the booster 14 and the converter 16 .

Um das Rohr 32 durch den Aufnahmekanal 32 zu transportieren, erfolgt insbesondere ein Formschlus, gegebenenfalls auch ein Reibschluss dadurch, dass das Antriebsrad 26 einen aus tauschbaren Mitnehmer in Form einer auswechselbaren Scheibe 34 aufweist, die zwischen Halbschalen 36, 38 des Antriebsrades 26 positioniert bzw. angeordnet ist. Dabei überragt die Scheibe 34 peripher einen mittleren Bereich 40 des Antriebsrades 26, auf dem das zu transportierende Rohr aufliegt. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Scheibenelement 34 mit der Außenfläche des Rohres wechselwirkt und somit das Rohr durch den Aufnahmekanal 32 hindurchführen kann.In order to transport the pipe 32 through the receiving channel 32 , there is in particular a positive connection, possibly also a frictional connection, in that the drive wheel 26 has an interchangeable driver in the form of an interchangeable disk 34 which is positioned between half-shells 36 , 38 of the drive wheel 26 or is arranged. The disk 34 projects peripherally from a central region 40 of the drive wheel 26 , on which the pipe to be transported rests. This ensures that the disk element 34 interacts with the outer surface of the tube and thus can guide the tube through the receiving channel 32 .

Insbesondere ist das Scheibenelement 34 peripher strukturiert wie geriefelt, um das Rohr sicher zu erfassen. In particular, the disk element 34 has a peripheral structure such as corrugated in order to securely grip the tube.

Die um ihre Längsachse 18 drehbar gelagerte und aus der Sonotrode 12, dem Booster 14 und dem Konverter 16 bestehende Einheit ist wie folgt gelagert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einheit über zwei Lagerungen 40, 42 des Boosters abgestützt ist, die ihrerseits in Knotenpunkten des Boosters 14 verlaufen. Somit ist der Abstand zwischen den Lagerungen 40 und 42 gleich oder in etwa gleich λ, das der Wellenlänge der zu erzeugenden Ultraschall schwingung entspricht.The unit rotatably mounted about its longitudinal axis 18 and consisting of the sonotrode 12 , the booster 14 and the converter 16 is mounted as follows. According to the invention, it is provided that the unit is supported by two bearings 40 , 42 of the booster, which in turn run in nodes of the booster 14 . Thus, the distance between the bearings 40 and 42 is equal to or approximately equal to λ, which corresponds to the wavelength of the ultrasound to be generated vibration.

Jede Lagerung 40, 42 umfasst einen auf dem Booster 14 aufgepressten Ring 44, 46, der erfindungsgemäß punktuell auf der Boosteroberfläche abgestützt ist. Insbesondere ist jeder Ring 44, 46 über zumindest drei Punkte auf dem Booster 14 abgestützt. Der Ring 44, 46 geht seinerseits von einem Hohlzylinderabschnitt 48, 50 aus, der den Booster 14 konzentrisch umgibt. Außenseitig weist jeder hohlzylinderische Abschnitt 48, 50 Kugellager wie Rillenku gellager 52, 54 auf, um die so gebildete - zweite - Einheit in einem Lagergehäuse 56 anordnen zu können, das seinerseits aus zwei insbesondere verstifteten Halbschalen 56, 58 besteht.Each bearing 40 , 42 comprises a ring 44 , 46 pressed onto the booster 14 , which according to the invention is selectively supported on the booster surface. In particular, each ring 44 , 46 is supported on the booster 14 via at least three points. The ring 44 , 46 in turn starts from a hollow cylinder section 48 , 50 which concentrically surrounds the booster 14 . On the outside, each hollow cylindrical section 48 , 50 has ball bearings such as deep groove ball bearings 52 , 54 in order to be able to arrange the second unit thus formed in a bearing housing 56 , which in turn consists of two half-shells 56 , 58 , in particular pinned.

Somit ist die aus der Sonotrode 12, dem Booster 14, dem Konverter 16 sowie den Lagerun gen 40, 42 bestehende zweite Einheit im gewünschten Umfang in dem aus den Lagerschalen 56, 58 bestehenden Lagergehäuse anordbar und in dessen Längsachse verstellbar.Thus, the second unit consisting of the sonotrode 12 , the booster 14 , the converter 16 and the bearings 40 , 42 can be arranged to the desired extent in the bearing housing consisting of the bearing shells 56 , 58 and adjustable in its longitudinal axis.

Es steht demzufolge eine Maschineneinheit zur Verfügung, die als Einheit in ein Gehäuse gewünschter Position anordbar ist.There is therefore a machine unit available, which is integrated in a housing desired position can be arranged.

Von einem hohlzylinderischen Abschnitte 48, 50 - im Ausführungsbeispiel von dem Ab schnitt 50 - geht ein Scheibenelement 66 aus, über das die die Sonotrode 12, der Booster 14 und der Konvertor 16 umfassende Einheit drehbar ist. Hierzu wirkt auf das Scheibenelement 66, das auch als Synchronscheibe bezeichnet werden kann, ein Antrieb wie Schrittmotor. Dieser kann über eine Zahnscheibe mit der Synchronscheibe 66 zusammenwirken. Auch kann die Synchronscheibe 66 selbst als Zahnscheibe ausgebildet sein. From a hollow cylindrical sections 48 , 50 - in the exemplary embodiment from the section 50 - a disk element 66 extends, via which the unit comprising the sonotrode 12 , the booster 14 and the converter 16 can be rotated. For this purpose, a drive such as a stepper motor acts on the disk element 66 , which can also be referred to as a synchronous disk. This can interact with the synchronizing disk 66 via a toothed disk. The synchronizing disk 66 itself can also be designed as a toothed disk.

Damit die aus der Sonotrode 12, dem Booster 14 und dem Konverter 16 bestehende Einheit im erforderlichen Umfang schwingen kann, weisen die Halterungen 40, 42, d. h. deren Ring- bzw. Scheibenelement 44, 46 sowie die hohlzylinderischen Abschnitte 48, 50 Ausschnitte bzw. Aussparungen, also allgemein ausdrückt Freimachungen auf, um eine Materialschwä chung zu erzielen.So that the unit consisting of the sonotrode 12 , the booster 14 and the converter 16 can vibrate to the required extent, the brackets 40 , 42 , ie their ring or disk element 44 , 46 and the hollow cylindrical sections 48 , 50 have cutouts or cutouts , so generally expresses frankings in order to achieve a weakening of the material.

Der Konverter 16 ist seinerseits von einem im Ausführungsbeispiel topfförmigen Konver tergehäuse 60 umgeben, gegenüber dem eine Stromzuführungseinheit 62 abgestützt ist, über die der Konverter 16 mit der erforderlichen Spannung versorgbar ist. Die Einheit 62 stützt sich dabei über nicht näher dargestellte Kohlebürsten auf Schleifringen ab, die im Konver tergehäuse 16 verlaufen und somit die Spannungs- bzw. Stromübertragung sicherstellen.The converter 16 is in turn surrounded by a pot-shaped converter housing 60 in the exemplary embodiment, against which a current supply unit 62 is supported, via which the converter 16 can be supplied with the required voltage. The unit 62 is based on carbon brushes, not shown, on slip rings which run in the housing 16 and thus ensure the transmission of voltage or current.

Das aus den Lagerschalen 56, 58 bestehende Lagergehäuse und damit die eine Maschinenein heit bildende zweite Einheit ist über eine Abstützung 64 kippbar gelagert, die im Ausfüh rungsbeispiel von der unteren Halbschale 58 ausgeht. Somit kann im erforderlichen Umfang die Sonotrode 12 bzw. der Sonotrodenkopf 20 auf die zu verschweißenden Elemente wie dem Rohr und dem plattenförmigen Element aufgesetzt werden bzw. von diesen weggeschwenkt werden.The existing from the bearing shells 56 , 58 bearing housing and thus the unit forming a machine unit is tiltably supported by a support 64 , which in the exemplary embodiment is based on the lower half-shell 58 . The sonotrode 12 or the sonotrode head 20 can thus be placed on the elements to be welded, such as the tube and the plate-shaped element, or pivoted away from them.

Das Zuführen und damit der Transport des mit dem Rohr zu verschweißenden Absorber streifens wird durch den peripher strukturierten Sonotrodenkopf 20 sichergestellt, so dass zusätzliche Antriebseinheiten nicht erforderlich sind.The supply and thus the transport of the absorber strip to be welded to the tube is ensured by the peripherally structured sonotrode head 20 , so that additional drive units are not required.

Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung 10 im Wesentlichen dadurch aus, dass ein Führungskanal 32 aus sich drehenden Scheibenelementen gebildet wird, von denen eine Scheibe angetrieben ist und über die ein Erfassen des Rohres erfolgt, das seinerseits seitlich über Andruckrollen 22, 24 geführt ist. Die verbleibende Freifläche des Führungskanals 32 wird sodann von dem Sonotrodenkopf 20 begrenzt.According to the invention, the device 10 is essentially characterized in that a guide channel 32 is formed from rotating disk elements, of which a disk is driven and via which the tube is gripped, which in turn is guided laterally via pressure rollers 22 , 24 . The remaining free area of the guide channel 32 is then delimited by the sonotrode head 20 .

Des Weiteren wird eine aus der Sonotrode 12, dem Booster 14 sowie dem Konverter 16 gebildete Einheit zur Verfügung gestellt, die mit ihren Lagerungen 40, 42 als Maschineneinheit in einem Gehäuse einer Ultraschallschweißvorrichtung einsetzbar ist, so dass Montage- und Justierarbeiten verkürzt werden können. Auch ist ein problemloser Austausch möglich.Furthermore, a unit made up of the sonotrode 12 , the booster 14 and the converter 16 is provided, which can be used with its bearings 40 , 42 as a machine unit in a housing of an ultrasonic welding device, so that assembly and adjustment work can be shortened. An easy exchange is also possible.

Claims

1. Arrangement for welding a cylindrical body such as a tube to a plate-shaped element such as an absorber strip comprising a drive wheel feeding the body of an ultrasonic welding device, which in turn has a rotatably mounted sonotrode with the body transmitting ultrasound welding energy, in particular a disk-shaped sonotrode head, characterized in that the cylindrical body between two pressure elements ( 22 , 24 ) which can be rotated about parallel first axes ( 28 , 30 ) and the drive wheel ( 26 ) which is rotatable about the longitudinal axis of the sonotrode ( 18 ) on the one hand and the second axis ( 34 ) perpendicular to the first axes on the other Sonotrode head ( 20 ) aligned and preferably can be positively transported via the drive wheel along the sonotrode head.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the drive wheel ( 26 ) has an interchangeable form and / or frictional engagement with the cylindrical body such as the tube ( 34 ).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the insert ( 34 ) is a disc element which at least in sections projects peripherally beyond the pipe-side circumferential surface ( 40 ) of the drive wheel ( 26 ).

4. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive wheel ( 26 ) has two half disks ( 36 , 38 ), between which the disk element ( 34 ) causing the transport of the cylindrical element such as the tube runs.

5. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the half disks ( 36 , 38 ) are chamfered in the direction of the disk element ( 34 ).

6. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the disc element ( 34 ) is structured on the circumferential side as corrugated.

7. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that for the detection and transport of the plate-shaped element, the sonotrode head ( 20 ) is structured peripherally as corrugated.

8. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the in particular disc-shaped pressure elements ( 22 , 24 ) laterally delimit a guide channel ( 32 ) receiving the cylinder-shaped body, the bottom side of the drive wheel ( 26 ) or the one emitting from it Use is limited.

9. Arrangement according to one of the preceding claims, preferably comprising a first unit that is rotatable about its longitudinal axis and consists of the sonotrode, a booster and a converter and is mounted in the booster, characterized in that the booster ( 14 ) has two bearings ( 40 , 42 ), each of which runs in a vibration node of the booster, that each bearing comprises a ring element ( 44 , 46 ) which is supported on the booster at certain points and which in turn originates from a hollow cylinder section ( 48 , 50 ) which concentrically surrounds the booster, the thus formed first unit comprising second unit can be used in a bearing housing ( 56 , 58 ) of the ultrasonic welding device.

10. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that one of the bearings ( 42 ) or its hollow cylindrical portion ( 50 ) is a disk element ( 66 ), via which the second unit is rotatable.

11. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the disc element ( 66 ) is connected via a toothed disc to a drive such as a stepping motor.

12. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the disc element ( 66 ) is the toothed disc.

13. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ring element ( 44 , 46 ) of the bearing ( 40 , 42 ) is pressed onto the booster ( 14 ).

14. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ring element ( 44 , 46 ) is supported via preferably at least three support points with respect to the booster ( 14 ).

15. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ring element ( 44 , 46 ) and / or the hollow cylinder portion receiving this is weakened in particular by cutouts or recesses.

16. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bearing housing consists of two interconnected and pinned half-shells ( 56 , 58 ).

17. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized, that the second unit is adjustable or displaceable in the longitudinal direction of the bearing housing is.

18. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that one of the half-shells ( 58 ) starts with a rotary bearing ( 64 ) via which the bearing housing accommodating the second unit can be rotated or tilted.

19. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the converter ( 16 ) starts from a particularly pot-like converter housing ( 60 ), with respect to which a current transmission unit ( 62 ) is rotatably arranged.

20. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the current transmission unit ( 62 ) comprises an annular disc which is supported by slip rings relative to the converter housing ( 60 ).

21. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that carbon brushes emanate from the current transmission unit ( 62 ) and are supported on the slip rings emanating from the converter housing ( 60 ).

22. The arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sonotrode ( 12 ) has a length of approximately 50 to 70 mm, in particular of approximately 60 to 65 mm.

23. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized, that the ultrasonic welding device with a frequency of about 25 kHz is operable.