DE102009048696B3 - Sonotrode arrangement for e.g. plastic machining and processing tools used in ultrasonic welding of workpiece, has fitting groove arranged in end region that lies opposite to clamping position of slot - Google Patents
Sonotrode arrangement for e.g. plastic machining and processing tools used in ultrasonic welding of workpiece, has fitting groove arranged in end region that lies opposite to clamping position of slot Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009048696B3 DE102009048696B3 DE200910048696 DE102009048696A DE102009048696B3 DE 102009048696 B3 DE102009048696 B3 DE 102009048696B3 DE 200910048696 DE200910048696 DE 200910048696 DE 102009048696 A DE102009048696 A DE 102009048696A DE 102009048696 B3 DE102009048696 B3 DE 102009048696B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sonotrode
- clamping
- clamping shell
- ring
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/568—Applying vibrations to the mould parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
- B26D7/086—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by vibrating, e.g. ultrasonically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
- B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
- B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/8167—Quick change joining tools or surfaces
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sonotrodenanordnung zum Einsatz in Kunststoffbearbeitungswerkzeugen, wie zum Ultraschallschweißen, -schneiden, -stanzen u. ä. oder in Kunststoffverarbeitungswerkzeugen, wie z. B. in Spritzgießwerkzeugen, wo der Ultraschall zur Beeinflussung der Kunststoffschmelze genutzt wird.The invention relates to a sonotrode arrangement for use in plastic processing tools, such as ultrasonic welding, cutting, punching u. Ä. Or in plastic processing tools, such. B. in injection molds, where the ultrasound is used to influence the plastic melt.
Die Sonotrodenanordnung ist in den Kunststoffbe- und -verarbeitungswerkzeugen verbaut und soll gewährleisten, dass die Sonotrode in Longitudinal- und Transversalrichtung frei schwingen kann und neben einer Sonotrodenanpresskraft auch noch zusätzliche auf die Sonotrodenformfläche wirkende Kräfte, wie sie beim Spritzgießen durch den Spritzdruck entstehen, aufnehmen kann.The sonotrode arrangement is installed in the plastic processing and processing tools and is intended to ensure that the sonotrode can swing freely in the longitudinal and transverse direction and in addition to a Sonotrodenanpresskraft also acting on the Sonotrodenformfläche forces, such as those arising during injection molding by the injection pressure record ,
Aus der
Im Schwingungsknoten des rotationssymmetrischen Transformationsstückes ist ein massereicher, umlaufender, ringförmiger Bund angeordnet, der einstückig über einen dünnen im Querschnitt L-förmigen Steg mit dem Transformationsstück verbunden ist. Zum Einspannen wird die Sonotrode am umlaufenden, ringförmigen Bund des Transformationsstückes in der Trägereinrichtung geklemmt. Die Ultraschallschwingungen können sich von der Sonotrode über den dünnen L-förmigen Steg nur schwer auf die Trägereinrichtung ausbreiten, wodurch sich eine Entkoppelung zwischen der Sonotrode und der Trägereinrichtung ergibt.In the vibration node of the rotationally symmetrical transformation piece a massive, circumferential, annular collar is arranged, which is integrally connected via a thin cross-sectionally L-shaped web with the transformation piece. For clamping the sonotrode is clamped to the circumferential, annular collar of the transformation piece in the support device. The ultrasonic vibrations are difficult to propagate from the sonotrode through the thin L-shaped web to the support means, resulting in a decoupling between the sonotrode and the support means.
Nachteilig bei dieser Sonotrodenhalterung ist, dass sie außer einer geringen Sonotrodenanpresskraft keine größeren auf die Sonotrodenformfläche wirkenden Kräfte aufnehmen kann, sondern dadurch in ihrer Funktion eingeschränkt oder gar zerstört wird.A disadvantage of this sonotrode mount is that they can absorb a large Sonotrodenanpresskraft not greater acting on the Sonotrodenformflächen forces, but thereby limited in their function or even destroyed.
Darüber hinaus ist eine präzise Führung und Justierung der Sonotrode im μ-Bereich in einem Kunststoffverarbeitungswerkzeug nicht möglich.In addition, a precise guidance and adjustment of the sonotrode in the μ range in a plastic processing tool is not possible.
In der
Durch die Ausbildung eines dünnwandigen, federelastischen Bereiches am Flansch der Sonotrode und dessen Anordnung im Schwingungsknoten der Sonotrode soll erreicht werden, dass radiale und auch longitudinale Restschwingungen in diesem Bereich abgefedert werden, so dass eine Entkopplung von Ultraschallwellen erfolgt und damit eine zuverlässige Dichtung zwischen Sonotrode und Gefäß erreicht wird. Der Flansch wird über eine Gummidichtung mit dem Gefäß verschraubt.By forming a thin-walled, elastic region on the flange of the sonotrode and its arrangement in the vibration node of the sonotrode is to be achieved that radial and longitudinal residual vibrations are cushioned in this area, so that a decoupling of ultrasonic waves and thus a reliable seal between sonotrode and Vessel is reached. The flange is screwed to the vessel via a rubber seal.
Diese stabförmige Sonotrode ist nur zur Einleitung von Ultraschallwellen in fluide Medien geeignet und kann keinerlei Kräfte aufnehmen oder kompensieren. Die Anwendung und der Einsatz in einem Kunststoffbe- oder -verarbeitungswerkzeug sind ausgeschlossen.This rod-shaped sonotrode is suitable only for the introduction of ultrasonic waves in fluid media and can absorb or compensate for any forces. The application and use in a plastic processing or processing tool are excluded.
Weiterhin ist aus der
Die Sonotrode ist in eine Werkzeugplatte des Spritzgießwerkzeuges integriert und wird an ihrem umlaufenden Befestigungsring im Schwingungsknoten zwischen zwei Distanzringen gehalten und mit einem Klemmring fest gespannt, wobei die Sonotrode unmittelbar bis an die Kavität reicht und die Stirnfläche gleichzeitig einen Teil der Kavitätswandung bildet.The sonotrode is integrated in a tool plate of the injection mold and is held at its circumferential mounting ring in the node between two spacers and clamped tightly with a clamping ring, the sonotrode extends directly to the cavity and the end face simultaneously forms part of the Kavitätswandung.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, dass die Sonotrode durch die starre, feste Einspannung am Sonotrodenbund in ihrem Schwingungsverhalten, insbesondere in ihrem transversalen Schwingungsverhalten gestört und massiv behindert wird und damit das Übertragungsverhalten von Ultraschallenergie verschlechtert wird.A disadvantage of this device is that the sonotrode is disturbed by the rigid, fixed clamping on Sonotrodenbund in their vibration behavior, in particular in their transverse vibration behavior and massively hindered and thus the transmission behavior of ultrasonic energy is deteriorated.
Darüber hinaus ist die Zentrierung der Sonotrode unzureichend und der gleichmäßige, umlaufende Schwingspalt, der zwischen der Sonotrode und der Kavität notwendig ist, kann nicht eingehalten werden. Die während der fortlaufenden Spritzgießzyklen durch den Spritzdruck auf die Sonotrodenformfläche wirkenden Kräfte bewirken Kipp-, Dreh- und Biegemomente, die die Sonotrode sukzessive verschieben, bis sie an der Kavität anliegt und damit in ihrem longitudinalen Schwingungsverhalten stark eingeschränkt ist bzw. was im Berührungsbereich bis zur Materialzerstörung führen kann.In addition, the centering of the sonotrode is insufficient and the uniform, circumferential vibration gap, which is necessary between the sonotrode and the cavity, can not be met. The forces acting on the sonotrode molding surface during the continuous injection molding cycles due to the injection pressure cause tilting, turning and bending moments, which successively displace the sonotrode until it rests against the cavity and thus strongly in its longitudinal oscillation behavior is limited or what can lead to material destruction in the contact area.
Weitere Befestigungs- und Haltevorrichtungen für Schwingungsglieder oder Vibrationselemente sind aus dem
In der
Die
Diese Halterung soll ermöglichen, dass bei der Handhabung des Gerätes ein Schwingungszustand der piezoelektrischen Scheibe erreicht wird, bei dem ein festes Anliegen der Scheibe auf dem zu prüfenden Werkstück gewährleistet wird, während die Scheibe selbst nahezu frei, d. h. ungedämpft, innerhalb der Halterung schwingen kann und so eine einwandfreie Werkstoffprüfung erfolgt.This holder is to allow that in the handling of the device a vibration state of the piezoelectric disk is achieved, in which a firm concern of the disc is ensured on the workpiece to be tested, while the disc itself is almost free, d. H. undamped, can swing within the holder and so a perfect material testing is done.
Dazu ist konzentrisch in der Aufnahmehülse ein ebenfalls zylindrischer, rohrförmiger Haltekörper mit drei gleichmäßig am Umfang verteilten hakenartigen Stegen angeordnet, die mit ihren umgebogenen Enden in die, in der Mantelfläche der piezoelektrischen Scheibe eingearbeiteten Längsnuten eingreifen und die Scheibe so in axialer Richtung führen, womit die Scheibe sich selbst einstellend innerhalb der Halterung gelagert ist. Aus der
Diese genannten Befestigungs- und Haltevorrichtungen für Schwingungsglieder oder Sonotroden sind zur Übertragung von Ultraschallenergie in Kunststoffbe- oder -verarbeitungswerkzeuge gänzlich ungeeignet, da sie die Aufnahme großer Spannkräfte und eine präzise Halterung, Führung und Zentrierung der Sonotrode in x-, y- und z-Richtung nicht gewährleisten und auch die Aufnahme großer axialer Kräfte auf die Sonotrode, wie sie z. B. beim Spritzgießen durch den Spritzdruck entstehen, nicht erlauben.These mentioned mounting and holding devices for vibrators or sonotrodes are completely unsuitable for the transmission of ultrasonic energy in Kunststoffbe- or -verarbeitungswerkzeuge, as they take up large clamping forces and precise support, guidance and centering of the sonotrode in the x-, y- and z-direction not ensure and also the absorption of large axial forces on the sonotrode, as z. B. in injection molding caused by the injection pressure, do not allow.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sonotrodenanordnung zur verlustarmen Einbringung und Übertragung von Ultraschallenergie in Kunststoffver- oder -bearbeitungswerkzeuge zu schaffen, die eine geringe Schwingungsdämpfung und gleichzeitig hohe Spannkräfte im Spannbereich der Sonotrode ermöglicht, eine präzise Halterung, Führung und Zentrierung der Sonotrode in x-, y- und z-Richtung gewährleistet und die Aufnahme großer axialer Kräfte von der Sonotrodenformfläche her erlaubt.The object of the invention is to provide a sonotrode arrangement for low-loss introduction and transmission of ultrasonic energy in Kunststoffver- or -bearbeitungswerkzeuge that allows low vibration damping and high clamping forces in the clamping range of the sonotrode, precise mounting, guidance and centering of the sonotrode in x- , y and z direction and allows the absorption of large axial forces from the Sonotrodenformfläche forth.
Erfindungsgemäß ist die Sonotrodenanordnung aus einer Sonotrode, einer sonotrodenformflächenseitigen Spannschale und einer sonotrodengewindeseitigen Spannschale aufgebaut. Die Sonotrode wird wie in einem Gehäuse, welches durch die beiden Spannschalen gebildet wird, gehalten und zentriert. Dazu werden die sonotrodenformflächenseitige Spannschale von der Sonotrodenformfläche her und die sonotrodengewindeseitige Spannschale von der Sonotrodengewindeseite her auf die Sonotrode aufgeschoben und fest aber lösbar miteinander verbunden.According to the sonotrode arrangement of a sonotrode, a sonotrodenformflächenseitigen clamping shell and a sonotrodengewindeseitigen clamping shell is constructed. The sonotrode is held and centered as in a housing, which is formed by the two clamping shells. For this purpose, the sonotrodenformflächenseitige clamping shell from the Sonotrodenformfläche forth and the sonotrodengewindeseitige clamping shell are pushed from the Sonotrodengewindeseite forth on the sonotrode and firmly but releasably connected together.
Die Sonotrode besitzt im Schwingungsknoten einen umlaufenden Bund, der mit konzentrisch und radial zur Sonotrodenachse angeordneten Schlitzen versehen ist, die durch Stege in ihrem Verlauf unterbrochen werden. Dadurch wird der Bund in einen inneren und einen äußeren Ring geteilt, sodass der innere Ring damit einstückig mit der Sonotrode und der äußere Ring nur noch über die Stege mit dem inneren Ring der Sonotrode verbunden ist.The sonotrode has a circumferential collar in the vibration node, which is provided with slots arranged concentrically and radially to the sonotrode axis, which are interrupted by webs in their course. As a result, the collar is divided into an inner and an outer ring, so that the inner ring is thus integrally connected to the sonotrode and the outer ring only via the webs with the inner ring of the sonotrode.
Am Umfang des äußeren Sonotrodenringes befindet sich an definierter Stelle eine Passnut, die im Zusammenwirken mit einem Passstift in der sonotrodengewindeseitigen Spannschale eine reproduzierbare Lagefixierung der Sonotrode bei der Montage der Sonotrodenanordnung ermöglicht.At the periphery of the outer sonotrode ring is at a defined location a fitting groove, the in cooperation with a dowel pin in the sonotrodengewindeseitigen clamping shell allows a reproducible positional fixation of the sonotrode during assembly of the sonotrode arrangement.
Die sonotrodenformflächenseitige Spannschale ist eine im Wesentlichen zylindrische, plane Scheibe mit zwei oder mehr auf einem Teilkreis, nahe dem Außendurchmesser, gleichmäßig verteilt angeordneten Gewindebohrungen und einer Passstiftbohrung. Mittig in der Spannschale ist eine Bohrung zum Durchgang der Sonotrode angeordnet. Auf der Spannseite der Spannschale verläuft, ausgehend von den Gewindebohrungen, je eine erhabene rechteckförmige Klemmleiste konvergierend auf die Spannschalenmitte zu und endet in einem definierten Abstand vor der Durchgangsbohrung. Die Durchmesser der Durchgangsbohrung und der Sonotrode am formflächenseitigen Ende sind so aufeinander abgestimmt, dass ein gleichmäßiger, umlaufender Spalt entsteht, der nur so groß ist, dass die Sonotrode frei schwingen kann. Der Außendurchmesser der Spannschale ist so bemessen, dass sie spielfrei in eine äußere Ausnehmung der sonotrodengewindeseitigen Spannschale eintauchen kann und dort zentriert wird.The sonotrodenformflächenseitige clamping shell is a substantially cylindrical, flat disc with two or more on a pitch circle, close to the outer diameter, evenly distributed threaded holes and a dowel hole. In the middle of the clamping shell a hole for the passage of the sonotrode is arranged. On the clamping side of the clamping shell extends, starting from the threaded holes, each a raised rectangular terminal strip converging to the clamping cup center and ends at a defined distance in front of the through hole. The diameters of the through hole and the sonotrode at the mold surface side end are coordinated so that a uniform, circumferential gap arises, which is only so large that the sonotrode can swing freely. The outer diameter of the clamping shell is dimensioned so that it can dive into a free outer recess of the sonotrodengewindeseitigen clamping shell and is centered there.
Die sonotrodengewindeseitige Spannschale besitzt ebenfalls zentrisch eine Durchgangsbohrung für die Sonotrode, die in ihrem Durchmesser so auf den Durchmesser der Sonotrode am gewindeseitigen Ende abgestimmt ist, dass ebenfalls ein gleichmäßiger, umlaufender Spalt entsteht, der maßlich aber einer großzügigen Spielpassung entspricht.The sonotrodengewindeseitige clamping shell also has centrally a through hole for the sonotrode, which is tuned in its diameter to the diameter of the sonotrode at the threaded end, that also a uniform, circumferential gap is formed, which corresponds dimensionally but a generous clearance.
Konzentrisch zur Durchgangsbohrung sind weiter eine ringförmige äußere Ausnehmung und darin eine weitere, tiefer liegende ringförmige innere Ausnehmung von der Spannseite her in diese Spannschale eingebracht. Aus dem Umfang dieser inneren Ausnehmung ragen, gleichmäßig am Umfang verteilt, zwei oder mehr leistenförmige Zentrierschultern heraus.Concentric to the through hole are further an annular outer recess and therein a further, lower-lying annular inner recess introduced from the clamping side in this clamping shell. From the circumference of this inner recess protrude, evenly distributed on the circumference, two or more strip-shaped centering out.
An diese Zentrierschultern anschließend verlaufen auf dem Boden der inneren Ausnehmung leistenförmige Klemmschultern, die in eine kreisringförmige Auflagefläche übergehen, die konzentrisch zur Durchgangsbohrung angeordnet ist. Die Klemmschultern und die kreisringförmige Auflagefläche sind ebenfalls erhaben und ragen aus dem Boden hervor. In der sonotrodengewindeseitigen Spannschale sind weiterhin, passend und korrespondierend zu den Gewindebohrungen in der sonotrodenformflächenseitigen Spannschale, zwei oder mehr Schraubenbohrungen und eine Passstiftbohrung eingebracht.At this Zentrierschultern then run on the bottom of the inner recess strip-shaped clamping shoulders, which merge into an annular bearing surface, which is arranged concentrically to the through hole. The clamping shoulders and the annular bearing surface are also raised and protrude from the ground. In the sonotrodengewindeseitigen clamping shell further, matching and corresponding to the threaded holes in the sonotrodenformflächenseitigen clamping shell, two or more bolt holes and a dowel hole are introduced.
Die Schraubenbohrungen, die Zentrierschultern und die Klemmschultern liegen auf den gleichen Linien, die vom Umfang der Spannschale konvergierend zum Mittelpunkt der Spannschale verlaufen. Die Zentrierschultern am Umfang der inneren Ausnehmung und die Klemmschultern am Boden der inneren Ausnehmung sitzen damit an derselben Winkelposition.The screw holes, the centering shoulders and the clamping shoulders lie on the same lines that converge from the circumference of the clamping shell to the center of the clamping shell. The centering shoulders on the circumference of the inner recess and the clamping shoulders on the bottom of the inner recess thus sit at the same angular position.
Der Durchmesser der kreisringförmigen Auflagefläche entspricht maßlich dem Durchmesser des inneren Sonotrodenringes.The diameter of the annular bearing surface corresponds to the diameter of the inner sonotrode ring.
Die Passstiftbohrung mit dem Passstift dient zur Verdrehsicherung und Positionierung der Spannschalen zueinander und der Lagefixierung der Sonotrode in den Spannschalen. Dazu ist die Passstiftbohrung so in die Spannschale eingebracht, dass sie die innere Ausnehmung in der Spannschale und den Umfang des äußeren Sonotrodenringes „anschneidet” und eine Nut hinterlässt.The dowel hole with the dowel pin serves to prevent rotation and positioning of the clamping shells to each other and the position fixation of the sonotrode in the clamping shells. For this purpose, the dowel hole is inserted into the clamping shell so that it "cuts" the inner recess in the clamping shell and the circumference of the outer sonotrode ring and leaves behind a groove.
Die Spannschalen sind dabei zueinander so ausgerichtet, dass sich die Klemmschultern der sonotrodengewindeseitigen Spannschale und die Klemmleisten der sonotrodenformflächenseitigen Spannschale genau gegenüberliegen, wobei die Sonotrode innerhalb der Spannschalen so justiert ist, dass der äußere Sonotrodenring jeweils in Höhe des Endbereiches eines Schlitzes paarweise von den Klemmschultern und Klemmleisten geklemmt wird und die Passnut am gegenüberliegenden Endbereich eines Schlitzes sitzt, da die Schwingungsenergie an den Endbereichen der Schlitze am geringsten ist.The clamping shells are aligned with each other so that the clamping shoulders of the sonotrodengewindeseitigen clamping shell and the terminal strips of sonotrodenformflächenseitigen clamping shell exactly opposite, the sonotrode is adjusted within the clamping shells so that the outer sonotrode each in height of the end portion of a slot in pairs of the clamping shoulders and Clamping terminals is clamped and the fitting groove sits on the opposite end portion of a slot, since the vibration energy is lowest at the end portions of the slots.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich am äußeren Sonotrodenring in den Endbereichen der Schlitze begrenzte schwingungsfreie Bereiche ergeben. In diesen Bereichen setzen die Klemmschultern und Klemmleisten an und klemmen die Sonotrode nur an diesen schwingungsfreien Bereichen, so dass eine schwingungsdämpfungsarme Befestigung und Zentrierung erreicht wird.Surprisingly, it has been found that limited vibration-free regions result at the outer sonotrode ring in the end regions of the slots. In these areas, the clamping shoulders and clamping strips start and clamp the sonotrode only at these vibration-free areas, so that a low-vibration mounting and centering is achieved.
Der Passstift im Zusammenwirken mit den Passstiftbohrungen in den Spannschalen justiert die Spannschalen und die Sonotrode reproduzierbar in dieser Lage.The dowel pin in conjunction with the dowel holes in the clamping shells adjusts the clamping shells and the sonotrode reproducibly in this position.
Zur Komplettierung der Sonotrodenanordnung werden die Spannschalen auf die Sonotrode aufgeschoben und fest, aber lösbar miteinander verbunden, z. B. verschraubt und halten und justieren die Sonotrode quasi wie in einem Gehäuse. Die sonotrodenformflächenseitige Spannschale taucht dabei spielfrei in die äußere Ausnehmung der sonotrodengewindeseitigen Spannschale ein und wird zentriert.To complete the sonotrode arrangement, the clamping shells are pushed onto the sonotrode and fixed, but releasably connected together, z. B. screwed and hold and adjust the sonotrode almost like in a housing. The sonotrodenformflächenseitige clamping shell dives without play in the outer recess of the sonotrodengewindeseitigen clamping shell and is centered.
Die Sonotrode liegt mit ihrem äußeren Sonotrodenring auf den Klemmschultern am Boden der inneren Ausnehmung der sonotrodengewindeseitigen Spannschale auf und wird durch die Zentrierschultern am Umfang der inneren Ausnehmung zentriert. Der innere Sonotrodenring liegt vollständig an der kreisringförmigen Auflagefläche am Boden der inneren Ausnehmung an und wird dort abgestützt. Die Klemmleisten der sonotrodenformflächenseitigen Spannschale spannen die Sonotrode nur am äußeren Sonotrodenring, sodass die Sonotrode quasi im äußeren Sonotrodenring „hängt” und frei schwingen kann. Eine auf die Sonotrodenformflächenseite wirkende Kraft wird durch die kreisringförmige Auflagefläche für den inneren Sonotrodenring kompensiert.The sonotrode rests with its outer sonotrode ring on the clamping shoulders on the bottom of the inner recess of the sonotrodengewindeseitigen clamping shell and is characterized by the Centering shoulders centered on the circumference of the inner recess. The inner sonotrode ring lies completely against the annular bearing surface on the bottom of the inner recess and is supported there. The clamping strips of the sonotrodenformflächenseitigen clamping shell clamp the sonotrode only on the outer sonotrode ring, so that the sonotrode quasi in the outer sonotrode ring "hangs" and can swing freely. A force acting on the Sonotrodenformflächenseite force is compensated by the annular bearing surface for the inner sonotrode ring.
Die Spannschalen, die Sonotrode und die Passstiftbohrung mit dem Passstift sind so zueinander angeordnet, dass sich die Klemmschultern und die Klemmleisten gegenüber liegen und die Sonotrode jeweils im Endbereich eines Schlitzes spannen und dass die Passstiftbohrung mit dem Passstift am gegenüberliegenden Endbereich eines Schlitzes liegt.The clamping shells, the sonotrode and the dowel hole with the dowel pin are arranged to each other, that the clamping shoulders and the terminal strips are opposite and tension the sonotrode each in the end of a slot and that the dowel hole is located with the dowel pin on the opposite end of a slot.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.
Es wird eine Sonotrodenanordnung zum Einsatz in einem Spritzgießwerkzeug beschrieben. Hier kann die Einleitung von Ultraschallenergie in die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges während des Formgebungsprozesses zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Spritzgießformteilen, insbesondere im Bindenahtbereich oder zur Verbesserung des Fließverhaltens der Kunststoffschmelze beitragen.A sonotrode arrangement for use in an injection molding tool is described. Here, the introduction of ultrasonic energy into the cavity of an injection mold during the molding process to improve the mechanical properties of injection moldings, especially in Bindenahtbereich or to improve the flow behavior of the plastic melt contribute.
Es zeigen:Show it:
Die Sonotrodenanordnung ist aus der Sonotrode
Die Sonotrode
Am Umfang des äußeren Sonotrodenringes
Nach den
Ausgehend von den Gewindebohrungen
Der Durchmesser der Durchgangsbohrung
Der Außendurchmesser der Spannschale
Die sonotrodengewindeseitige Spannschale
Konzentrisch zur Durchgangsbohrung
Auf dem Boden der inneren Ausnehmung
Die Schraubenbohrungen
Der Durchmesser der Auflagefläche
Die Passstiftbohrungen
Zur Komplettierung der Sonotrodenanordnung wird die Sonotrode
Gleichzeitig liegt der äußere Sonotrodenring
Der innere Sonotrodenring
Zur Fixierung der Sonotrode
Der innere Sonotrodenring
Ebenso taucht der Passstift
Eine winkelgetreue Positionierung der Spannschalen
Der Durchmesser der Durchgangsbohrung
Durch diese Sonotrodenanordnung wird erreicht, dass auf die Formfläche der Sonotrode
Um die Schwingungsdämpfung, die durch die Klemmung der Sonotrode
Dazu ist die Klemmfläche auf die im Bereich Klemmschultern
Im Endbereich eines Schlitzes, einer Klemmstelle gegenüberliegend, ist am Umfang des äußeren Sonotrodenringes
Die Anordnung und das Zusammenwirken der Passnut
Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine Sonotrodenandordnung, bei der die Longitudinal- und Transversalschwingungen der Sonotrode nicht behindert werden und eine verlustarme Einbringung oder Übertragung der Schwingungsenergie in das Werkstück oder den Werkstoff möglich ist.The solution according to the invention provides a Sonotrodenandordnung in which the longitudinal and transverse vibrations of the sonotrode are not hindered and a low-loss introduction or transmission of the vibration energy in the workpiece or the material is possible.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Sonotrodesonotrode
- 22
- sonotrodenformflächenseitige Spannschale sonotrodengewindeseitige SpannschaleSonotrodenformflächenseitige clamping shell sonotrodengewindeseitige clamping shell
- 44
- Schlitzeslots
- 55
- StegeStege
- 66
- äußerer Sonotrodenringouter sonotrode ring
- 77
- innerer Sonotrodenringinner sonotrode ring
- 88th
- Passnutfitting groove
- 99
- Gewindebohrungthreaded hole
- 10/10'10/10 '
- PassstiftbohrungDowel pin hole
- 1111
- Klemmleisteterminal block
- 1212
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 1313
- äußere Ausnehmungouter recess
- 1414
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 1515
- innere Ausnehmunginner recess
- 1616
- Zentrierschultercentering
- 1717
- Schraubenbohrungscrew hole
- 1818
- Klemmschulterclamping shoulder
- 1919
- kreisringförmige Auflageflächeannular bearing surface
- 2020
- Passstiftdowel
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910048696 DE102009048696B3 (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Sonotrode arrangement for e.g. plastic machining and processing tools used in ultrasonic welding of workpiece, has fitting groove arranged in end region that lies opposite to clamping position of slot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910048696 DE102009048696B3 (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Sonotrode arrangement for e.g. plastic machining and processing tools used in ultrasonic welding of workpiece, has fitting groove arranged in end region that lies opposite to clamping position of slot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009048696B3 true DE102009048696B3 (en) | 2011-06-09 |
Family
ID=43972708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910048696 Active DE102009048696B3 (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Sonotrode arrangement for e.g. plastic machining and processing tools used in ultrasonic welding of workpiece, has fitting groove arranged in end region that lies opposite to clamping position of slot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009048696B3 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT13493U1 (en) * | 2011-11-14 | 2014-01-15 | Fundacio Privada Ascamm | Ultrasonic device for forming micro-plastic parts |
DE102014110102A1 (en) | 2014-04-22 | 2015-10-22 | Inspire AG für mechatronische Produktionssysteme und Fertigungstechnik | Device for machining workpieces by means of high-frequency vibrations |
CN108126639A (en) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 无锡其宏包装材料厂 | Miniature ultrasonic wave apparatus |
DE102016125931A1 (en) | 2016-12-30 | 2018-07-05 | A & E Applikation Und Entwicklung Produktionstechnik Gmbh | Flow cell with sonotrode for influencing static and flowing plastic melts |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1203498B (en) * | 1960-05-13 | 1965-10-21 | Konink Nl Vliegtuigenfabriek F | Transmitter from electrical to mechanical vibrations for ultrasonic material testing |
DE2034928A1 (en) * | 1969-07-16 | 1971-02-18 | Eastman Kodak Co | Ultrasonic generator and plate for this to hold the working element on a holder |
EP0667189A2 (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-16 | Emerson Electric Co. | Mounting means for vibration member |
DE10153706B4 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-07 | Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH | Device for coupling ultrasound in an injection mold |
-
2009
- 2009-10-08 DE DE200910048696 patent/DE102009048696B3/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1203498B (en) * | 1960-05-13 | 1965-10-21 | Konink Nl Vliegtuigenfabriek F | Transmitter from electrical to mechanical vibrations for ultrasonic material testing |
DE2034928A1 (en) * | 1969-07-16 | 1971-02-18 | Eastman Kodak Co | Ultrasonic generator and plate for this to hold the working element on a holder |
EP0667189A2 (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-16 | Emerson Electric Co. | Mounting means for vibration member |
DE10153706B4 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-07 | Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH | Device for coupling ultrasound in an injection mold |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT13493U1 (en) * | 2011-11-14 | 2014-01-15 | Fundacio Privada Ascamm | Ultrasonic device for forming micro-plastic parts |
DE102014110102A1 (en) | 2014-04-22 | 2015-10-22 | Inspire AG für mechatronische Produktionssysteme und Fertigungstechnik | Device for machining workpieces by means of high-frequency vibrations |
EP2937149A1 (en) | 2014-04-22 | 2015-10-28 | Inspire AG für mechatronische Produktionssysteme und Fertigungstechnik | Device for processing workpieces by means of high frequency vibrations |
DE102016125931A1 (en) | 2016-12-30 | 2018-07-05 | A & E Applikation Und Entwicklung Produktionstechnik Gmbh | Flow cell with sonotrode for influencing static and flowing plastic melts |
DE102016125931B4 (en) | 2016-12-30 | 2019-07-18 | A & E Applikation Und Entwicklung Produktionstechnik Gmbh | Flow cell with sonotrode for influencing static and flowing plastic melts |
CN108126639A (en) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 无锡其宏包装材料厂 | Miniature ultrasonic wave apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1268123B1 (en) | Device for the detachable mounting of workpieces on machining devices | |
EP2288450B1 (en) | Sonotrode for an ultrasonic oscillating unit | |
DE19758583C2 (en) | Device for breaking an annular component | |
DE102008045620B4 (en) | Clamping device as well as clamping part and centering disc | |
DE102009048696B3 (en) | Sonotrode arrangement for e.g. plastic machining and processing tools used in ultrasonic welding of workpiece, has fitting groove arranged in end region that lies opposite to clamping position of slot | |
EP1768808B1 (en) | Tool adapter | |
EP0365557B1 (en) | Positioning device and its use | |
WO2014122106A1 (en) | Chuck with vibration reduction | |
EP2769830B2 (en) | Round sonotrode | |
EP1710034A1 (en) | Clamping device for harmonically vibrating components | |
EP3271136B1 (en) | Sonotrode for an ultrasound welding system and method for welding a connection element to a component | |
WO2010066910A1 (en) | Connection piece | |
EP2219811B1 (en) | Apparatus for chucking a work carrier on a chuck which can be fixed to a machine tool | |
WO2018011129A1 (en) | Device for ultrasonic welding and sonotrode for such a device | |
EP3398717A1 (en) | Grinding machine | |
EP2453231A2 (en) | Hollow fibre connection | |
DE2539640C3 (en) | Clamping device for clamping cylindrical, especially tension-sensitive workpieces | |
DE2805355A1 (en) | Retaining device for IC engine test probe - has baseplate holding measuring probe introduced into exhaust pipe through test hole | |
EP2255113B1 (en) | Fluidic device | |
EP0266447A1 (en) | Rotating cutter, especially for a plastic granulator | |
DE102005051560B4 (en) | Device for welding a connecting piece into a plastic pipe | |
DE4416262C1 (en) | Apparatus for fastening a blow pin of a hollow-article blow-moulding machine | |
EP1720755B1 (en) | Device for hydraulically balancing rotary valves | |
EP0798820A2 (en) | Base, in particular screw type lamp socket base, manufacturing process of such a base and apparatus for this manufacturing process | |
DE4019255C1 (en) | Machine tool work chuck - has three radially adjustable jaws with internal axial clamp joined to baseplate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110910 |
|
R084 | Declaration of willingness to licence |