DE10261561A1 - Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen - Google Patents

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Klaus Eckhart Dobernecker
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    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/103—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding using a roller
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    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers (1) wie Rohres mit einem plattenförmigen Element (2) wie Wärmeableitstreifen, mit einer Schallschwingungen erzeugenden drehbaren Sonotrode (3) mit einem Sonotrodenkopf (4), dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschweißen eine relative Translationsbewegung zwischen Sonotrodenkopf (4) und Körper (1) synchron zu einer Drehbewegung des Sonotrodenkopfes (4) verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Körper wie Wärmeableitstreifen sowie eine entsprechende Verwendung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ultraschallschweißvorrichtung bereitzustellen, die ausgezeichnete Verschweißungen zwischen plattenförmigen Elementen und zylinderförmigen Körpern bewerkstelligt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 11 sowie durch eine Verwendung nach Anspruch 12 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen, mit einer Schallschwingungen erzeugenden drehbaren Sonotrode mit einem Sonotrodenkopf ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschweißen eine relative Translationsbewegung zwischen Sonotrodenkopf und Körper synchron zu einer Drehbewegung des Sonotrodenkopfes verläuft.
  • Dies führt dazu, daß beim Verschweißen mittels des rollenden Sonotrodenkopfes insbesondere über das plattenförmige Element, also bei einer entsprechenden Drehbewegung des Sonotrodenkopfes, bei gleichzeitiger relativer translatorischer Bewegung zwischen Sonotrodenkopf und zu verschweißendem Körper ein schlupffreies und quasi punkt- bzw. liniengenaues und ausgesprochen zuverlässiges Ultraschallschweißen stattfinden kann.
  • Die nachfolgenden vorteilhaften Ausführungen haben sich in der Praxis bewährt.
  • Die Vorrichtung weist mindestens ein Antriebsrad zum Vortrieb des zu verschweißenden Körpers auf und das Antriebsrad und der Sonotrodenkopf sind mittels eines einzigen Motors synchron antreibbar, so daß dadurch eine einfache und zuverlässige synchronisierte Verschweißung bewerkstelligbar ist.
  • Die Vorrichtung weist zwei Antriebsräder auf, was zu einer sichereren Führung des zu verschweißenden Körpers führt.
  • Die Antriebsräder sind synchron antreibbar, so daß die Genauigkeit des Vortriebs besonders hoch ist.
  • Die Antriebsräder sind über eine getriebeartige Einrichtung synchronisiert, wobei über die getriebeartige Einrichtung eine exakte und einfache Einstellung der Synchronisierung, beispielsweise über die Verhältniszahlen der einzelnen Zahnräder zueinander, möglich ist.
  • Das Antriebsrad und der Sonotrodenkopf sind über eine getriebeartige Einrichtung synchronisiert, wobei auch in diesem Fall eine exakte und einfache Einstellung der Synchronisierung möglich ist.
  • Die getriebeartige Einrichtung weist ein Schneckengetriebe auf, da sich ein solches Getriebe als ausgesprochen zuverlässig erwiesen hat.
  • Das Antriebsrad ist in Richtung des Körpers derart verschiebbar ist, daß beim Verschweißen ein schlupffreier Vortrieb des Körpers bewerkstelligt wird, um auf diese Weise die Reproduzierbarkeit des Ultraschallschweißens nochmals zu erhöhen. Die Verschiebung kann beispielsweise mittels einer Stangenführung durchgeführt werden.
  • Der Körper ist beim Verschweißen in Längsrichtung mittels Druckbeaufschlagung über ein schlauchartiges Element fixierbar, während der Sonotrodenkopf entlang des Körpers translatorisch verfahrbar ist, da bei dieser Ausführungsform eine kostengünstige und ausgesprochen zuverlässige Fixierung des zu verschweißenden Körpers und folglich eine hohe Reproduzierbarkeit der Verschweißung möglich ist.
  • Beim schlauchartigen Element handelt es sich um einen Zugaktuator. Diese Art von Elementen hat sich ausgesprochen bewährt, da mittels einfachen Füllens des entsprechenden Schlauches mit Luft dieser sich entsprechend radial ausdehnt und dabei die gewünschte Kraft direkt bzw. insbesondere über ein weiteres Element, beispielsweise ein backenförmiges Element, beim Fixieren des zu verschweißenden Körpers auf diesen ausübt.
  • Die üblicherweise zu applizierenden Kräfte zum Verschweißen des zylinderförmigen Körpers mit dem plattenförmigen Element liegt in der Größenordnung von ca. 1000 bis zu mehreren Tausenden Newton, wobei die zu beaufschlagende Energiedichte der Ultraschallwellen, die bezüglich ihrer Frequenz im Bereich von ca. 20 – 40 kHz anzusiedeln sind, in der Größenordnung von etwa 1 – 20 J/mm3 liegt (J entspricht Ws). Häufig werden Teile aus Kupfer zusammengeschweißt, wobei jedoch auch andere geeignete Metalle denkbar sind.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1- eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • 2 – eine skizzenhafte Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In 1 ist skizzenhaft im Querschnitt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
  • Ein Motor 6 treibt über eine Welle 11 über ein Schneckengetriebe 7 zwei Antriebsräder 5 an, die einen rohrartigen Körper 1 vortreiben. Gleichzeitig wird über ein Zahnrad an der Welle eine Sonotrode 3 mit einem Sonotrodenkopf 4 drehend synchron angetrieben. Dabei wird ein plattenförmiges Element 2 durch Ausüben einer bestimmten Kraft des Sonotrodenkopfes 4 dieses entsprechend synchron vorgetrieben, d.h., daß sich sowohl plattenförmiges Element 2 als auch rohrartiger Körper 1 synchron translational bewegen, während der Sonotrodenkopf sich hierzu synchron dreht und gleichzeitig über Beaufschlagung von Ultraschallenergie beide Teile exakt miteinander verschweißt.
  • In 2 ist skizzenhaft im Querschnitt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
  • Im Querschnitt zu sehen ist lediglich ein schlauchartiger Zugaktuator 8, der sich im nicht ausgedehnten Zustand (Schraffierung von links unten nach rechts oben) und im ausgedehnten Zustand (Schraffierung von links oben nach rechts unten) befindet. Im ausgedehnten Zustand wird eine Backe 9 nach links verschoben (da eine rechte Backe 10 feststeht), die dann über eine entsprechende Aufnahme auf den rohrartigen Körper 1 drückt und diesen fixiert.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers (1) wie Rohres mit einem plattenförmigen Element (2) wie Wärmeableitstreifen, mit einer Schallschwingungen erzeugenden drehbaren Sonotrode (3) mit einem Sonotrodenkopf (4), dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschweißen eine relative Translationsbewegung zwischen Sonotrodenkopf (4) und Körper (1) synchron zu einer Drehbewegung des Sonotrodenkopfes (4) verläuft.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese mindestens ein Antriebsrad (5) zum Vortrieb des zu verschweißenden Körpers (1) aufweist und das Antriebsrad (5) und der Sonotrodenkopf (4) mittels eines einzigen Motors (6) synchron antreibbar sind.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei Antriebsräder (5) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder (5) synchron antreibbar sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder über eine getriebeartige Einrichtung synchronisiert sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (5) und der Sonotrodenkopf (4) über eine getriebeartige Einrichtung synchronisiert sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebeartige Einrichtung ein Schneckengetriebe (7) aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (5) in Richtung des Körpers (1) derart verschiebbar ist, daß beim Verschweißen ein schlupffreier Vortrieb des Körpers (1) bewerkstelligt wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) beim Verschweißen in Längsrichtung mittels Druckbeaufschlagung über ein schlauchartiges Element (8) fixierbar ist, während der Sonotrodenkopf (4) entlang des Körpers (1) translatorisch verfahrbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim schlauchartigen Element (8) um einen Zugaktuator handelt.
  11. Verfahren zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
  12. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen.
DE10261561A 2002-12-20 2002-12-23 Vorrichtung zum mittels Schallwellen Verschweißen eines zylinderförmigen Körpers wie Rohres mit einem plattenförmigen Element wie Wärmeableitstreifen Ceased DE10261561A1 (de)

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AU2003293944A AU2003293944A1 (en) 2002-12-20 2003-12-18 Device for welding a cylindrical body such as a tube to a platelike body such as a heat dissipation strip by using acoustic waves
EP03789348A EP1578554A1 (de) 2002-12-20 2003-12-18 Vorrichtung zum mittels schallwellen verschweissen eines zylinderförmigen körpers wie rohres mit einem plattenförmi gen körper wie wärmeableitstreifen
PCT/EP2003/014569 WO2004058442A1 (de) 2002-12-20 2003-12-18 Vorrichtung zum mittels schallwellen verschweissen eines zylinderförmigen körpers wie rohres mit einem plattenförmigen körper wie wärmeableitstreifen

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9102187U1 (de) * 1991-02-25 1991-05-16 KLN Ultraschall GmbH, 64646 Heppenheim Ultraschall-Schweißvorrichtung für Bahnmaterialien aus thermoplastischem Kunststoff
DE10115181C1 (de) * 2001-03-27 2002-09-12 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Ultraschallschweißanordnung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9102187U1 (de) * 1991-02-25 1991-05-16 KLN Ultraschall GmbH, 64646 Heppenheim Ultraschall-Schweißvorrichtung für Bahnmaterialien aus thermoplastischem Kunststoff
DE10115181C1 (de) * 2001-03-27 2002-09-12 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Ultraschallschweißanordnung

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