DE9305717U1 - Device for ultrasonic welding - Google Patents
Device for ultrasonic weldingInfo
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Description
Vorrichtung für eine Ultraschall-VerschweißungDevice for ultrasonic welding
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Ultraschall-Verschweißung
mit einer Sonotrode und einem Amboß, dessen Anlagefläche aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten
Elementen gebildet ist.
5The invention relates to a device for ultrasonic welding with a sonotrode and an anvil, the contact surface of which is formed from a plurality of elements arranged next to one another.
5
Für die Ultraschall-Verschweißung, beispielsweise von mit verschweißbarem Material beschichteten Papiersäcken, ist es bekannt, eine Sonotrode als Ultraschallquelle zu verwenden, die mit einem relativ massiven Amboß zusammenwirkt. Die miteinander zu verschweißenden Materialien werden zwischen Sonotrode und Amboß aufeinander gepreßt. Durch die Anwendung des Ultraschalls wird das verschweißbare Material plastifiziert, so daß die Materialien der aufeinanderliegenden Lagen verschweißt werden.For ultrasonic welding, for example of paper bags coated with weldable material, it is known to use a sonotrode as an ultrasound source, which interacts with a relatively solid anvil. The materials to be welded together are pressed together between the sonotrode and the anvil. The application of ultrasound plasticizes the weldable material so that the materials of the superimposed layers are welded together.
Aus der US 4 444 614 ist es bekannt, den Amboß aus einer Vielzahl von in einem Amboßgehäuse nebeneinander angeordneten Elementen auszubilden, die gemeinsam die Anlagefläche bilden. Die flächigen Elemente sind dabei mit einem elastischen Fuß ausgebildet, um durch den zu verschweißenden Gegenstand entstehende Unebenheiten auszugleichen und auch bei den Unebenheiten eine sichere Verschweißung zu ermöglichen.From US 4,444,614 it is known to form the anvil from a large number of elements arranged next to one another in an anvil housing, which together form the contact surface. The flat elements are designed with an elastic foot in order to compensate for unevenness caused by the object to be welded and to enable secure welding even with the unevenness.
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Nachteilig an einem derartigen bekannten Amboß ist, daß eine große Anzahl von flächigen Elementen für die Montage des Amboß gehandhabt werden müssen. Dies ist besonders nachteilig im Servicefall, wenn flächige Elemente defekt oder abgenutzt sind und ausgetauscht werden müssen.The disadvantage of such a known anvil is that a large number of flat elements have to be handled to assemble the anvil. This is particularly disadvantageous in the case of servicing, when flat elements are defective or worn and have to be replaced.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß eine einfachere Montage des Ambosses gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of designing a device of the type mentioned at the outset in such a way that a simpler assembly of the anvil is ensured.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Anlagefläche die Außenfläche einer Spiralfeder ist.This task is solved in a device of the type mentioned at the beginning in that the contact surface is the outer surface of a spiral spring.
Durch den Einsatz einer Spiralfeder als Anlagefläche des Ambosses wird eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Elementen durch die Windungen der Spiralfeder realisiert, die eine gewisse Elastizität aufweisen können, dabei aber zusammenhängen, so daß die Vielzahl der nebeneinander angeordneten Elemente immer einheitlich gehandhabt werden kann. Die Spiralfeder muß lediglich in das Gehäuse des Amboß eingesetzt und gegebenenfalls wieder entnommen werden. Dies ist eine äußerst einfacher Vorgang, der wenig Zeit benötigt, so daß im Servicefall der Amboß durch Austausch der Spiralfeder sofort wieder funktionsfähig gemacht werden kann.By using a spiral spring as the contact surface of the anvil, a large number of elements arranged next to one another are realized by the turns of the spiral spring, which can have a certain elasticity, but are connected so that the large number of elements arranged next to one another can always be handled uniformly. The spiral spring only has to be inserted into the housing of the anvil and removed again if necessary. This is an extremely simple process that takes little time, so that in the event of servicing, the anvil can be made functional again immediately by replacing the spiral spring.
Außerordentlich zweckmäßig ist, wenn die Spiralfeder eine Zugfeder ist, deren Windungen im Ruhezustand dicht an dicht aneinander liegen. Dadurch wird ohne externe Vorspannung eine geschlossene Außenfläche der Spiralfeder sichergestellt.It is extremely useful if the spiral spring is a tension spring whose windings lie close together when at rest. This ensures a closed outer surface of the spiral spring without external pre-tension.
Bei den bekannten Ambossen waren die nebeneinander liegenden Kanten der flächigen Elemente, die gemeinsam die Anlagefläche bildeten, eben ausgeführt, so daß sich eine durchgehende ebene Anlagefläche ergab. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden die Windungen der SpiralfederIn the known anvils, the adjacent edges of the flat elements, which together formed the contact surface, were flat, so that a continuous flat contact surface was created. In a preferred embodiment of the present invention, the turns of the spiral spring form
demgegenüber eine wellige Oberfläche, beispielsweise indem die Spiralfeder aus einem Draht mit rundem Querschnitt gebildet
ist. Versuche haben ergeben, daß trotz der welligen Oberfläche eine zuverlässige Verschweißung möglich' ist und daß diea wavy surface, for example by forming the spiral spring from a wire with a round cross-section
Tests have shown that despite the wavy surface, reliable welding is possible and that the
wellige Oberfläche sogar Vorteile bei der Verschweißung bieten kann, weil bei der Ultraschall-Verschweißung störendes
Material durch den Ultraschall in die Wellentäler der welligen Oberfläche transportiert wird und durch die von den Wellen-wavy surface can even offer advantages in welding, because during ultrasonic welding disturbing
Material is transported by the ultrasound into the troughs of the wavy surface and by the waves
bergen ausgehende Plastifizierung des Materials in den Wellentälern
etwas unterhalb der eigentlichen Verschweißungsebene
eingeschweißt wird. Gerade bei der Verschweißung von gefüllten Säcken, insbesondere (im Verschweißungsbereich mit einer
geeigneten Schweißschicht versehenen) Papiersäcken entstehtentail outgoing plasticization of the material in the wave valleys slightly below the actual welding level
Especially when welding filled bags, especially (in the welding area with a
suitable welding layer) paper bags are created
durch die wellige Oberfläche eher ein Vorteil als ein
Nachteil.due to the wavy surface more of an advantage than a
Disadvantage.
Die erfindungsgemäße Verwendung einer Spiralfeder erlaubt es,
einen Amboß für eine erfindungsgemäße Vorrichtung außerordentlieh
preiswert herzustellen, da herkömmliche ZugfedernThe inventive use of a spiral spring allows
to produce an anvil for a device according to the invention extremely inexpensively, since conventional tension springs
verwendet werden können und nicht die Präzisionsfertigung
einer Vielzahl von flächigen Elementen für den Amboß mit deren präziser Verbindung untereinander im Amboßgehäuse erforderlich
ist.can be used and not the precision manufacturing
a large number of flat elements for the anvil with their precise connection to each other in the anvil housing is required.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es
zeigen:
5The invention will be explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.
5
Figur 1 - eine teilweise geschnittene Seitenansicht einesFigure 1 - a partially sectioned side view of a
AmbossesAnvil
Figur 2 - einen Vertikalschnitt entlang der Line A-B in Figur 1Figure 2 - a vertical section along line A-B in Figure 1
Figur 1 läßt eine rohrförmige Halterung 1 erkennen, an der ein Amboß 2 befestigt ist. Der Amboß 2 besteht aus einem an der rohrförmigen Halterung 1 einseitig befestigten ebenfalls rohrförmigen Gehäuse 3, das über nahezu seine gesamte Länge an seiner Oberseite abgeschnitten ist und so zur Oberseite hin ein Fenster 4 bildet. Durch das Fenster 4 wird die Oberseite einer in das Gehäuse 3 eingesetzten Spiralfeder 5 erreichbar, deren Oberseite über die Höhe des Gehäuses 3 im Bereich der Fenster 4 hinausragt. Die Spiralfeder ist an beiden Enden im Gehäuse 3 mit durch das Gehäuse mittig hindurchtretenden Sicherungsstiften 6 in seiner Lage fixiert.Figure 1 shows a tubular holder 1 to which an anvil 2 is attached. The anvil 2 consists of a tubular housing 3 which is attached to the tubular holder 1 on one side and which is cut off at its top over almost its entire length, thus forming a window 4 towards the top. The top of a spiral spring 5 inserted into the housing 3 can be reached through the window 4, the top of which protrudes above the height of the housing 3 in the area of the window 4. The spiral spring is fixed in position at both ends in the housing 3 with locking pins 6 which pass through the middle of the housing.
5 Wie Figur 1 erkennen läßt, ist die Spiralfeder 5 aus einem Draht mit rundem Querschnitt gewickelt, so daß die obere Außenfläche der Spiralfeder 5, die die Anlagefläche für den zu verschweißenden Gegenstand und die Sonotrode bildet, aufgrund der im Querschnitt runden Windungen wellig ausgebildet ist.5 As can be seen from Figure 1, the spiral spring 5 is wound from a wire with a round cross-section, so that the upper outer surface of the spiral spring 5, which forms the contact surface for the object to be welded and the sonotrode, is wavy due to the round cross-section of the windings.
Obwohl die wellige Ausbildung der Anlagefläche durchaus Vorteile bietet, ist es ohne weiteres möglich, die Spiralfeder 5 auch aus einem Draht mit einem rechteckigen Querschnitt zu wickeln, um eine nichtwellige, ebene Anlagefläche auszubilden.Although the wavy design of the contact surface certainly offers advantages, it is also possible to wind the spiral spring 5 from a wire with a rectangular cross-section in order to form a non-wavy, flat contact surface.
Die Zeichnung läßt erkennen, daß das Auswechseln der Spiralfeder 5 ohne Schwierigkeiten möglich ist. Das Auswechseln kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein Sicherungsstift 6 entfernt und die Spiralfeder 5 axial aus dem Gehäuse 3 herausgezogen wird. In diesem Fall kann sich das Gehäuse im Bereich der Fenster 4 so hoch erstrecken, daß ein Herausfallen der Spiralfeder 5 aus dem Gehäuse 3 nicht möglich ist. In diesem Fall kann der Amboß auch mit der Anlagefläche der Spiralfeder 5 nach unten in Benutzung genommen werden, wenn eine Sonotrode unterhalb des Ambosses 2 gegen diesen verfahren wird.The drawing shows that the replacement of the spiral spring 5 is possible without difficulty. The replacement can be carried out, for example, by removing a locking pin 6 and pulling the spiral spring 5 axially out of the housing 3. In this case, the housing can extend so high in the area of the windows 4 that it is not possible for the spiral spring 5 to fall out of the housing 3. In this case, the anvil can also be used with the contact surface of the spiral spring 5 facing downwards, if a sonotrode is moved against the anvil 2 below it.
In jedem Fall stellt die Spiralfeder 5 ein preiswertes und leicht zu handhabendes Element dar, das leicht montiert und ausgewechselt werden kann.In any case, the spiral spring 5 is an inexpensive and easy-to-handle element that can be easily installed and replaced.
Patentanwälte
Gramm + Lins
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Gram + Lins
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Claims (4)
einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Elementen
gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage-1. Device for ultrasonic welding with a sonotrode and an anvil (2) whose contact surface consists of
a multitude of elements arranged next to each other
is formed, characterized in that the investment
gekennzeichnet, daß die Windungen der Spiralfeder (5)
eine wellige Oberfläche bilden.3. Device according to claim 1 or 2, characterized
characterized in that the turns of the spiral spring (5)
form a wavy surface.
Querschnitt gebildet ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the spiral spring (5) consists of a wire with round
cross-section is formed.
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