JP2005511299A - 回転式超音波ホーンの剛性のある分離 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に、超音波処理の実行に用いることができる方法及び装置に関する。特定の特徴においては、この方法及び装置は、回転超音波ホーンを含むことができ、超音波処理は、超音波結合動作を含むことができる。より詳細には、本発明は、回転ホーンの作動的な分離を与えることができる一方、比較的高い剛性及び剛さをもつ接続システムを用いる超音波処理方法及び装置に関する。
従来の超音波システムには、回転アンビルと協働する回転ホーンが含まれている。従来の回転超音波ホーンは、超音波の分離を与えるために、ゴム又は他のエラストマー性構成材を用いることによって支持され取り付けられてきた。その結果として、超音波ホーンは、低い静的剛さ及び低い動的剛さを呈し、通常の作動中に過度に大きな振れ又は他の変位を呈する。さらに、従来の超音波ホーンシステムは、複雑な信頼性の低いトルク伝達技術を用いていた。
種々の欠点に対処する一助とするために、従来の超音波結合システムは、超音波ホーンを、協働する回転アンビルに対して所望の位置に維持する一助とするために、付加的な支持ホイールを使用していた。典型的には、支持ホイールは、通常の作動中に、回転ホーンを回転アンビルに実質的に連続的に直接接触する状態に保つように構成される。しかしながら、こうした支持ホイールの使用は、システムからの可聴ノイズを過度に増大させ、超音波ホーンの作業面上の過度の磨耗を招くことになる。さらに、ホーンは、一様でない磨耗を呈し、或いは磨耗をより一様に分散させるために揺動機構の使用を要求する。回転ホーンを駆動させるのに必要とされるトルク伝達システムは、非常に高価であり、過度のメンテナンスを必要とし、設置及び調節が難しい。従来の超音波ホーンシステムはまた、所望の結合作業を行うのに不適当な領域をホーンの作業面上に形成し、十分なレベルの動安定性を与えない。さらに、従来の超音波結合システムは、非常に厳密な調整を要求し、過度に複雑で多大なコストがかかる。音響分離マウントを与えるためにゴム又は他の弾性材料が用いられ、エラストマー性材料が圧縮され過ぎている場合には、マウントは、過度の反射エネルギーを生成することがある。その結果として、改善された超音波結合システムに対する必要性が引き続き存在する。
超音波処理方法及び装置は、分離部材に作動関係で接合された回転可能な超音波ホーン部材を含むことができる。特定の態様においては、分離部材は高い剛性を呈することができる。別の特徴においては、分離部材は、ホーン活動範囲の音響周波数の下で作動的に屈曲して、半径方向に沿った作動的運動成分と、軸方向に沿った作動的運動成分とを与えるように構成することができる。
特定の態様においては、分離部材は、半径方向の分離コンポーネントと軸方向の分離コンポーネントとをもつことができる。半径方向の分離コンポーネントは、軸部材に作動関係で接合することができ、該軸部材から少なくとも半径方向に延びるように構成することができる。半径方向分離コンポーネントは、ホーン活動範囲の音響周波数の下で作動的に屈曲されるように構成することができる。軸方向分離コンポーネントは、半径方向分離コンポーネントの作動部分に作動関係で接合することができ、該半径方向分離コンポーネントから少なくとも軸方向に延びるように構成することができる。軸方向分離コンポーネントは、ホーン活動範囲の音響周波数の下で作動的に屈曲されるように構成することができる。
本発明は、以下の本発明の詳細な説明と図面を参照したときに、より十分に理解され、更なる利点が明らかとなるであろう。
本発明を組み入れた方法及び装置は、いかなる作動的な超音波処理操作とも共に用いることができる。そのような処理操作の代表例は、超音波切断、穿孔、結合、溶接、エンボス加工、捲縮、熱活性化など、及びその組み合わせを含むことができる。
本開示においては、「結合」及び「溶接」という用語は交換可能に用いられ、材料の少なくとも1つの層と、同様の材料又は異なる材料の別の層とのほぼ永久的な接合を指す。結合される材料の性質が重要であるとは知られていない。しかしながら、本発明は特に、織られた布、不織布、及びフィルムといった材料の2つ又はそれ以上の層の結合において有用である。
本開示においては、「布地」という用語は広義に用いられ、織られた、又は不織の繊維質材料のシート又はウェブを意味する。布地又はフィルム層は、ロールにおけるように連続的であってもよく、或いは非連続的であってもよい。
この方法及び装置の代表的な形態は、例えば超音波結合操作を参照して開示され説明される。適切な結合又は溶接は、様々な機構によって達成できることは明らかであろう。結合は、例えば、結合される全ての材料の結合域における部分的な又は完全な溶融によって得られる。この場合には、こうした材料の結合域に部分的な又は完全な融合が存在する。或いは、結合は、部分的に又は完全に溶融した材料が隣接する材料の中に又は上に流れ、次にそれにより1つの材料と別の材料との機械的な相互鎖錠が得られるというように、結合される材料の1つの部分的な又は完全な溶融によってもたらされる。
本開示において用いられた時には、「備える」、「備えている」、及び「備える」という語根から派生する他の語は、述べられたいずれかの特徴、要素、完全体、段階、又は部品の存在を指定する、幅広い解釈が可能な用語であることを意図されており、1つ又はそれ以上の他の特徴、要素、完全体、段階、部品、又はそのグループの存在を排除することを意図されていないという点にも注意されたい。
本発明の技術は、種々の様式の所望の物品を製造するように構成することができる。そのような物品は、例えば、ガウン、カバー、ラップ、ドレープ、衣類、包装体などとすることができる。物品はまた、吸収性物品とすることができ、吸収性物品は、幼児用おむつ、小児用トレーニングパンツ、女性用ケア用品、成人用失禁用衣類、などを含むことができる。物品は使い捨てとすることができ、限定された使用が意図される。使い捨て物品は通例、洗浄及び再使用を意図されない。
図1、図2、及び図5を参照すると、この方法及び装置と共に用いられる種々の部品は、軸方向100、半径方向102、及び周方向104をもつことができる。軸方向100は、選択された部品又は部材の指定の回転軸に沿って延びる。半径方向102は、回転軸から半径方向に延び、選択された部品又は部材の回転軸線に対してほぼ垂直である。周方向104は、選択された部品又は部材の回転軸の周りの軌道経路に沿って向けられ、半径方向102に対してほぼ垂直に位置合わせされ、軸方向100に対してほぼ垂直に位置合わせされる。
代表的に示されるように、アンビル部材86は、ほぼ円形の、円盤形状をとることができ、またアンビル部材の外周面90は、実質的に連続的であってもよい。或いは、アンビル部材は非円形の形状をとることもできる。更にアンビル部材の外周面は非連続的であってもよい。随意的に、アンビル部材は、1つ又はそれ以上のスポーク又はローブ部材からなる形状とすることができ、該スポーク又はローブ部材は同一の寸法及び/又は形状であってもよく、また異なる寸法及び/又は形状であってもよい。
代表的に示されるように、ホーン部材28は、ほぼ円形の、円盤形状をとることができ、ホーン部材の外周面88は、ほぼ連続的なものとすることができる。随意的に、ホーン部材は非円形の形状とすることができる。更に、ホーン部材の外周面は非連続的な形態とすることができる。
超音波励振器82は、作動関係で接続され、好適な超音波導波管、ブースタ部材、及び接続/伝達部品を通じて、十分な量の超音波の力をホーン部材28に向けることができる。好適な超音波励振器、超音波コネクタ、超音波ブースタ、及び超音波導波管はこの技術分野において周知であり、販売業者から入手可能である。
具体的な形態においては、軸部材34は、ノード平面及び/又はアンチノード平面を与えることができる。分離部材42は、必要に応じて、実質的に対応するノード平面に又はその近傍に隣接して配設されるか、或いは実質的に対応するアンチノード平面に又はその近傍に隣接して配設されるか、もしくは対応するノード平面又はアンチノード平面から離間された位置に配設することができる。
更なる態様においては、分離部材42は高い剛性及び強度をもつことができ、実質的に非エラストマー性とすることができる。分離部材の動的な屈曲は実質的に非エラストマー性とすることができ、天然ゴム又は合成ゴムといったエラストマー材からなる部品を実質的にもたない機構によって与えることができる。更に他の態様においては、分離部材は全体的に片持ち梁形式の撓み及び屈曲を与えることができる。また、分離部材は、該分離部材の半径方向横向きに向けられた作動的な屈曲又は撓み変位成分を与えることができ、該分離部材の軸方向横向きに向けられた作動的な屈曲又は撓み変位成分を与えることができる。
軸方向分離コンポーネント50は、半径方向分離コンポーネント46の作動部分に作動関係で接合することができ、該半径方向分離コンポーネント46から少なくとも軸方向に延びるように構成することができる。具体的な態様においては、軸方向分離コンポーネントは、全体的に片持ち梁形式で半径方向分離コンポーネントから延びることができる。軸方向分離コンポーネント50は、ホーン活動範囲の音響周波数の下で、作動的に撓み、屈曲するように構成することができる。また、軸方向分離コンポーネントは、動的に屈曲して、該軸方向分離コンポーネントの厚さ方向に向けられる横向きの変位を与えることができる。従って、軸方向分離コンポーネントの動的な屈曲は、ほぼ分離部材の半径方向に沿って揺動することができる。
軸部材34によって提供されるもののような1つ又はそれ以上の導波管を組み入れることもまた、当該技術分野において周知である。好適な導波管の構造及び配置は従来通りであり、超音波結合システムなどの超音波処理システムに使われる周知の工業技術を用いて実行することができる。
この方法及び装置において用いることができる回転可能なアンビル部材は、当該技術分野において周知であり、販売業者から入手可能である。そうした販売業者の例は、ペンシルヴァニア州ウェスト・チェスターに位置する事業所を有するソノボンド社、及びコネティカット州ダンベリーに位置する事業所を有するブランソン・ウルトラソニックス社を含む。
分離部材はまた、該分離部材の軸方向に対してほぼ横向きに向けられた1つ又はそれ以上の動的な屈曲及び撓み変位又は動きを示す1つ又はそれ以上の領域を提供することができる。具体的な態様においては、分離部材は、該分離部材のほぼ半径方向に向けられた1つ又はそれ以上の動的な屈曲及び撓み変位又は動きを示す1つ又はそれ以上の領域を与えることができる。例えば、分離部材の軸方向分離コンポーネント50は、該分離部材のほぼ半径方向に沿って延びる経路を振動的に往復して揺動する1つ又はそれ以上の動的な屈曲変位及び撓み変位を与えるように構成することができる。分離部材42によって示される既述の屈曲変位及び撓み変位に加えて、該分離部材は、通常の超音波結合操作の間に通例引き起こされる他の動的な運動を経験することもあると容易に認識されるであろう。
分離部材の半径方向及び/又は軸方向に対して横向きの動的な撓み変位及び屈曲変位は、対応する分離部材の過剰な疲労を生成することなく与えられることが望ましい。特定の分離部材が、個別に識別可能な半径方向分離コンポーネント46、48及び/又は個別に識別可能な軸方向分離コンポーネント50、52を有する場合には、そうした半径方向分離コンポーネント及び/又は軸方向分離コンポーネントの各々は、当該技術分野で周知の従来のパラメータ及び設計技術を用いることにより、各々過剰な疲労なしに屈曲するように構成することができる。例えば、長さ、厚さ、弾性係数、及び他のパラメータは、半径方向分離コンポーネントの作動的な屈曲及び耐疲労性を与えるように選択し構成することができる。同様に、長さ、厚さ、弾性係数、及び他のパラメータは、軸方向分離コンポーネントの作動的な屈曲及び耐疲労性を提供するように選択し構成することができる。
1つの具体的な態様においては、分離部材は、通常の操作の間に該分離部材の降伏強さの約10%を超えない応力レベルにさらされるように構成することができる。或いは、分離部材は、通常の操作の間に該分離部材の降伏強さの約1%を超えない応力レベルにさらされるように構成することができる。
分離部材は、ホーン活動範囲の音響周波数の下で作動的に屈曲し往復揺動して、半径方向に沿った作動的運動成分と、軸方向に沿った作動的運動成分とを与えるように構成することができる。周波数のホーン活動範囲は、名目上の超音波周波数の約±3%の範囲とすることができる。名目上の周波数とは、この方法及び装置を作動させて、選択された処理操作を実行することが意図されている、対象超音波周波数である。
図3から図8までを参照すると、軸方向分離コンポーネント50は、半径方向分離コンポーネント46からの、ほぼ軸方向の延長部を与えるように構成することができる。代表的に示された配置の例においては、軸方向分離コンポーネント50は、半径方向分離コンポーネント46の半径方向外方部分から軸方向に向けられた延長部を与えるように構成することができる。軸方向分離コンポーネントは、半径方向分離コンポーネントからの非連続的な又は実質的に連続的な軸方向延長部を与えるように構成することができる。また、軸方向分離コンポーネントは、分離部材の周方向104に沿って非連続的に又は実質的に連続的に延びるように構成することができる。代表的に示された形態の例においては、軸方向分離コンポーネント50は、ほぼ円筒形状とすることができる。
分離部材42に関連して、軸方向分離コンポーネント50及び半径方向分離コンポーネント46は、別々に設けられ互いに作動関係で取り付けられた部品とすることができ、また超音波結合装置の組み立てに適した単一の材料部品から一体に形成することもできる。例えば、軸方向分離コンポーネント及び半径方向分離コンポーネントは、同一のバーストック材料部品から切削することができる。
代替的な形態においては、軸方向分離コンポーネント50は、半径方向分離コンポーネント46と別々にすることができる。別の特徴においては、軸方向分離コンポーネントは、協働する連結部材58と一体に形成することもできる。次に、軸方向分離コンポーネントの指定された部分は、独立して設けられた協働する半径方向分離コンポーネント46に取り付け、固定することができる。図10に代表的に示されるように、半径方向分離コンポーネントは、軸方向分離コンポーネントにプレス嵌めすることができる。図10Aに示すように、半径方向分離コンポーネントは、ボルト留めか又は他の方法で軸方向分離コンポーネントに固定することができる。
図10Cに示すように、分離部材42の別の構成は、分離部材42の軸方向分離コンポーネント50にプレス嵌めされた協働する連結器58をもつことができる。追加的に、軸方向分離コンポーネント50と、半径方向分離コンポーネント46と、軸部材34は、いずれかの作動的な形態において、互いに連結することができると容易に認識されるであろう。
この方法及び装置は、1つ又はそれ以上の連結器58及び60により提供されるような少なくとも1つの、随意的に複数の、回転連結器を含むことができる。本発明の種々の配置において、各連結器は、他の連結器の幾つか又は全てと作動上類似するように構成することができる。従って、特定の連結器に関して記載された配置、構造的特徴、操作的特徴、又は他の形態は、他の連結器によっても組み入れることができる。
1つの具体的な態様においては、本発明の方法及び装置は、非常に低い静的変形を示す回転可能なホーン部材28を提供するように構成することができる。所望の形態においては、表面88の軸寸法に沿い且つ回転可能なホーンの半径方向に沿う中心の位置において、ホーン部材28の外周面88に対向して向けられる445N(100ポンド)の静止力がかけられた時に、静的変形は約0.025mm(約0.0005インチ)又はそれ以下とすることができる。他の形態においては、静的変形は、最大で約0.76mm(約0.03インチ)までとすることができる。ホーン変形は、代替的に約0.5mm(約0.02インチ)より大きくないものとすることができ、随意的に、向上された効果を提供するために、約0.3mm(約0.012インチ)より大きくないものとすることができる。1つの具体的な配置においては、ホーン部材の静的変形は、約0.076mm(約0.003インチ)より大きくないものとすることができる。
図3及び図4に示す配置に図示するように、軸方向分離コンポーネント50は、内方と外方の両方に、実質的に同等の距離だけ延びることができる。随意的に、軸方向分離コンポーネントは、内方と外方の両方に、異なる等しくない距離だけ延びることもできる。軸方向分離コンポーネント50は、対応する連結器58から距離をおいて軸方向分離コンポーネントを保持する、1つ又はそれ以上の、半径方向に突出する実質的に環状のスペーサ51を含むことができる。代表的に示されるように、一対のスペーサ51の各々は、軸方向分離コンポーネントの相対する軸方向端部の各々に配置することができる。離間された距離は、軸方向分離コンポーネントの作動的な量の動的な屈曲撓みを許すように構成される。
この方法及び装置の種々の配置においては、取付け部、又は他の軸部材と対応する接続された分離部材との間の作動的な接続部の形態は、ゴム又は他のエラストマー部品を実質的にもたないものとすることができる。従って、取り付け機構は、高い剛性及び強度を有し、且つ実質的に非弾性的な作動上の接続を与えることができる。
或いは、締まり摩擦嵌めは、指定の開口部(例えば連結器開口部62)を有する部品を熱膨張させ、膨張した開口部に捕捉される又は保持されることを意図された部品又は部品部分(例えば連結器開口62)を挿入することによって生成することもできる。開口部は、熱が消散した時には、収縮し、挿入された部品を固定するのを助けることができる。
更に別の態様においては、接続フランジは、対応する分離部材42と実質的に切れ目なく且つ一体に形成することができる。随意的に、フランジは、後で分離部材に取り付けられる、別個に設けられた部品とすることもできる。また、分離部材は、対応する導波管又は軸部材34と実質的に連続的に且つ一体に形成することができる。これにより、ホーンは選択された位置に、より正確に保持することができ、更に大きな荷重を及ぼされた時により良好に所望の位置を維持することができる。また、所望の回転駆動トルクを、より効率的にホーン28に伝達することができる。
連結器58は、第1の分離部材42がその中に作動関係で配設され固定される連結器開口部62を提供することができる。1つの具体的な態様においては、分離部材42の軸方向分離コンポーネント50は、連結器開口部62に作動関係で配設し固定することができる(例えば図4及び図6)。例えば、連結器58は、分離部材42の軸方向分離コンポーネント50がその中に作動関係で配設され固定される、実質的に円筒形状の連結器開口部62を提供することができる。分離部材は連結器開口部に、例えばプレス嵌めすることもできる。
代表的に示されるように、連結器58は、それを通じて他の部品が作動的に設置され向けられるチューブ構造を与えるように構成することができる。例えば図4及び図8を参照すると、軸部材34は連結器に関して同一直線的に即ち同軸的に配置することができ、該軸部材は、連結器を貫通して延びることができる。また、超音波ブースタ部材74は連結器に関して同一直線的に即ち同軸的に配置することができ、該ブースタ部材は、連結器を貫通して延びることができる。ブースタ部材は更に軸部材34に作動関係で接続することができ、超音波励振器82は、従来の技術又は装置のいずれかを用いてブースタ部材74に作動的に接続することができる。例えば、電力は、好適な導電体を用いて従来のスリップリング78組立体に向けられ、該スリップリング組立体を用いて、電力を超音波励振器に作動関係で向けることができる。励振器は電力を用いて所望の超音波エネルギーを生成し、該超音波エネルギーをホーン部材28に向けることができる。代表的に示されるように、超音波エネルギーは、軸部材34及びホーン部材を通してブースタ部材74に向けることができる。
更に別の態様においては、この方法及び装置は、回転アンビル部材86に直接接触し、回転ホーン部材に対する回転アンビル部材の選択された位置を維持する支持体を、実質的にもたないものとすることができる。より具体的には、この方法及び装置は、アンビル部材86の外周面90に直接接触する回転支持体を、実質的にもたないものとすることができる。
同様に、この方法及び装置の種々の部材及び部品を組み立てるために、いかなる従来の材料も用いることができることは直ちに明らかである。そうした材料は、合成ポリマー、ファイバーガラス−樹脂複合材、カーボンファイバー−樹脂複合材、金属、金属複合材、セラミック複合材など、及びその組み合わせを含むことができる。例えば、好適な金属は、鋼鉄、アルミニウム、チタンなど、及びその組み合わせを含むことができる。材料は通例、所望のレベルの強さ、硬さ、低振動制振、堅牢性、耐疲労性、耐久性、製造のし易さ、及び維持のし易さを提供するように選択される。
回転式ホーン部材28と、対応する波導管/軸部材と、対応する分離部材と、他の協働する部品とは、1個の材料から一体に形成された単一組立体として組み立てることができる。1部品設計は、過剰な損耗及び過剰な発熱の源となりうる界面を除去することができる。そのような界面はまた、機械加工の間の許容誤差の増大の一因となる可能性がある。そのような許容誤差は、回転式ホーンの加工面における所望のレベルの同軸度の維持を困難にする可能性がある。この方法及び装置の種々の形態は、結果として、コストを削減することができ、増大された強度を提供し、より小さな許容誤差の範囲内で作動することができ、高速製造の間により一貫した性能を提供することができる。
種々の説明的且つ代表的な形態が本明細書で詳細に記載されたが、他の変異、修正、及び配置もまた可能であると認識されるべきである。そうした変形、修正、及び配置の全てが本発明の特許請求の範囲内にあると考慮されるべきである。
Claims (24)
- 回転可能な超音波ホーン部材と、
前記ホーン部材に作動関係で接合された回転可能な軸部材と、
前記軸部材に作動関係で接合され、ホーン活動範囲の音響周波数の下で屈曲して、半径方向に沿った作動的運動成分と、軸方向に沿った作動的運動成分とを与えることができる分離部材と、
を備えた超音波処理装置。 - 前記分離部材は、半径方向分離コンポーネントと軸方向分離コンポーネントとを有し、
前記半径方向分離コンポーネントは、前記軸部材に接合されて前記軸部材からほぼ半径方向に延びるように構成され、ホーン活動範囲の音響周波数の下で動的に屈曲するように構成され、
前記軸方向分離コンポーネントは、前記半径方向分離コンポーネントの作動部分に接合され、前記半径方向分離コンポーネントから軸方向に延びるように構成され、前記ホーン活動範囲の音響周波数の下で動的に屈曲するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記半径方向分離コンポーネントは、前記分離部材の周方向に沿って実質的に連続して延びることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記半径方向分離コンポーネントは、前記分離部材の周方向に沿って不連続に延びることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記半径方向分離コンポーネントは、実質的にディスク形状であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記軸方向分離コンポーネントは、前記半径方向分離コンポーネントからの軸方向延長部を与えるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記軸方向分離コンポーネントは、前記半径方向分離コンポーネントの半径方向外側部分からの軸方向延長部を与えるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記軸方向分離コンポーネントは、前記半径方向分離コンポーネントからの実質的に連続する軸方向延長部を与えるように構成されたことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記軸方向分離コンポーネントは、前記分離部材の周方向に沿って実質的に連続して延びるように構成されたことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記軸方向分離コンポーネントは、前記分離部材の周方向に沿って不連続に延びるように構成されたことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記軸方向分離コンポーネントは、実質的に円筒形であることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 回転可能なベアリングによって支持された回転可能な連結器をさらに含み、前記分離部材が、前記連結器に作動関係で接合されたことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記連結器は連結器開口部を与え、
前記軸方向分離コンポーネントは、前記連結器開口部に作動関係で配設され固定されたことを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 前記分離部材は、締まり摩擦嵌めを含むことによって前記連結器に接合されたことを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記連結器は連結器開口部を有し、
前記軸方向分離コンポーネントは、延長フランジ部分を含み、
前記フランジ部分は前記連結器開口部に作動関係で配設され固定されたことを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 前記フランジ部分は、締まり摩擦嵌めを含むことによって前記連結器開口部に作動関係で接合されたことを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 前記ホーン部材の近傍に協働的に配置された回転可能なアンビル部材と、
前記ホーン部材に作動関係で接続された超音波励振器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記半径方向分離コンポーネントは、該半径方向分離コンポーネントが過度に疲労することなく作動可能に屈曲することを可能にする長さと厚さを有し、
前記軸方向分離コンポーネントは、該軸方向分離コンポーネントが過度に疲労することなく作動可能に屈曲することを可能にする長さと厚さを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記回転可能なホーン部材は、445Nの力の下で約0.076mmより大きくない最大変形を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 超音波処理方法であって、
超音波ホーン部材を回転させること、
を含み、
前記ホーン部材が、回転可能な軸部材に作動関係で接合され、
前記軸部材が、分離部材に作動関係で接合され、前記分離部材は、ホーン活動範囲の音響周波数の下で動的に撓み、屈曲して、分離部材の半径方向に沿った作動的運動成分と、分離部材の軸方向に沿った作動的運動成分とを与えることができる、
ことを特徴とする方法。 - 前記分離部材は、半径方向分離コンポーネントと軸方向分離コンポーネントとを有するように構成され、
前記半径方向分離コンポーネントは、前記軸部材から少なくとも半径方向に延びる状態で前記軸部材に作動関係で接合され、前記ホーン活動範囲の音響周波数に曝されたときに、作動的に屈曲するように構成され、
前記軸方向分離コンポーネントは、前記半径方向分離コンポーネントの作動的な部分から少なくとも軸方向に延びる状態で前記半径方向分離コンポーネントの作動的な部分に接合され、前記ホーン活動範囲の音響周波数に曝されたときに、作動的に屈曲するように構成された、
ことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 前記分離部材を回転ベアリングに作動的に結合することをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 回転可能なアンビル部材を前記ホーン部材の近傍に協働的に位置させ、
超音波励振器を前記ホーン部材に作動的に接合すること、
をさらに含む、請求項20に記載の方法。 - 超音波処理方法であって、
第1軸方向側部と第2軸方向側部とを有する超音波ホーン部材を回転させること、
を含み、
前記ホーン部材の前記第1軸方向側部が、回転可能な軸部材に作動関係で接合され、
前記軸部材が、半径方向分離コンポーネントと軸方向分離コンポーネントとを有する分離部材に作動関係で接合され、
前記半径方向分離コンポーネントが、前記軸部材に接合され、前記軸部材から少なくとも半径方向に延びるように構成され、過度の疲労なしにホーン活動範囲の音響周波数の下で屈曲するように構成され、
前記軸方向分離コンポーネントが、前記半径方向分離コンポーネントの作動部分に接合され、前記半径方向分離コンポーネントから軸方向に延びるように構成され、ほぼ環状の形状を有し、ホーン活動範囲の音響周波数の下で屈曲するように構成され、
前記分離部材が、回転ベアリングによって支持される回転可能な連結器に作動関係で接合され、
前記回転ベアリングがマウントにより支持され、
前記マウントが前記ホーン部材の側部から軸方向に離間され、
回転可能なアンビル部材が、前記ホーン部材から選択された離間距離をおいて協働的に位置され、
前記アンビル部材が、アンビル駆動装置によって、少なくとも約5m/分のアンビル周速度を与えるように回転され、
前記ホーン部材が、ホーン駆動装置によって、前記アンビル周速度にほぼ等しいホーン周速度を与えるように回転され、
前記ホーン部材が、約15−60KHzの範囲内の周波数で作動的な量の超音波エネルギーを与えることができる超音波励振器に作動関係で接続され、
前記ホーン部材が、445Nの荷重において約0.076mmより大きくない静的変形を呈するように構成された、
ものであることを特徴とする処理方法。
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