DE2158565A1 - Ultraschallvorrichtung zum Herstellen von Säumen, Nähten oder dergleichen - Google Patents

Ultraschallvorrichtung zum Herstellen von Säumen, Nähten oder dergleichen

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DE2158565A1
DE2158565A1 DE19712158565 DE2158565A DE2158565A1 DE 2158565 A1 DE2158565 A1 DE 2158565A1 DE 19712158565 DE19712158565 DE 19712158565 DE 2158565 A DE2158565 A DE 2158565A DE 2158565 A1 DE2158565 A1 DE 2158565A1
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Edward G. Brookfield Conn. Obeda (V.StA.)
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Branson Ultrasonics Corp
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    • 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
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
    • B29C66/951—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools
    • B29C66/9516—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools by controlling their vibration amplitude
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means

Description

Pafenianv/üito
Dr. Ing. H. Negendank
Dipl. Ing. H. Haudc Dipl. Pliys. W. Schmilz
iSMoxnrktr.23
Tel. 5380586
Branson Instruments,Inc.
Progress Drive 24.November 1971
Stamford, Conn.06904,USA Anwaltsakte M-1658
Ultraschallvorrichtung zum Herstellen von Säumen, Nähten
oder dergleichen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ulraschallvorrichtung zum Herstellen von Säumen, Nähten oder dergleichen, mit einem elektroakustischen Schwinger und einem mit diesem verbundenen Resonator (Sonotrode), der bei einer Ultraschallfrequenz resonant ist, sowie einem Amboß, der gegenüber dem vorderen Ende des Resonators angeordnet ist und mit diesem einen Spalt bildet, durch den ein zu bearbeitendes Werkstück geführt wird, wodurch der Resonator dem Werkstück zur Herstellung einer Verbindung Ultraschallenergie zuführt, und mit einer Vorschubvorrichtung, die das Werkstück mit einstellbarer Vorschubgeschwindigkeit in kontinuierlicher Beivegung durch den Spalt schiebt.
Line derartige Vorrichtung wird verwendet zum Verbinden von weichen Matc;r ial ion, die teilweise oder voll stund ig aus thermo-
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-2- 2158555
plastischen Fasern oder Bestandteilen hergestellt sind.
Die Verwendung von Ultraschallenergie zum Verbinden von dünnem polymerem thermoplastischem Material über Schweißnähte ist bekannt. Eine derartige Vorrichtung ist z.B. in der US-Patentschrift 2 633 894 beschrieben.
Seit kurzem kommen gewebte Textilien in Gebrauch, die teilweise oder vollständig aus thermoplastischen Fasern hergestellt sind. In vielen Fällen wird eine Mischung aus natürlichen und thermoplastischen Fasern verwendet.
Die Notwendigkeit, diese Materialien ohne das konventionelle Verfahren, also ohne Nadel und Faden, zu verbinden, ist offenbar. Daher hat sich erneute Aufmerksamkeit dem Verbinden dieser Materialien mit Hilfe von Ultraschall zugewandt, und es wurden Arbeiten durchgeführt, um eine Ultraschallvorrichtung zum Herstellen von Säumen oder Nähten zu schafien, die in ähnlicher Weise bedienbar ist wie eine herkömmliche Nähmaschine. Eines der Erfordernisse einer solchen Maschine besteht darin, daß sie mit unterschiedlicher Varschubgeschwindigkeit für das Material betrieben werden kann, daß die Vorschubgeschwindigkeit von einer Bedienungsperson gesteuert werden kann und augenblicklich veränderbar ist. Wie allgemein bekannt ist, weist eine herkömmliche Nähmaschine eine Steuerung für veränderliche Geschwindigkeit auf, die von einer Bedienungsperson bedient wird. Die Geschwindigkeit ist über einen weiten Bereich mit Hilfe der durch Fuß- oder Kniedruck gesteuerten Geschwindigkeitssteuerung veränderlich.
209823/0808 -3-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine derartige Ultraschallvorrichtung zu schaffen.
Bei einer Ultraschallvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorschubeinrichtung mit einer elektrischen Energiequelle über eine Steuervorrichtung verbunden ist, von der die Geschwindigkeit des Resonators in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit steuerbar ist.
Bei der Durchführung zahlreicher Versuche hat sich herausgestellt, daß ein richtiges Verschweißen der Materialien, die mit Ultraschallenergie beaufschlagt werden, nur dann erhalten wird, wenn die Geschwindigkeit des Resonators, der das Kupplungsglied zwischen der Schwingungsenergiequelle und dem zu schweißenden Werkstück ist, in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch die Schweißanordnung geändert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Ultraschallvorrichtung werden die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch die Schweißanordnung und die Geschwindigkeit des Resonators in der Weise miteinander in Zusammenhang gebracht, daß beide in einer Vorgegebenen Beziehung geändert werden. Das Werkstück kann mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in kontinuierlicher Bewegung durch die Schweißanordnung geführt werden, und es sind Mittel vorgesehen, um die Geschwindigkeit des Resonators in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit zu ändern.
-4-209823/0808
Der hier verwendete Begriff der Geschwindigkeit des Resonators wird definiert als die maximale oder Spitzengeschwindigkeit der Resonatorfläche in einer Richtung auf das Werkstück zu. Die Geschwindigkeit, ausgedrückt in Zentimeter oder Meter pro Sekunde, ändert sich proportional mit der Amplitude der Bewegung des Resonatorstirnendes bei konstanter Betriebsfrequenz. Bezüglich Einzelheiten des Aufbaus und der Ausgestaltung von Resonatoren bzw. Sonotroden,die auch als Werkzeuge, Hörner oder Geschwindigkeit s- oder Amplitudenumformer bekannt sind, Konzentratoren usw. wird auf das Buch "Ultrasonic Engineering" von Julian R.Frederick, John Wiley & Sons. Inc., New York 1965, Seiten 87 bis 103 verwiesen.
Zum besseren Verständnis wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen im einzelnen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ultraschall-Schweißvorrichtung,
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der W Schweißanordnung,
Fig. 3 zeigt schematisch eine Ansicht verschiedener Schweißoder Verbindungsmuster,
Fig. 4 zeigt schematisch ein Blockschaltbild,
Fig. 5 zeigt schematisch eine elektrische Schaltungsanordnung der Energieversorgung und des Steuerteils,
Fig. 6 zeigt schematisch eine elektrische Schaltungsanordnung
mit einem zusätzlichen Merkmal, -5-
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Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit der gewünschten Abhängigkeit zwischen Vorschubgeschwindigkeit des Materials und der Geschwindigkeit des Resonators.
Es wird nunmehr bezug genommen auf die Figuren, insbesondere Fig.1, in der 12 die Oberseite eines Tisches bezeichnet, der den Arbeitsplatz bildet. Eine Quelle für Ultraschallenergie ist in einem Gehäuse 14 enthalten, das von einer vertikalen Säule 16 getragen ist. Eine Steuertafel 18 enthält verschiedene Steuerknöpfe 20 zum Einstellen der Ultraschallquelle in bekannter Weise. Das die Quelle tragende Gestell ist aus praktischen Gründen eine im Handel erhältliche Vorrichtungund kann von verschiedenen Quellen bezogen werden. Die Quelle für Ultraschallenergie ist ein Schwinger 10, Fig. 5, der an einem Resonator 22 angeschlossen ist. Der Schwinger 10 erzeugt mechanische Ausgangsschwingungen in Abhängigkeit von einer ihn speisenden elektrischen Hochfrequenzenergie. Hierfür ist der Schwinger 10 entweder mit magnetostriktiven oder piezoelektrischen Elementen versehen. Ein für diesen Zweck geeigneter Schwinger mit piezoleketrischen Elementen, ist z.B. in der US-Patentschrift 3 328 610 beschrieben.
Die vordere oder die Ausgangsfläche des Resonators 22 ist gegenüber einem drehbaren Rad 24 angebracht, das einen Amboß darstellt. Die vordere Fläche des Resonators und das drehbare Rad 24 bilden zusammen einen Spalt, durch den das zu speisende oder zu verbindende Material hindurchgeführt wird, und der Resonator teilt bei einer Schwingung bei seiner Resonanzfrequenz dem durch den Spalt transportierten Material Ultraschallschwingungen mit, um ein
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Schweißen oder Verbinden zu bewerkstelligen, wie es zum Stand der Technik gehört.
In Fig. 1 ist ferner eine elektrische Energieversorgung 26 am Tisch angebracht, und der Aufbau dieser Energieversorgung wird im einzelnen später beschrieben. Die Energieversorgung enthält elektrische Netzspannung und liefert über ein Kabel Hochfrequenzenergie zum Wandler 10. In einem typischen Fall wird der Wandler 10 mit einer Frequenz im Bereich von 20 - 40 kHz versorgt, es versteht sich jedoch, daß dieser Bereich lediglich zu Verständniszwecken für typische Arbeitsbedingungen angegeben ist. Eine auf Druck ansprechende Fußsteuerung 28 ist über eine Gelenkstange mit einem Steuerkasten 32 verbunden, der Antriebsmittel für das Rad 24 aufweist, um dieses mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben, um die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch die Schweißanordnung einzustellen. Der Steuerkasten 32 enthält ferner ein Mittel zum Steuern der Geschwindigkeit des Resonators durch Steuerung der Energieversorgung 26. Es ist zu beachten, daß die Steuerung 28 eine doppelte Aufgabe hat, nämlich Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit des Materials und Steuerung der Geschwindigkeit des Resonators in vorgegebener und zusammenwirkender Weise, wie noch in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben werden soll. Fig. 1 zeigt ferner eine Steuerung 34, die durch Kniedruck betätigbar ist, und mit der ein Anheben und Absenken des Resonators 22 um einen vorgegebenen Betrag bewerkstelligt werden kann, um das Einführen und Entfernen des Werkstücks aus dem Arbeitsbereich zu erleichtern. Zu diesem Zweck sind der Wandler 10 und das Horn 22 mit einem Kolben verbunden, der eine vertikale Bewegung in Ab-
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hängigkeit von einem ihn beaufschlagenden Strömungsmitteldruck ausführt.
In Fig. 2 ist die Anordnung der Schweiß- oder Verbindungsanordnung in mehr Einzelheiten gezeigt. Das Rad 24 ist drehbar auf einer Welle 36 angeordnet, die sich von einem Untersetzungsgetriebe 38 her erstreckt, das durch einen Elektromotor 40 angetrieben wird. Zwecks Auswechseln des Rades 24, das, wie dargestellt, ein erhabenes Zick-Zackmuster aufweist, ist eine entfernbare Mutter 37 vorgesehen. Durch Anheben der Platte 42 kann das Rad 24 entfernt und ein anderes Rad auf die Welle 36 aufgesetzt werden. Typische Muster, wie sie um den Rand des Rades herum vorgesehen werden können, sind in Fig. 3 dargestellt.
Wenn die kniebetätigbare Steuerung 34 nach rechts (in Fig. 2) gegen die Kraft einer Feder 44 gedrücktwird, betätigt sie einen Schalter 46, der über elektrische Leitungen 48 ein nicht gezeigtes Magnetventil betätigt, um ein Anheben des Wandlers 10 und des Resonators um einen vorgegebenen Betrag zu bewerkstelligen, etwa um 3 cm. Nach Druckentlastung der Steuerung 34 stellt die Feder 44 die Steuerung 34 gegen den Anschlag 45 zurück, und der Resonator 22 nimmt seine abgesenkte Stellung ein. Das vordere Ende des Resonators wird nicht in eigentlichem Konfekt mit dem Rad gebracht, es wird jedoch ein schmaler Spalt vorgesehen, um ein Vorschieben des Materials durch den Spalt zu ermöglichen und ebenfalls eine Ausdehnung des Resonators 22, wenn er resonant wird. Zur Einstellung des Spaltes wird ein nicht gezeigtes Mikrometer verwendet. Der Resonator 22 hat allgemein die Form eines Stabes und ist in seiner Längsachse
209823/0808 -ß-
resonant. Der Resonator ist so ausgelegt, daß seine vordere Fläche im wesentlichen im Schwingungsbauch liegt.
Eines der hervorstechenden Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht in der koordinierten Steuerung der Geschwindigkeit des Resonators und der Geschwindigkeit, mit der das zu schweißende Werkstück oder Material durch den Spalt hindurch transportiert wird.
Fig. 7 stellt diese Beziehung im einzelnen dar. Das Diagramm zeigt die Geschwindigkeit des Resonators als Funktion von der Vorschubgeschwindigkeit bei einem Schweißen oder Verbinden von zwei übereinander liegenden weichen thermoplastischen Streifen. Die Kurve 100 zeigt den optimalen Verlauf der Resonatorgeschwindigkeit, die abgeleitet wurde durch Ermitteln der Grenzbedingung 102 für das "Überschweißen" und der Grenzbedingung 104 für das "Unterschweißen" Die obere Grenze wird festgelegt, indem der Anfang einer Löcherbildung im Saum durch zu starkes Schmelzen des Materials oder der Fasern beobachtet wird. Umgekehrt ist die untere annehmbare Grenze festzulegen, indem die Bedingung beobachtet wird, wann ein vollständiges Verschweißen sämtlicher Fasern innerhalb des Schweißbereichs stattfindet. Die Kurve 100 ist eine gerade Linie, da die Kurve jedoch nicht den Ursprung schneidet, ist die Geschwindigkeit nicht proportional der Vorschubgeschwindigkeit. Die Kurve wird durch folgende Gleichung ausgedrückt:
ν = Ar + B
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worin ν die Spitzengeschwindigkeit des Resonators in cm/sec, r die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch den Schweißbereich in cm/sec,
A die Steigung der Kurve 100 und B der Schnitt der Kurve 100 mit der Ordinate ist.
Es ist zu beachten, daß die Schallenergieaufnahme des Werkstücks, dargestellt durch die Kurve 105, in ihrer Steigung mit größer werdender Vorschubgeschwindigkeit abnimmt. Diese Erscheinung scheint durch die Tatsache hervorgerufen zu werden, daß bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten eine bessere Ausnutzung der akustischen Energie in der Schmelzzone stattfindet, d.h. es wiid mehr Energie zum Schmelzen der Fasern verwendet im Vergleich zum Energieverlust durch die Leitung durch die Verbindungsanordnung und die Fasern nach außen. Die Beziehung gemäß Fig. 7 wird elektrisch herbeigeführt durch eine Anordnung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Ein veränderbarer Transformator 55 erhält Netzspannung an seinen Klemmen 106, 108 und erzeugt eine veränderliche Spannung V„ für den' Motor 40 und eine veränderliche Spannung Vg für die Energieversorgung 26. Wenn der bewegliche Abgriff 56 bewegt wird, werden die Spannungen Vj, und Vg gemeinsam verändert. Die die Energieversorgung 26 beaufschlagende Spannung Vg ist proportional der Geschwindigkeit des Resonators. Die den Motor 40 beaufschlagende Spannung V^ ist proportional zur Geschwindigkeit des Motors und somit zur Vorschubgeschwindigkeit des Materials oder des Werkstücks. Die Spannung VT ist konstant und wird zwischen den festen Abgriffen abgenommen.
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Fig. 5 stellt eine Ausführung der Schaltung nach Fig. 4 dar. Das Fußpedal 28 ist über das Gestänge 30 zum Antrieb für das Rad 24 und mit der elektrischen Schaltungsanordnung verbunden. Wenn die Fußsteuerung heruntergedrückt wird, die durch eine Feder 29 in die Ruhestellung gedrückt wird, wird der Schalter 50 geschlossen, Der geschlossene Schalter 50 überträgt Energie von den Wechselstromklemmen 106, 108 über die Transformatorwicklung 55 und einem Gleichrichter 52 zu dem Motor 40. Dei^Motor 40 ist ein Gleichstrommotor, der mit einer Geschwindigkeit dreht, die bestimmt ist durch die ihn beaufschlagende Gleichspannung. Der bewegliche Transformatorabgriff 56 ist mit dem Gestänge 30 verbunden, und bei einem Herunterdrücken des Pedals 28 steigt somit die dem Motor 40 beaufschlagende Spannung an;und die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch den Spalt steigt in entsprechender Weise an.
In ähnlicher Weise wird über den geschlossenen Schalter 50 Wechselspannung über den Transformator 55 auf die Klemmen 60 und 61 der Energieversorgung 26 für den Wandler 10 gegeben. Wird das Pedal 28 heruntergedrückt, dann steigt die an den Klemmen 60 und 61 anliegende Spannung an.
Die Energieversorgung oder der elektrische Generator 26 ist bei diesem typischen Ausführungsbeispiel von einem Aufbau, wie er im US-Patent 3 432 691 (s.Fig. 7) beschrieben ist. Wie in diesem Patent beschrieben, wird das piezoelektrische Wandlerelement des Wandlers 10 in Parallelresonanz betrieben und die Amplitude des Wandlers, die ander vorderen Fläche des Resonators 22 auftritt, ist proportional der beaufschlagten Spannung. Wenn die Eingangs-
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spannung der Energieversorgung 26 verändert wird, ändert sich die Geschwindigkeit des Resonators ebenfalls, und innerhalb des gewählten Betriebsbereichs ist die Geschwindigkeit des Resonators eine Direktfunktion der beaufschlagten Spannung. Die Theorie und die Betriebsweise der Energieversorgung 26 wird in Einzelheiten in
en
dem vorher erwähnten Patent dargelegt, sie soll/jedoch zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung nochmals kurz erklärt werden.
Die positive Klemme der Gleichstromquelle, die einen Gleichrichter 62 und einen Filterkondensator 63 aufweist, lädt über einen Schalttransistor 64, eine Klemme B, eine Impedanz 66 und eine Transformatorwicklung 68 einen Kondensator 67 auf. Die Schaltungsanordnung befindet sich in Schwingung, weil die kapazitive Reaktanz des Lastkreises (Wandler 10 und Kondensator 70) und des Antriebskreises (Primärseite des Transformators T1) in Resonanz ist mit der induktiven Reaktanz des Antriebskreises. Die Transformatorwicklung 71 erzeugt ein Rückkopplungssignal der gleichen Frequenz, wobei das Signal dann durch den Kondensator 67 in seiner Phase verschoben wird, um im wesentlichen in Phase zu sein mit der Wirkstromkomponente des Lastkreises, und um über den Entkopplungskondensator 72 die Transformatorwicklung 73 des Rückopplungstransformators T2 zu beaufschlagen. Die Sekundärwicklungen 74 und 75 des Transformators T2 erzeugen ein Steuersignal für die Schalttransistoren 64 und 65, um die Erzeugung von Energieimpulsen mit der Parallelresonanzfrequenz des Wandlers 10 zu synchronisieren. Wie angedeutet, beschreibt das obige Patent die Schaltungsanordnung in weiteren Einzelheiten.
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Eine andere geeignete Schaltungsanordnung zum Betrieb des Wandlers 10 ist im US-Patent 3 443 130 offenbart. In dem letzteren Patent wird der Wandler in Serienresonanz betrieben, und es muß der den Wandler beaufschlagende Strom geändert werden, um die Geschwindigkeit des Resonators zu verändern, wobei die Geschwindigkeit des Resonators eine Funktion der Amplitude des Stroms ist. Die genaue Schaltung, die zum Betrieb des Resonators erforderlich ist, ist nicht so bedeutsam wie das Erfordernis, daß die Geschwindigkeit des Resonators steuerbar ist, unabhängig von der Impedanz der Last, die der Resonator vorfindet. Die oben bezeichneten Schaltungen dienen diesem Zweck, indem sie lediglich die Geschwindigkeit des Resonators steuern.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung, die eine elektrische Schaltungsanordnung mit einem Umkehrschalter 80 enthält, der die Drehrichtung des Antriebsrades 24 umkehrt. Dieser Schalter ist nützlich für den Beginn oder das Beenden eines Schweißvorganges.
In weiterer Abwandlung kann das mechanische Gestänge 30 durch eine flexible Welle ersetzt werden oder es können elektrische Stellvorrichtungen verwendet werden, die als Selsyn oder Synchro bekannt sind. Das Hauptmerkmal beruht auf die zusammenwirkende Beziehung zwischen der Vorschubgeschwindigkeit des Materials und der Geschwindigkeit des Resonators. Ausführliche Versuche haben gezeigt, daß die Spannung V_, über eine große Anzahl verschiedener Materialien konstant bleibt, wobei die Materialien vom vollständigen oder teilweisen thermoplastischem dünnen Material oder Geweben reicht.
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: Aus der obigen Beschreibung ist offensichtlich, daß die Schweiß-1 oder Verbindungsvorrichtung, die gemäß der Lehre der Erfindung
aufgebaut ist, eine Ultraschall-MNähmaschine" bildet, die leicht durch Personen bedient werden kann, die früher herkömmliche Nähmaschienen bedient haben. Mit Hilfe der vorstehenden Vorrichtung ist es möglich, Anzüge, Krawatten, Vorhänge, Drapierungen, Taschen und andere Artikel, die alle die Verwendung von Textilien, die thermoplatische Fasern enthalten, einschließen, herzustellen. In manchen Fällen übersteigt die Festigkeit der erzielten Naht
jener, die mit einer herkömmlichen Befestigung durch einen Faden erzielt wurde.
-14-209823/0808

Claims (10)

  1. Dr. Ing. H.
    Dipl. Ing. H. Hsudc
    Dipl. Phys. W. Schmilz 8 MBnchen 15, MescwM r.23
    Tel. 5380586
    Branson Instruments, Inc.
    Progress Drive, 24.November 1971
    Stamford,Conn.06904,USA Anwaltsakte M-1658
    Patentansprüche
    (1.) Ultraschallvorrichtung zum Herstellen von Nähten, Säumen oder dergleichen, mit einem elektroakustischen Schwinger und einem mit diesem verbundenen Resonator, der bei einer Ultraschallfrequenz resonant ist, sowie einem Amboß, der gegenüber dem vorderen Ende des Resonators angeordnet ist und mit diesem einen Spalt bildet, durch den ein zu bearbeitendes Werkstück geführt wird, wodurch der Resonator dem Werkstück zur Herstellung einer Verbindung Ultraschallenergie zuführt, und mit einer Vorschubvorrichtung, die das Werkstück mit einstellbarer Vorschubgeschwindigkeit in kontinuierlicher Bewegung durch den Spalt vorschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Steuervorrichtung die Geschwindigkeit des Resonators (22) in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch den Spalt steuerbar ist.
  2. 2. Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung die Geschwindigkeit des Resonators
    (22) mit größer werdender Vorschubgeschwindigkeit erhöht.
    209823/0808 -15-
  3. 3. Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aaboß drehbar ist und die Vorschubvorrichtung eine Antriebsvorrichtung (38,40) für den Amboß aufweist.
  4. 4. Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung mit einer fußbetätigbaren Vorschubsteuerung (28,56) gekoppelt ist.
  5. 5. Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß ein Rad (24) mit zylindrischer Umfangs-
    flache ist. (
  6. 6. Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Rades (24) zwecks Eingriff mit dem Werkstück gemustert ist.
  7. 7. Ultraschallvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator ein Stab ist, der in Richtung seiner Längsachse resonant ist.
  8. 8. Ultraschallvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubsteuerung durch Druck betätigbar ist, wobei abhängig von einem ansteigenden Druck ein ansteigendes Potential an die Vorschubvorrichtung gelegt vird und daß die Vorschubsteuerung mit einer Schaltvorrichtung versehen ist, die bei Abwesenheit von Druck den Schwinger und die Vorschubvorrichtung von einer elektrischen Energiequelle abschaltet.
    209823/0808 -16-
  9. 9. Ultraschallvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Geschwindigkeit des Resonators abhängig von der Vorschubgeschwindigkeit linear erfolgt und geringer ist als die Vergrößerung der Vorschubgeschwindigkeit.
  10. 10. Ultraschallvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung einen veränderlichen Transformator (55) aufweist, der eine Wicklung mit einem veränderbaren Ausgangsabgriff (56), einem festen Ausgangsabgriff und einem weiteren festen Abgriff aufweist, der zwischen dem veränderbaren und dem festen Ausgangsabgriff angeordnet ist, daß die Antriebsvorrichtung (38,40) mit dem veränderbaren (56) und dem weiteren Ausgangsabgriff verbunden ist, daß der Eingang der elektrischen Energiequelle (62) mit dem veränderlichen und dem festen Ausgangsabgriff (60) verbunden ist, und daß die Vorschubsteuerung mit dem veränderlichen Abgriff (56) verbunden ist, um die Drehzahl des drehbaren Gliedes und die Geschwindigkeit des Resonators gemeinsam zu steuern.
    20 9823/0808
    ORIGINAL INSPECTED
DE19712158565 1970-11-27 1971-11-25 Ultraschallvorrichtung zum Herstellen von Nähten oder Säumen Expired DE2158565C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9315170A 1970-11-27 1970-11-27
US9315170 1970-11-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2158565A1 true DE2158565A1 (de) 1972-05-31
DE2158565B2 DE2158565B2 (de) 1975-10-23
DE2158565C3 DE2158565C3 (de) 1976-05-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0124101A1 (de) * 1983-05-02 1984-11-07 Unilever N.V. Schweissnaht
DE102008059142A1 (de) 2008-11-26 2010-06-02 Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH Verfahren zum Fügen von verstärkten Polytetrafluorethylen-Folien mittels Ultraschall und Sonotrode zur Durchführung des Verfahrens

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Publication number Publication date
US3666599A (en) 1972-05-30
CA949439A (en) 1974-06-18
IT945127B (it) 1973-05-10
FR2115456A1 (de) 1972-07-07
DE2158565B2 (de) 1975-10-23
GB1322849A (en) 1973-07-11
FR2115456B1 (de) 1974-04-05

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Legal Events

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