DE2148861A1 - ULTRASONIC SEWING MACHINE - Google Patents
ULTRASONIC SEWING MACHINEInfo
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Description
Branson Instruments, Inc.Branson Instruments, Inc.
Progress DriveProgress Drive
Stamford, Conn. o69oH/USA 22. September 1971 Stamford, Conn. o69oH / USA September 22, 1971
Anwaltsakte M-I7o8Lawyer File M-I7o8
Ultraschall-NähmaschineUltrasonic sewing machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall-Nähmaschine oder -Säummaschine, bei der zwei oder mehrere Bögen aus Kunststoffmaterial über einen Amboß bewegt und mittels einer in Resonanz schwingenden Sonotrode einer Ultraschallschwinger-Anordnung miteinander verschweißt werden.The invention relates to an ultrasonic sewing machine or hemming machine in which two or more sheets of plastic material moved over an anvil and by means of a resonant sonotrode of an ultrasonic transducer arrangement be welded.
Ultraschall-Nähmaschinen sind bekannt, wobei man sich bemüht hat eine wirklich wirksame Maschine zu entwickeln, die leistungsfähig ist, das zu verschweißende Material nicht beschädigt und die verhältnismäßig einfach aufgebaut und zu bedienen ist.Ultrasonic sewing machines are known, and efforts have been made to develop a really effective machine that is powerful is that the material to be welded is not damaged and that is relatively simple to set up and operate.
noch
Bisher ist jedoch/keine wirklich einfache und zufriedenstellendestill
So far, however, / is not a really simple and satisfactory one
Maschine erhältlich.Machine available.
Bei einigen bekannten Anordnungen wird die Schwingeranordnung durch eine einstellbare Vorrichtung in bestimmter Lage derart festgehalten, daß ein Spalt von bestimmter Größe zwischen der Sonotrode und dem Amboß gebildet ist. Dadurch kann die Schwingeranordnung die Reaktion der schwingenden Sonotrode aufnehmen.In some known arrangements, the oscillator arrangement is in a certain position by an adjustable device noted that a gap of a certain size is formed between the sonotrode and the anvil. This allows the transducer assembly record the reaction of the vibrating sonotrode.
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Da jedoch die Schwingeranordnung festgehalten wird, ist offensichtlich, daß die Reaktion auf die Sonotrode starr abgestützt ist und daß jede übermäßige Ausdehnung der Sonotrode durch Resonanz das zu verschweißende Material beschädigen kann.However, since the transducer assembly is retained, it is evident that the reaction to the sonotrode is rigidly supported and that any excessive expansion of the sonotrode due to resonance can damage the material to be welded.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die gesamte Schwingeranordnung vollständig oder teilweise durch ein Gegengewicht zu halten und die schwingende Sonotrode ohne eine die Reaktion aufnehmende Kraft auf den Kunststoffbogen einwirken zu lassen. Zu diesem Zweck wird die Schwingeranordnung durch ein Hebelsystem gehalten, das zum Ausgleich des Gewichts der Anordnung dient. Dabei kann sich der Schwinger mit der Sonotrode relativ zur Bewegungsachse der Sonotrode bewegen. Ferner besteht keine wirksame Aufnahme der durch die Sonotrode aufgebrachten Kräfte.It has also been proposed to hold the entire oscillator assembly completely or partially by a counterweight and to let the vibrating sonotrode act on the plastic sheet without a force absorbing the reaction. To this Purpose, the transducer assembly is held by a lever system that serves to balance the weight of the assembly. Here can the transducer with the sonotrode is relative to the axis of movement move the sonotrode. Furthermore, there is no effective absorption of the forces applied by the sonotrode.
Bei einer weiteren Ausbildung ist die Ultraschallschwingeranordnung in Lagern angebracht und kann sich frei in Richtung auf den Amboß bewegen, über den die zu nähenden Materialien geführt werden; es sind jedoch keine Mittel vorgesehen, um die Lage des Schwingers und seiner Sonotrode, sowie den Druck, mit dem die Sonotrodenschwingungen auf den Amboß aufgebracht werden oder gar eine Begrenzung der Bewegung des Ultraschallschwingers gegenüber dem Amboß, einzustellen.In a further embodiment, the ultrasonic oscillator arrangement is mounted in bearings and can move freely towards the anvil over which the materials to be sewn are passed will; However, no means are provided for the position of the transducer and its sonotrode, as well as the pressure with which the Sonotrode vibrations are applied to the anvil or even a limitation of the movement of the ultrasonic vibrator opposite the anvil.
Die unterschiedlichen Meinungen der Fachwelt werden ferner durch die Tatsache erhärtet, daß bei anderen Anordnungen der Schwinger mittels einer Feder ständig aus der Betriebsstellung weggedrückt wird, wodurch die Sonotrode vom Amboß entfernt wird, wogegen durch Druckluftbeaufschlagung die Federkraft überwunden und derThe different opinions of the professional world are further corroborated by the fact that in other arrangements of the transducer constantly pushed away from the operating position by means of a spring is, whereby the sonotrode is removed from the anvil, whereas the spring force is overcome by the application of compressed air and the
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Ultraschallschwinger zusammen mit der Sonotrode in Richtung auf den Amboß gedrückt wird. Dabei muß dieser Druck verhältnismäßig groß sein, um die Kraft der Feder zu überwinden. Der Zweck dieser Konstruktion scheint darin zu bestehen, den Schwingerkopf an sich' vom Werkstück wegzubewegen, ihn aber dann auf das Werkstück zu zu bewegen, wenn dies erforderlich ist, wobei jedoch nicht versucht wird, die auf die Ultraschallanordnung ausgeübten Reaktionsdrücke vorzugeben, um das Schweißen der Materialien zu bewerkstelligen. Tatsächlich wird die Anordnung in einer starr eingestellten Lage gegen den Federdruck gehalten.Ultrasonic transducer is pressed together with the sonotrode in the direction of the anvil. This pressure must be proportionate be great to overcome the force of the spring. The purpose of this construction seems to be to make the transducer head itself ' move away from the workpiece, but then move it towards the workpiece when necessary but not attempting to do so is to specify the reaction pressures exerted on the ultrasonic arrangement in order to accomplish the welding of the materials. In fact, the arrangement is held in a rigidly adjusted position against the spring pressure.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ultraschall-Nähmaschine oder Ultraschall-Heftmaschine zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Maschine beseitigt und einen zufridenstellenden Betrieb sicherstellt.The object of the invention is therefore to create an ultrasonic sewing machine or ultrasonic stapling machine that has the disadvantages of known machine and ensures satisfactory operation.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung bestehend aus einem Rahmen, einem Amboß, einer Ultraschallschwingeranordnung mit einer Sonotrode, die in Resonanz versetzt werden kann und in Berührung mit dsm über den Amboß bewegten Material bringbar ist, und einer Lageranordnung für die Ultraschallschwingeranordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ultraschallschwingeranordnung durch die Lageranordnung unter der Wirkung der Schwerkraft gleitend in Richtung,auf den Amboß zu auf einer Achse geführt ist, die parallel zur Schwingungsachse der Sonotrode ist, während andere Bewegungen außer auf dieser Achse vermieden sind, daß eine Feder vorgesehen ist, welche die Wirkung der Schwerkraft unterstützt, daß eine einstellbare Vorrichtung die Bewegung der Ultraschallschwingeranordnung in der Lageranordnung in RichtungThis task is performed with a device consisting of a frame, an anvil, and an ultrasonic transducer arrangement a sonotrode that can be set in resonance and brought into contact with dsm material moved over the anvil, and a bearing arrangement for the ultrasonic oscillator arrangement is achieved according to the invention in that the ultrasonic oscillator arrangement guided by the bearing arrangement under the action of gravity sliding in the direction towards the anvil on an axis which is parallel to the vibration axis of the sonotrode, while other movements except on this axis are avoided, that a spring is provided, which supports the action of gravity, that an adjustable device, the movement of the Ultrasonic transducer arrangement in the bearing arrangement in the direction
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auf den Amboß zu begrenzt, und daß eine Einstellvorrichtung zur Verstellung der Federkraft für die Aufnahme der Reaktionskräfte der Ultraschallschwingeranordnung vorgesehen ist.limited to the anvil, and that an adjusting device for adjusting the spring force for the absorption of the reaction forces the ultrasonic transducer arrangement is provided.
Der Gedanke, auf dem die Erfindung beruht, weist beträchtliche Abweichungen gegenüber dem Stand der Technik auf. Die Erfindung umfaßt mehrere Elemente, deren Kombination wesentlich ist. Demgemäß hat sich herausgestellt, daß die Ultraschallschwingeranordnung nicht in starrer Lage zum Amboß gehalten werden soll, daß sie aber nichtsdestoweniger mit einer ausreichenden Kraft gehalten werden soll, damit die Reaktion der Sonotroden-bewegung aufgenommen werden kann, ohne daß dies in starrer Weise erfolgt. Daher ist es eh Merkmal der Erfindung, anstatt den Ultraschallschwinger durch Federkräfte auszugleichen oder eine freie Bewegung in Richtung auf den Amboß zu gestatten, den Ultraschallschwinger mittels einer Feder gegen den Amboß und gegen eine Grenzstellung zu drücken, und die Federkraft zusätzlich zur Schwerkraft vorzusehen, die die Schwingeranordnung gegen den Amboß drückt.The idea on which the invention is based shows considerable deviations from the prior art. The invention comprises several elements, the combination of which is essential. Accordingly, it has been found that the ultrasonic oscillator arrangement should not be held rigid with respect to the anvil, but that it should nonetheless be held with sufficient force should be so that the reaction of the sonotrode movement can be recorded without this taking place in a rigid manner. Therefore it is always a feature of the invention instead of the ultrasonic transducer to balance by spring forces or to allow free movement in the direction of the anvil, the ultrasonic transducer to press against the anvil and against a limit position by means of a spring, and to provide the spring force in addition to the force of gravity, which presses the transducer assembly against the anvil.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung soll der Druck der ^ Feder einstellbar sein, um somit die Größe der Kraft zu bestimmen, die nötig ist, um die Schwingungen des Schwingers aufzunehmen, wobei die Bewegung d^v gesamten Schwingeranordnung in Richtung auf den Amboß jedoch durch einen einstellbaren Begrenzungsmechanismus begrenzt sein muß. Die Federkraft wird gegenüber dem Begrenzungsanschlag für die Schwingeranordnung so eingestellt, daß sie ausreicht, um die Ultraschallkräfte aufzunehmen. Die Reaktion dieser Kräfte wird jedoch auf einer festen, aber nicht starrenAccording to a further feature of the invention the pressure of the ^ spring should be adjustable, so as to determine the amount of force that is necessary to accommodate the vibrations of the vibrator, wherein the moving d ^ v entire transducer assembly toward the anvil, however, by an adjustable limiting mechanism must be limited. The spring force is adjusted with respect to the limit stop for the oscillator arrangement so that it is sufficient to absorb the ultrasonic forces. The reaction of these forces, however, will be fixed, but not rigid
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und einstellbaren Basis aufgenommen.and adjustable base added.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Anordnung so angebracht, daß sie sich längs einer Achse bewegen kann, die parallel zur Schwingungsachse der Sonotrode verläuft, wobei das Lager die Anordnung gegen jede Bewegung relativ zu dieser Achse hält.According to a further feature of the invention, the arrangement is as follows attached that it can move along an axis that runs parallel to the axis of vibration of the sonotrode, the Bearing holds the arrangement against any movement relative to this axis.
Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der Anordnung wird die Federkraft in der Weise auf die Schwingeranordnung aufgebracht, daß wenig oder garkeine Neigung besteht, daß die Schwingeranordnung mit der Halterung klemmt, wodurch Schwerkraft und Federkraft stets die Schwingeranordnung gegen den Amboß drücken. Im Zusammenhang mit diesem Merkmal ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwingeranordnung in eine Hülse eingebaut ist, die starr am Hauptrahmen der Maschine befestigt ist und daß ein federbeaufschlagter Hebel durch eine öffnung in der Hülse an einer Stelle zwischen den Enden in diese hineinragt und auf eine Eäche der Schwingeranordnung zwischen ihren Enden aufliegt, um die Schwingeranordnung in Richtung auf den Amboß zu drücken.According to a further special feature of the arrangement, the spring force is applied to the transducer arrangement in such a way that that there is little or no tendency for the transducer assembly to jam with the bracket, thereby creating gravity and spring force always press the transducer assembly against the anvil. In connection with this feature, a further development of the invention provides that the transducer assembly is built into a sleeve which is rigidly attached to the main frame of the machine and that a spring-loaded lever protrudes through an opening in the sleeve at a point between the ends of the latter and onto a The surface of the transducer assembly rests between its ends to urge the transducer assembly toward the anvil.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Schwingeranordnung längs der Achse vom Amboß entfernt werden. Dies ist dadurch ermöglicht, daß entgegen dem Federdruck ein Hebel bewegt wird, der durch Federdruck normalerweise den Schwinger und seine Sonotrode gegen den Amboß drückt. Mit anderen Worten, der federbeaufschlagte Hebel ist in der Lage, in beiden Richtungen zu schwenken, wobei er in der einen Richtung durch die Feder und in der anderen Richtung mit Hilfe einer einfachen mechanischen Be-According to a further feature of the invention, the oscillator arrangement removed from the anvil along the axis. This is made possible by moving a lever against the spring pressure which normally presses the transducer and its sonotrode against the anvil by spring pressure. In other words, the spring loaded one Lever is able to pivot in both directions, being in one direction by the spring and in the other direction with the help of a simple mechanical
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tätigung bewegbar ist. Die Schwingeranordnung selbst kann somit in äußerst einfacher Weise und zuverlässig nach beiden entgegengesetzten Richtungen gegenüber ihrer Halterung bewegt werden. Der Vorteil liegt darin, daß diese Bewegung der Schwingeranordnung weder die einstellbare Nähposition der Schwingeranordnung an der Halterung verändert, noch die Federkräfte, die zusammen mit der Wirkung der Schwerkraft die Reaktion der Ultraschallschwingung der Sonotrode v.f nimmt.activity is movable. The oscillator arrangement itself can thus in an extremely simple and reliable manner according to the two opposite directions Directions are moved relative to their bracket. The advantage is that this movement of the transducer assembly neither the adjustable sewing position of the transducer assembly on the bracket changed, nor the spring forces that go together with the action of gravity the reaction of the ultrasonic oscillation of the sonotrode v.f decreases.
Arbeitsweise und Aufbau der Erfindung zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen sollen anhand der Zeichnungen näher* erläutert werden, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.Operation and structure of the invention together with further features and advantages should be based on the drawings in more detail * will be explained, in which an embodiment of the invention is shown.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine.Fig. 1 shows a perspective view of the machine according to the invention.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine nach Fig. 1 und zeigt die Zuordnung von dem Ultraschallschwingerkopf zum Amboß, mit dem er zusammenwirkt.Fig. 2 is a side view of the machine according to Fig. 1 and shows the assignment of the ultrasonic transducer head to the anvil, with whom he cooperates.
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch den Hauptrahmen der Maschine, aus dem die Anbringung der Ultraschallschwingeranordnung für eine gleitende und federbeaufschlagte Bewegung hervorgeht .Fig. 3 shows a partial section through the main frame of the machine, from which the attachment of the ultrasonic transducer assembly for a sliding and spring-loaded movement emerges .
Fig. U zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 3 entlang der Linie 4-4.FIG. U shows a section through the arrangement according to FIG. 3 along the line 4-4.
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Fig. 5 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3 entlang der Linie 5-5.Fig. 5 shows partly in section and partly in side view of the arrangement according to Fig. 3 along the line 5-5.
Fig. 6 zeigt eine.schematische Ansicht, aus der die Steuerung für einen Hebel zum Anheben der Schwingeranordnung und der Sonotrode fort vom Amboß zu ersehen ist.6 shows a schematic view from which the control for a lever for lifting the transducer assembly and the sonotrode away from the anvil can be seen.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 6 entlang der Linie 7-7.FIG. 7 shows a section through the arrangement according to FIG. 6 along the line 7-7.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die Zeichnungen. In Fig. 1 ist die Maschine der Erfindung durch das Bezugszeichen Io bezeichnet und auf eine Tischanordnung 11 montiert gezeigt, wie es in der Technik üblich ist. Der Tisch hat mehrere Steuerungen, wie ein Pedal 12 zur Geschwindigkeitssteuerung, eine elektronische Energieversorgung 13 und zusätzliche Mittel, die in Einzelheiten weiter unten beschrieben werden sollen. Der Hauptrahmei; der· Maschine Io ist im wesentlichen als hohles Guföteil geformt, das mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, und an einem Ende des Gußteils ist ein hülsenartiger Lagerteil 16 befestigt. Wie aus den Fign. 3 und 4 zu ersehen,ist der hülsenförmige Lagerteil 16 am Gußteil 15 mittels zwei Schrauben 17 befestigt. Der hülsenförmige Lagerteil 16 kann einstückig mit dem Gußteil 15 der Maschine geformt sein, es ist jedoch wirtschaftlicher, diesen getrennt herzustellen und ihn in seiner Lage am Gußteil 15 zu befestigen, wie es dargestellt ist. Die Schwingeranordnung kann sich gleitend innerhalb desReference is now made to the drawings. In Fig. 1 the machine of the invention is indicated by the reference character Io and shown mounted on a table assembly 11 as is conventional in the art. The table has several controls, like one Pedal 12 for speed control, an electronic power supply 13 and additional means, which further in details should be described below. The main frame; the machine Io is essentially shaped as a hollow Guföteil, denoted by the reference number 15 is indicated, and at one end of the casting a sleeve-like bearing part 16 is attached. As shown in FIGS. 3 4 and 4, the sleeve-shaped bearing part 16 on the cast part 15 can be seen fastened by means of two screws 17. The sleeve-shaped bearing part 16 can be molded in one piece with the casting 15 of the machine, however, it is more economical to manufacture it separately and secure it in place on the casting 15, as shown is. The transducer assembly can slide within the
16
hülsenförmigen Lagerteils/bewegen, wie nun noch dargelegt wird.16
sleeve-shaped bearing part / move, as will now be explained.
Die elektroakustische Schwingeranordnung arbeitet mit Ultraschallfrequenz, typischerweise mit 25 kHz, ist allgemein mit 2o bezeichnet und kann irgendeine Standardkonstruktion sein.The electroacoustic transducer arrangement works with ultrasound frequency, typically at 25 kHz, indicated generally at 2o, and can be of any standard construction.
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In der Form, wie bei dieser Ausführung dargestellt, ist die Schwingeranordnung in einen zylindrischen Mantel eingepaßt, der die Schwingeranordnung umgibt, und der Mantel ist am oberen und unteren Ende an der Schwingeranordnung durch eine Schraube 21 bzw. 22 befestigt. Soweit es diese Offenbarung betrifft, ist lediglich wichtig zu wissen, daß die Schwingeranordnung 2o eine ' zylindrische Form hat, die geeignet ist, in den hülsenartigen Lagerteil 16 eingepaßt zu'werden und in der Lage ist, entlang der Achse des hülsenartigen Lagerteils 16 zu gleiten, wobei dieseIn the form as shown in this embodiment, the The transducer assembly is fitted into a cylindrical shell that surrounds the transducer assembly, and the shell is at the top and bottom lower end attached to the transducer assembly by a screw 21 and 22, respectively. As far as this disclosure is concerned, is only important to know that the transducer assembly 2o has a 'cylindrical shape which is suitable in the sleeve-like Bearing part 16 to be fitted and is able to along the axis of the sleeve-like bearing part 16 to slide, this
im
Achse/übrigen parallel und koinzident ist mit der Längsachsein the
Axis / rest is parallel and coincident with the longitudinal axis
k der Sonotrode 23, die an die Ultraschallschwingeranordnung gekoppelt ist.k the sonotrode 23, which is coupled to the ultrasonic transducer arrangement is.
Die Schwingeranordnung 2o wird in ihrer gleitenden Bewegung innerhalb des hülsenförmigen Lagerteils 16 durch einen Bügel 25 gesteuert , der am äußeren Mantel der Schwingeranordnung mit Hilfe von zwei Steckschrauben 26 befestigt ist. Der Bügel 25 ist an einem mittleren Teil'der Snhwingeranordnung befestigt, d.h. zwischen ihren Enden, um sicherzustellen, daß jede Bewegung, die auf den Bügel 25 und somit auf die Schwingeranordnung 2ο ™ - übertragen wird, nicht zu einem Klemmen der Anordnung innerhalb der Lagerhülse 16 führt.The oscillator assembly 2o is in its sliding movement within of the sleeve-shaped bearing part 16 controlled by a bracket 25, which on the outer shell of the transducer assembly with the help is fastened by two plug-in screws 26. The bracket 25 is attached to a central portion of the swinging assembly, i. between their ends in order to ensure that any movement which occurs on the bracket 25 and thus on the transducer assembly 2ο ™ - is transmitted, not to a jamming of the arrangement leads within the bearing sleeve 16.
Damit der Bügel 25 an der Schwingeranordnung befestigt werden kann, wird die Schwingeranordnung 2o zunächst in den hülsenförmigen Lagerteil 16 eingesetzt und danach werden durch einen offenen Abschnitt im Gußteil 15 die Schrauben 26 befestigt, wie am besten in Fig. 3 wiedergegeben ist.So that the bracket 25 can be attached to the oscillator arrangement, the oscillator arrangement 2o is initially in the sleeve-shaped Bearing part 16 inserted and then the screws 26 are fastened through an open section in the casting 15, as is best shown in FIG.
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- 9 - 2H8861- 9 - 2H8861
Damit dem Bügel 25 eine Bewegung erteilt werden kann, ist in der Maschine ein Differentialhebel 3o angeordnet, wie am besten aus Fig. 6 zu erkennen ist, der einen Schaft 31 besitzt, der zur Schwenkbewegung in Lagern 32 und 33 gelagert ist. Der Differentialhebel 3o besitzt einen Hebelarm 34, der von einem Ende des Schafts 31 ausgeht (Fig. 3), welcher Hebelarm 34- einen Endabschnitt besitzt, der innerhalb eines Schlitzes 35 des Hebels 25 ruht. D Es ist offensichtlich, daß eine Drehung des Differentialhebels 3o um die Achse des Schafts 31' in den Lagern 32 und 33 den Arms 34 bewegt und so dem Bügel 25 eine Bewegung erteilt. Der Hebel besitzt einen weiteren Arm 36, wie am besten in Fig. 7 zu sehen. An dem Arm 36 ist bei 37 eine Zugfeder 38 befestigt, deren anderes Ende bei 39 mit einer gleitenden Lasche 4o verbunden ist, die in Schraubeneingriff mit einer drehbaren Schraubenspindel 41 steht. Ein Ende der Schraubenspindel erstreckt sich außerhalb des Gußteils der Maschine, und ein Drehknopf 42 ist daran befestigt, der in geeigneter Weise in bezug auf eine Anzeigemarke am Gußteil kalibriert sein kann. Es ist offensichtlich, daß bei einer Drehung des Knopfes 42 die Lasche 4o bewegt wird und die Spannung der Feder verstellt und damit die Kraft, durch die die Feder 38 den Differentialhebel 3ο in Richtung des Pfeiles 43 in Fig. 7 eine Drehbewegung erteilt. Die Drehung des Differentialhebels 3o durch die Feder 38 drückt den Hebelarm 34 in Richtung des Pfeiles 44 (Fig. 3) und erteilt der Schwingeranordnung 2o, die in dem hülsenartigen Lagerteil 16 angeordnet ist, eine nach unten gerichtete Bewegung.In order for the bracket 25 to be given a movement, FIG the machine, a differential lever 3o arranged, as best seen from Fig. 6, which has a shaft 31, which for Pivoting movement in bearings 32 and 33 is mounted. The differential lever 3o has a lever arm 34 extending from one end of the shaft 31 goes out (Fig. 3), which lever arm 34- has an end portion, which rests within a slot 35 of the lever 25. D It is evident that one rotation of the differential lever 3o moves the arm 34 about the axis of the shaft 31 'in the bearings 32 and 33 and thus gives the bracket 25 a movement. The lever has another arm 36, as best seen in FIG. A tension spring 38 is attached to the arm 36 at 37, the other of which End connected at 39 to a sliding tab 4o which screw-engages a rotatable screw spindle 41 stands. One end of the screw spindle extends outside the casting of the machine and a knob 42 is attached thereto, which can be suitably calibrated with respect to an indicator mark on the casting. It is obvious that at a rotation of the knob 42, the tab 4o is moved and the tension of the spring is adjusted and thus the force through which the Spring 38 the differential lever 3ο in the direction of arrow 43 in Fig. 7 issued a rotary movement. The rotation of the differential lever 3o by the spring 38 pushes the lever arm 34 in the direction of arrow 44 (Fig. 3) and gives the oscillator arrangement 2o, which is arranged in the sleeve-like bearing part 16, one after downward movement.
Die Bewegung der Schwingeranordnung 2o nach unten wird durch einen einstellbaren Nocken 5o begrenzt, wie am besten in den Fign. 4The movement of the oscillator assembly 2o down is by a adjustable cam 5o limited, as best shown in FIGS. 4th
- Io -- Io -
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- *° - 2H8861- * ° - 2H8861
und 5 dargestellt ist. Der Nocken 5o ist ein einstückiges Teil einer drehbar angeordneten Welle 51, die einen Gewindeabschnitt 52 aufweist, der in einer Gewindeöffnung 53 sitzt, die in einen Teil des Gußteils 15 eingeformt ist. Die Welle 51 hat einen Knopf 5M- angeformt, und es ist offensichtlich, daß durch eine Drehung des Knopfes 54 die Welle in entgegengesetzte Richtungen, wie durch die Pfeile 55 gezeigt, bewegt werden kann. Ein Teil des Bügels 25, der mit 56 bezeichnet ist, liegt gegen die Nockenfläche 5ο an und wirKt als Begrenzung für die Bewegung der Nockenfläche 56 nach unten und somit für den Bügel 25. Dies begrenzt die Bewegung der Schwingeranordnung 2o und der Sonotrode 23 nach unten.and 5 is shown. The cam 5o is an integral part of a rotatably arranged shaft 51 which has a threaded section 52 which is seated in a threaded opening 53 which is molded into part of the casting 15. The shaft 51 has one Button 5M- molded, and it is obvious that by a Rotation of knob 54 can move the shaft in opposite directions as shown by arrows 55. A part of the bracket 25, which is denoted by 56, rests against the cam surface 5ο and acts as a limitation for the movement the cam surface 56 downwards and thus for the bracket 25. This limits the movement of the oscillator arrangement 2o and the sonotrode 23 down.
Die Sonotrode 23 wirkt mit irgendeiner Form eines Standard-Ambosses zusammen, der hier mit dem Bezugszeichen 6o versehen ist, und es ist offensichtlich,' daß sowohl die Schwerkraft als auch der Druck der Feder 38 die Sonotrode 23 in Richtung auf den drehbaren Amboß 6o drückt und daß die Nockenfläche 5o, die mit der Nockenfläche 56 des Bügels 25 zusammenwirkt, den Spalt zwischen der Sonotrode 23 und dem Amboß 6o bestimmt. Die Einstellung des Spaltes wird in weitestem Maße durch die Dicke und Steifigkeit des zu schweißenden Materials bestimmt.The sonotrode 23 operates with some form of standard anvil together, which is provided here with the reference numeral 6o, and it is obvious that both the force of gravity as also the pressure of the spring 38 pushes the sonotrode 23 in the direction of the rotatable anvil 6o and that the cam surface 5o, which with the cam surface 56 of the bracket 25 cooperates, determines the gap between the sonotrode 23 and the anvil 6o. The setting of the gap is largely determined by the thickness and rigidity of the material to be welded.
Es ist nun leicht erkennbar, daß die Ultraschallschwxngeranordnung sich auf einen starren einstellbaren Anschlag in. Richtung auf ι einen Amboß zu bewegen kann,und zwar sowohl infolge eines Federdrucks als auch der Schwerkraft, und daß das Ausmaß des Druckes der durch die Feder ausgeübt wird ,so eingestellt werden kann,It can now easily be seen that the ultrasonic oscillator arrangement Can move on a rigid adjustable stop in. Direction to ι an anvil, both as a result of spring pressure and gravity, and that the extent of the pressure of the exerted by the spring can be adjusted so
' daß die Schwingeranordnung so kräftig wie gewünscht gegen den ' that the transducer assembly is as powerful as desired against the
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Anschlag gehalten werden kann, um die Reaktionskräfte der Ultraschallschwingungen der Sonotrode 23 aufzunehmen, und zwar nicht völlig, wenn auch gewünschtenfalls verhältnismäßig fest.Stop can be kept to the reaction forces of the ultrasonic vibrations to accommodate the sonotrode 23, and indeed not completely, even if, if desired, relatively firmly.
Die Schwingeranordnung ist somit derart angebracht, daß sie sich längs einer bestimmten Achse bewegen kann, die bei der Erfindung mit der Achse der Sonotrode zusammenfällt. Es ist auch offensichtlich, daß die Übertragung der Bewegung auf die Schwingeranordnung in einer Weise erfolgt, die das Auftreten von Winkelkräften auf die Schwingeranordnung verhindert, so daß eine freie Bewegung unter Einwirkung der Feder 38, des Hebels 3o ιThe vibrator assembly is thus mounted so that it can move along a certain axis, which is the case with the invention coincides with the axis of the sonotrode. It is also evident that the transfer of motion to the oscillator assembly takes place in a manner that prevents the occurrence of angular forces on the transducer assembly, so that a free movement under the action of the spring 38, the lever 3o ι
und seines Armes 3H möglich ist.and his arm 3H is possible.
Der obere Teil des hülsenförmigen Lagers 16 ist mit einem Deckel 16c verschlossen, um das Eindringen von Staub in das Lager, das durch den hülsenförmigen Lagerteil 16 gebildet ist, zu verhindern und die elektrische Verbindung von der Energieversorgung zur SchwingeranOrdnung abzudecken.The upper part of the sleeve-shaped bearing 16 is closed with a cover 16c to prevent dust from entering the Bearing, which is formed by the sleeve-shaped bearing part 16, to prevent and the electrical connection from the power supply to cover the transducer arrangement.
Damit die Ultraschallschwingeranordnung 2o durch Anheben der Sonotrode 23 vom Amboß 6o entfernt werden kann, ohne die "So that the ultrasonic transducer arrangement 2o can be removed from the anvil 6o by lifting the sonotrode 23 without the "
Einstellung der Federdrücke oder des Anschlagnockens 5o zu verändern, ist an den Differentialhebel 3o ein weiterer Arm 65 (Fig. 7) angeformt, der bei 66 mit einer Stange 67 verbunden ist, die bsi 68 durch eine geeignete Verbindung mit einer Welle 69 gekoppelt ist, die anChanging the setting of the spring pressures or the stop cam 5o is an additional step on the differential lever 3o Arm 65 (Fig. 7) integrally formed, which is connected at 66 to a rod 67, the bsi 68 by a suitable connection with a Shaft 69 is coupled to the
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einem Teil 72 befestigt ist, der die Basis der Maschine Io bildet- und der vorzugsweise einstückig mit dem hohlen Gußteil 15 ausgebildet ist.attached to a part 72 which forms the basis of the machine Io- and which is preferably formed in one piece with the hollow casting 15 is.
Die Welle 6 9 kann über eine Verbindung, wie etwa einem Kugelgelenk 25, durch einen kniebetätigbaren Hebel 76 bewegt werden, und diese Bewegung verursacht eine Bewegung der Stange 67 und des Hebelteils 65 des Differentialhebels 3o, um den Differentialhebel 3o in Richtung des Pfeiles 8o in Fig. 7 zu drehen, die entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 43 ist, in die der W Differentialhebel 3o durch die Feder 38 gedreht wird. Die Bewegung der Stange 67 in dieser Weise ruft daher eine Bewegung des Hebelarms 34 des Differentialhebels 3o in einer Richtung entgegengesetzt dem Pfeil '44 in Fig. 3 hervor, und diese Betätigung verursacht ihrerseits eine Bewegung der Schwingeranordnung 2o vom Amboß 6o fort. Sobald der Hebel 76 von der Bedienungsperson losgelassen wird, wird es der Feder 38 ermöglicht, wirksam zu werden und die Stellung der Schwingeranordnung in der unteren Lage mit der Begrenzungsfläche am Nocken 5o wieder herzustellen, wobei die Schwingeranordnung nun in dieser Lage sowohl durch die Federkraft als auch durch die Schwerkraft unten gehalten wird.The shaft 6 9 can be moved via a connection such as a ball joint 25 by a knee-operated lever 76, and this movement causes the rod 67 and lever portion 65 of the differential lever 3o to move around the differential lever 3o in the direction of arrow 8o in FIG 7, which is opposite to the direction of arrow 43 in which the W differential lever 3o is rotated by the spring 38. Movement of the rod 67 in this manner therefore causes the lever arm 34 of the differential lever 3o to move in a direction opposite to arrow '44 in Figure 3, and this actuation in turn causes the transducer assembly 2o to move away from the anvil 6o. As soon as the lever 76 is released by the operator, the spring 38 is enabled to take effect and to restore the position of the oscillator arrangement in the lower position with the limiting surface on the cam 5o, the oscillator arrangement now in this position both by the spring force as is also held down by gravity.
Die Drehgeschwindigkeit des Amboß 6o wird durch ein Fußpedal gesteuert, das einen nicht gezeigten Motor betätigt, der mit dem Amboß 6o gekoppelt ist. Die Drehgeschwxndigkeit des Amboß steuert die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das zu nähende Material unterhalb der vorderen Fläche der Sonotrode 2 3 vorgeschoben wird.The speed of rotation of the anvil 6o is controlled by a foot pedal which operates a motor, not shown, with which is coupled to the anvil 6o. The speed of rotation of the anvil controls the speed at which the sewing is carried out Material is advanced below the front surface of the sonotrode 2 3.
_ 13 _ 309815/0412_ 13 _ 309815/0412
2U8S612U8S61
Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, das die Brauchbarkeit der Maschine so weit es die Bedienungsperson betrifft, stark verbessert, beruht auf der Tatsache, daß der Gußteil 15 (siehe Fig. 1) in Form eines horizontal angeordneten L hergestellt ist, der einen horizontalen Trägerteil 15a besitzt, der im wesentlichen parallel zur vorderen Kante 11a der Tischanordnung 11 angeordnet ist, und ferner einen kürzeren Schenkelteil 15b besitzt, der im rechten Winkel zum Trägerteil 15a angeordnet ist und sich in Richtung auf die vordere Kante llä erstreckt. Der hülsenförmige Lagerteil 16, der die Schwingeranordnung 2o hält, ist an dem Schenkelteil 15b befestigt, wie vor-' stehend bereits beschrieben. Diese Ausbildung läßt im wesentlichen einen ungehinderten Blick auf die Nähstation von allen Seiten zu und ermöglicht überdies, daß das Material, das durch die Nähstation bewegt wird nicht in üblicher Weise zusammengezogen wird, wie das bei herkömmlichen Nähmaschinen der Fall ist. Die Neigung des vorderen Endes der Schwingeranordnung 2o und der Sonotrode verbessert außerdem sehr die Sichtbarkeit des Nähbereichs.Another important feature of the present invention is the utility of the machine as far as the operator concerns, much improved, is based on the fact that the casting 15 (see Fig. 1) in the form of a horizontally arranged L is made, which has a horizontal support part 15a which is substantially parallel to the front edge 11a of the table arrangement 11 is arranged, and further has a shorter leg part 15b, which is arranged at right angles to the support part 15a is and extends in the direction of the front edge llä. The sleeve-shaped bearing part 16, which the transducer assembly 2o holds is attached to the leg part 15b, as already described above. This training leaves essentially an unobstructed view of the sewing station from all sides and also allows the material that is passing through the sewing station is moved is not contracted in the usual way, as is the case with conventional sewing machines. The inclination the front end of the transducer arrangement 2o and the sonotrode also greatly improves the visibility of the sewing area.
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