DE1527452C - Ultraschallschweißvorrichtung - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Patentansprüche- Der vorlieSenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- F ' gründe, eine Ultraschweißvorrichtung der eingangs

1. Ultraschallschweißvorrichtung mit einem erwähnten Art, die mit einem einzigen Erregungs-Maschinenständer, einer akustischen Baugruppe, system die Amplitude der auf das Schweißstück einbestehend aus einem Umformer elektrischer Ener- 5 wirkenden Schwingungsenergie nahezu zu verdoppeln gie in mechanische, einem horizontalen Konzen- gestattet, anzugeben.—

trator und einer senkrechten, stabförmigen Sono- Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

trode, die mit dem Konzentrator zur Ausübung die Abstimmung des Ambosses in an sich bekannter

elastischer Schwingungen in Richtung der Beruh- Weise im Resonanzbereich'der Sonotrode liegt, und

rungsfläche verbunden ist, sowie mit einem stab- io daß das dem Werkstück abgewandte Ende der Sono-

förmigen, akustisch auf die Sonotrode abgestimm- trode am Maschinenständer starr befestigt ist.

ten Amboß, dadurch gekennzeichnet, Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der

daß die Abstimmung des Ambosses (7) in an sich Amboß mit der Sonotrode gegenphasig in Resonanz

bekannter Weise im Resonanzbereich der Sono- schwingt, wodurch ohne zweites Erregungssystem

trode (4) liegt, und daß das dem Werkstück ab- 15 sich eine gleichzeitige beiderseitige Einwirkung auf

gewandte Ende der Sonotrode (4) am Maschinen- das Schweißgut ergibt und nahezu der doppelte

ständer (1) starr befestigt ist. Schweißdruck erzielt wird.

2. Ultraschallschweißvorrichtung nach An- Vorteilhaft weist der Maschinenständer einen unspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß der Ma- terhalb der Horizontalachse des Konzentrators ausschinenständer (1) einen unterhalb der Horizon- 20 kragenden Teil auf, an dem das Ende der Sonotrode telachse des Konzentrators (3) auskragenden Teil befestigt ist.

(6) aufweist, an dem das Ende der Sonotrode (4) Vorzugsweise ist das befestigte Ende der Sonotrode

befestigt ist. mit einem Massivkörper verbunden, der seinerseits

3. Ultraschallschweißvorrichtung nach An- am Maschinenständer befestigt ist.

spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 25 Der Massivkörper ist dabei vorteilhaft auswechsel-

das befestigte Ende der Sonotrode (4) mit einem bar. .

Massivkörper (5) verbunden ist, der seinerseits am Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausfüh-

Maschinenständer (1) befestigt ist. rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung

4. Ultraschallschweißvorrichtung nach An- näher erläutert. Es zeigt ·

spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mas- 30 F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße

sivkörper (5) auswechselbar ist. " Ultraschallschweißvorrichtung und

F i g. 2 eine Vorderansicht der Ultraschallschweiß-

vorrichtung.

Die Ultraschallvorrichtung besteht aus einem Ma-35 schinenständer 1 (Fig. 1), einem magnetostriktiven

Die vorliegepde Erfindung bezieht sich auf eine Umformer 2 elektrischer Energie in mechanische,

Ultraschallschweißvorrichtung mit einem Maschinen- einem Konzentrator 3 und einer senkrechten stabför-

ständer, einer akustischen Baugruppe, bestehend aus migen Sonotrode'4, die mit dem Konzentrator 3 zur

einem Umformer elektrischer Energie in mechani- Ausübung elastischer Schwingungen in Richtung der

sehe, einem horizontalen Konzentrator und einer 40 Berührungsfläche verbunden ist. Das dem Werkstück

senkrechten, stabförmigen Sonotrode, die mit dem abgewandte Ende der Sonotrode 4 ist am Maschinen-

Konzentrator zur Ausübung elastischer Schwingun- ständer 1 über einen massiven Körper 5 und einen

gen in Richtung der Berührungsfläche verbunden ist, Kragarm 6 starr befestigt. Der Kragarm 6 ist unter-

sowie mit einem stabförmigen, akustisch auf die Sono- halb der Längsachse des Konzentrators 3 angeordnet,

trode abgestimmten Amboß. 45 Der Amboß 7 ist oberhalb der Sonotrode 4 ange-

Aus der USA.-Patentschrift 2 946 119 ist eine Ul- ordnet und in einem massiven Körper 8 gehaltert,

traschallschweißvorrichtung dieser Art bekannt, bei der als Kolben der Einspannvorrichtung ausgebildet

der, um eine möglichst große Reflektion der Schwin- ist. Der Amboß 7 ist auf die Resonanzfrequenz der

gungsenergie zu erhalten, das Amboßglied so gegen Sonotrode 4 abgestimmt und schwingt gegenphasig zu

die Sonotrode abgestimmt ist, daß es nicht in Reso- 5° dieser. Der Kolben 9 und die Stellmutter 10 bestim-

nanzschwingungen gerät. · men den Hub der Einspannvorrichtung und sind in

Aus der britischen Patentschrift 882 142 ist es be- einem Kopfstück 11 aus Silumin angeordnet, das an kannt, zum Ultraschallschweißen zwei gegeneinander den Maschinenständer angeschraubt ist.
gerichtete Sonotroden zu verwenden, die mit der Der Maschinenständer ist weiter mit einer Steuergleichen Frequenz, jedoch um 180° phasenyerscho- 55 einrichtung 12 zum Steuern des Schweißzyklus, ben betrieben werden. Eine derartige Anordnung lie- Drosselventilen 13, einem Wasserabscheider 14, fert zwar sich addierende Schwingungsamplituden, einem Selbstöler 15, einem Untersetzungsgetriebe 16 erfordert aber zwei getrennte Erregungssysteme, die und einem Magnetventil 17 für die Einspannvorricheinerseits bezüglich der Frequenz genau aufeinander rung versehen. ^:

abgestimmt sein müssen und bei denen andererseits 60 Eine Kühleinrichtung 18 des magnetostriktiven

eine Phasenverschiebung von 180° in der jeweiligen Umformers 2 ist so ausgelegt, daß der Umformer von

Erregung eingehalten werden muß. einer Seite mit Luft umspült wird.