DE2047883A1 - Schwingungsubertrager fur Ultraschall - Google Patents

Schwingungsubertrager fur Ultraschall

Info

Publication number
DE2047883A1
DE2047883A1 DE19702047883 DE2047883A DE2047883A1 DE 2047883 A1 DE2047883 A1 DE 2047883A1 DE 19702047883 DE19702047883 DE 19702047883 DE 2047883 A DE2047883 A DE 2047883A DE 2047883 A1 DE2047883 A1 DE 2047883A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vibration transmitter
vibration
transmitter
entry
bores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702047883
Other languages
English (en)
Other versions
DE2047883C3 (de
DE2047883B2 (de
Inventor
Tamas A Sherry Jeffre> R Danbury Conn Biro (V St A ) P
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Branson Ultrasonics Corp
Original Assignee
Branson Ultrasonics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Branson Ultrasonics Corp filed Critical Branson Ultrasonics Corp
Publication of DE2047883A1 publication Critical patent/DE2047883A1/de
Publication of DE2047883B2 publication Critical patent/DE2047883B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2047883C3 publication Critical patent/DE2047883C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114—Single butt joints
    • B29C66/1142—Single butt to butt joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8167—Quick change joining tools or surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C66/9513—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 characterised by specific vibration frequency values or ranges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Schwingungsübertrager für Ultraschall
Die Erfindung betrifft allgemein Ultraschalleinrichtungen und insi
j besondere Schwingungsübertrager mit großen Abmessungen in Ebenen,
\ die zu der zu übertragenden Schwingung senkrecht liegen.
j Wenn Schwingungsenergie auf einen begrenzten Bereich der Fläche
ieines Schwingungsübertragers zur Ausnützung an dessen entgegenge-
I setzter Fläche einwirkt, so erhält man Schwingungen einheitlicher
■Amplituden, d.h. eine ebene Wellenfront an der entgegengesetzten !Oberfläche nur dann, wenn die Abmessungen des Schwingungsübertra- ; gers in senkrecht zur Richtung der zu übertragenden Schwingung lie·· genden Ebenen einen bestimmten Wert nicht überschreiten, der eine Funktion der Wellenlänge der Schwingungen ist, die darch die Art ; des Materials bestimmt wird, aus welchem der Schwingungsübertrager gefertigt ist, sowie eine Funktion der Schwingungsfrequenz. Im allgemeinen dürfen die maximalen Abmessungen in senkrecht zur Richtung der Schwingungen liegenden Ebenen ein Drittel der Schwingungswellenlängen nicht überschreiten. So erhält man z.B. im
109822/1127
Falle eines Schwingungsübertragers aus Aluminium oder Titan in der Form eines Zylinders oder Blocks, auf den am Mittelpunkt einer Stirnfläche Schwingungen im Bereich von 20 kHz von einem gewöhnlichen elektromechanischen Schwinger einwirken, eine ebene Wellenform an der entgegengesetzten oder Ausgangsstirnfläche nur dann, wenn die Maximalabmessungen in zu den beiden Stirnflächen parallelen Ebenen ca. 76 mm nicht überschreiten. Wenn diese Maßgrenzen nicht eingehalten werden, so besitzen die an der Ausgangsfläche auftretenden
j Schwingungen am Mittelpunkt größere Amplituden als am Umfang. Diese Erscheinung schränkt offensichtlich die Anwendungen für derartige Schwingungsübertrager ein.
In der US-Patentschrift 2 II3 225 vom J>. Dezember 1965 mit dem Titel "Ultraschallschwingungsgenerator" wird eine Anordnung für einen Schwingungsübertrager mit großen Abmessungen bekannt gemacht, an dessen Ausgangsfläche Schwingungen mit im wesentlichen gleichförmigen Amplituden erzeugt werden. Dies wird durch Anordnung von Schlitzen im Übertrager zur Unterbrechung der Poisson'sehen Kopplung erreicht. Diese Schlitze sind vor allem in einer Richtung von der Eingangsfläche zur entgegengesetzten Ausgangsfläche des Übertragers vorgesehen und erstrecken sich quer durch den Schwinger, und sind überdies so angeordnet, daß sie die Knotenebene des Über-; tragers durchlaufen. Die Knotenebene oder der Knotenbereich ist die Fläche, an welcher praktisch keine Bewegung längs der Hauptschwlngungsachse auftritt, jedoch wegen der Poisson1sehen Kopplung verläuft die Bewegung in einer zur gewünschten Abgabebewegung des Schwingungsübertragers senkrechten Richtung. Durch Anordnung
-3-
109822/1127
— ^) —
von Entkopplungseinrichtungen in der Form von Schlitzen in der Fläche des Knotenbereichs bleibt eine ebene Wellenfront an der
- Ausgangs- oder Abgabefläche des Schwingungsübertragers erhalten. Für eine nähere und ausführlichere Erörterung dieser Frage und
; eine ihrer Lösungen wird auf das vorstehend erwähnte Patent verwiesen.
In der Praxis ergab es sich Jedoch, daß es nicht nur schwierig ist, die Schlitze der oben vorgeschlagenen Art unter Verwendung bestimmter Werkstoffe wie z.B. Titan zu bearbeiten, sondern daß eine solehe Bearbeitung auch äußerst zeit- und kostenaufwendig ist. Die Erfindung betrifft daher ein weniger kostspieliges Verfahren zur Er-
stellung von verhältnismäßig massiven Blockübertragungsschwingern ; mit Einrichtungen zur Unterbrechung der Poisson1sehen Kopplung, ι Wie aus der nachstehenden Besehreibung hervorgeht, werden anstelle der Längsschlitze Innenlöcher oder Bohrungen verwendet, die mit der gleichen Wirkung den gleichen Zweck wie die bisher bekannten Schlitze dienen, wie sich in Versuchen erwiesen hat.
. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen Schwingungsübertrager für Ultraschall mit großen Aomessungen in Ebenen zu schaffen, die senkrecht zur Richtung der übertragenden Schwingung liegen und bei dem weniger kostspielige Mittel zur Unterbrechung der Poisson1sehen Kopplung zwischen den Teilen des Schwingungsüber-
! tragers vorgesehen sind.
109822/1127
Die Lösung besteht in einem metallischen Schwingungsübertrager,der als Halbwellenresonator mit einer verhältnismäßig großen Eingangsoder Aufnahmefläche und einer verhältnismäßig großen Abgabefläche arbeitet und mit inneren Borhlöchern parallel zur Richtung der übertragenen Schwingung versehen ist, die sich quer zur Knotenebene des Schwingungsübertragers zur Unterbrechung der Poisson1sehen Kopplung zwischen den Teilen des Übertragers erstrecken.
Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Anordnung zum Einsatz eines Schwingungsübertragers für Ultraschall.
Fig. 2 der Grundriß eines normalen erfindungsgemäßen Übertragers.
ein Aufriß des Übertragers nach Fig. 2.
Fig. 4 ein Grundriß eines anderen erfindungsgemäßen Schwingungsübertragers .
Fig. 5 ein Seitenriß des Übertragers der Fig. 4. !
Fig. 6 der Seitenriß eines weiteren Ausführungsbeispieles des SchwingungsUbertragers.
-5-
109822/1127
! Pig. 7
der Seitenriß von der anderen Seite des in Fig.6 gezeigten Übertragers her gesehen.
Der elektrische Hochfrequenzgenerator 10 der Fig. 1 gibt über das Kabel 12 hochfrequente elektrische Energie an den Schwinger 14 ab, ; der die eingespeiste elektrische Energie in akustische Energie im ; Schall- oder Ultraschallbereich umsetzt. Der Schwinger 14 besitzt ' zu diesem Zweck magnetostriktive oder piezoelektrische Wandler ;
j (nicht gezeigt), die nach der US-Patentschrift 3 328 610: "Schall-j
! j
wellengenerator" vom 27. Juni 1967 gebaut sein können. Ein Schwin-! ger dieser Art eignet sich am besten zum Betrieb im Bereich von ; 18 bis 25 kHz, obwohl andere Frequenzen verwandt werden können, ί
I I ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. j
Der Schwinger 14 ist an den Schwingungsübertrager 16 gekoppelt,der die durch den Schwinger 14 erzeugten Schwingungen an die Werkstück l8 und 20 überträgt, die an der Fläche 19zusammenstoßen. Wenn die Werkstücke aus thermoplastischem Material gefertigt sind, so kann die dargestellte Anordnung zur Erzeugung einer Schweißnaht zwischen den Teilen 18 und 20 längs der Berührungsfläche 19 dienen, wie dies in der US-Patentschrift 3 224 916 "Verfahren zum Schweißep thermoplastischer Teile mit Scha11energie" vom 21.Dezember I965 j dargestellt und beschrieben ist.
Der Schwingungsübertrager 16 ist ein verhältnismäßig massives Bauteil aus Aluminium oder Titan, und so bemessen,daß der Abstand zwi sehen der Eintrittsfläche, an welcher der Schwingungsübertrager die Schwingungsenergie vom Schwinger aufnimmt und der Abgabefläche
-6-
109822/1127
an welcher die Schwingungsenergie an das Werkstück abgegeben bzw. übertragen wird, gleich einer ganzzahligen Anzahl von halben Schwingungswellenlänge im Übertrager ist. Die Konstruktion und Abmessungen des Schwingungsübertragers sind auch in dem Buch "Ultrasonic Engineering" (Ultraschalltechnik) von Julian R. Frederick, John Wiley & Sons Inc., New York, N.Y. (I965), Seiten 87 bis IO3 beschrieben.
In den Pign. 2 und 3 ist ein normales Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen SchwingungsUbertragers gezeigt.. Der z.B. aus Aluminium oder Titan bestehende Schwingungsübertrager ist ein rechteckiger länglicher Block mit der Eintrittsfläche 22 und der ihr entgegengesetzt liegenden Abgabefläche 24. Die Eintrittsfläche 22 1st mit dem Gewindebolzen 25 versehen, der in die Gewindebohrung des Schwingers 14 eingreift. Der Schwingungsübertrager ist so ausgelegt, daß seine Abmessungen von der Eintrittsfläche 22 zur entgegengesetzt liegenden Abgabefläche 24 eine ganzzahlige Anzahl von halben Schwingungswellenlängen betragen« wodurch die Resonanzfre- , quenz des Übertragers 16 auf der Längsachse liegt, auf der die J
Schwingungsenergie eingegeben wird (s. Fig. 1 ). | Zur Unterbrechung der Polsson*sehen Kopplung zwischen den Teilen
i des SchwingungsUbertragers 16 ist dieser mit einer Gruppe von
Innenbohrungen 25 versehen, die sich von der Eintrittsfläche 22
1 zur Abgabefläche 24 hin erstrecken. Somit liegen diese Bohrungen ' parallel zur Schwingungsrichtung und quer zum Knotenbereich oder ; den Knotenbereichen des Schwingungsübertragers. Wenn der Übertra ger 16 als ein einziger Halbwellenresonator ausgebildet 1st, so
109822/1127
\ liegt der Knotenbereich halbwegs zwischen den Flächen 22 und 24, ! die am Schwingungs- oder Wellenbauch der Bewegung auf der Längsachse liegen. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die kreisförmigen Löcher oder Bohrungen viel leichter bearbeitet werden können als Schlitze, die sowohl eine Bohr- als auch eine Fräsbe-
arbeitung verlangen.
Die Fign. 4 und 5 zeigen einen ähnlichen Schwingungsübertrager.
: Der Schwingungsübertrager l6A besitzt wieder die Eintrittsfläche 22A und die gegenüberliegende Abgabefläche 24A. Zur Unterbrechung ä
\ der Poisson1sehen Kopplung ist der Schwingungsübertrager ΙβΑ mit einer Anzahl von Bohrungen 25A versehen, die sich von der Eintrittsfläche 22A zur Abgabefläche 24A erstrecken. Beim Vergleich des Äusführungsbeispiels der Fig. 4 mit dem der Fig. 2 erkennt
, man, daß jetzt drei Bohrungen 25A die einzige Bohrung 25C der Seite des Bolzens 23 ersetzen. Diese Mehrlochausführung ist besonders vorteilhaft, wenn der Übertrager ziemlich massiv ist und < mit einer einzigen Bohrung entweder zu viel Material entfernt werden würde oder zu viel Zeit zur Bearbeitung verbraucht werden ! würde. Kleinere Bohrungen können im Hinblick auf die Standzeiten ™ und Werkzeugkosten leichter bearbeitet werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schwingungsübertragers ist in den Fign. 6 und 7 gzeigt. Der übertrager 16b ist so ausgelegt, j daß an seiner Abgabefläche 24B eine vergrößerte Schwingungsamplitude auftritt, und daher besitzt der Abgabe- oder Austrittsteil
des Übertragers nach der vorstehend zitierten Quelle von Julian
Frederick einen verkleinerten Querschnitt. Zur Unterbrechung der ;
-8- j
109822/1127
Poisson1sehen Kopplung ist der übertrager mit einer Gruppe von Bohrungen 25B versehen, die von der Eintrittsfläche 22B zur Abgabefläche 24b in einer Richtung verlaufen, die parallel zu den übertragenen und den Stehwellen im Übertrager verlaufen. Wenn die Bohrungen die Fläche mit verringertem Querschnitt des Sehwingungs* Übertragers erreichen, so werden sie durchschnitten und nehmen Schlitzform an. Im gezeigten Ausführungsbeispiel enden diese
in
Schlitze/einem kurzen Abstand vor der Abgabefläche 24B.
In der Praxis besitzt ein nach den Pign. 2 und 3 als Halbwellenresonator ausgelegter Schwingungsübertrager aus Aluminium für eine Frequenz von 20 kHz die folgenden Abmessungen: Querschnittfläche 3,8 mal 15*2 cm, Länge ca. IjJ cm (auf 20 kHz abgestimmt), zwei | Bohrungen von 2,54 cm Durchmesser im !Mittenabstand von 5,92 cm.
Es ist offensichtlich, daß die Herstellung solcher Schwingungs- ' übertrager durch kreisförmige Bohrungen erheblich '»reinfacht wire}, und daß diese Übertrager erfindungsgemäß leichter und mit erheblich geringeren Kosten geliefert werden können.
-9-
109822/1 1 27

Claims (1)

  1. Patentanwälte
    Dr. ing. H. Negendänk
    Dipl. Ing. H. Hsuck
    Dipl. Phys. W. Schmitz
    β Müncfinn 15, Moecifstr.23
    Branson Instruments, Tei.53oos86
    Incorporated
    Progress Drive 28. September 1970
    Stamford, Conn. 06902, USA Anwaltsakte M-I298
    Patentansprüche
    [ij Ultraschallvorrichtung bestehend aus einem Schwinger und einem
    Schwingungsübertrager mit je einer an den entgegengesetzten Seiften angeordneten Eintritts- und einer Abgabefläche, wobei zur Einführung hochfrequenter Stehwellen in den Schwingungsübertra-j ger der Abstand zwischen der Eintritts- und der Abgabefläche I gleich einer ganzzahligen Anzahl von halben Schwingungswellenlängen im Übertrager ist, so daß der Bereich des Schwingungsbauches der Bewegung an den entsprechenden Oberflächen auftritt;,
    I zwischen denen mindestens eine Knotenebene liegt, gekennzeichnet
    i durch Innenbohrungen (25), deren Achsen im wesentlichen parallejl
    zur Achse der eingeführten Stehwellen liegt und die quer zur Knotenebene verlaufen, um die Poisson'sche Kopplung zwischen I den Teilen des Übertragers (16) zu unterbrechen.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der j
    Schwingungsübertrager (16) aus Metall ist und so dimensioniert 1st, daß seine Resonanzfrequenz bei mindestens l6 kHz liegt.
    -ιοί 09822/1127
    - ίο -
    J>. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Innenbohrungen (25) einen kreisförmigen Querschnitt haben.
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrungen (25) über die gesamte Abmessung des Schwingungsübertragers (16) von der Eintrittsfläche (22) zur Abgabefläche (24) erstrecken.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsübertrager (16) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an entgegengesetzten Enden des rechteckigen Schwingungsübertragers (16) angeordnete Eintritts- (22) und Abgabefläche (24) im wesentlichen in parallelen Ebenen liegen.
    109822/1127
    JU..
    Leerseite
DE2047883A 1969-11-21 1970-09-29 Schwingungsübertrager für eine Ultraschallvorrichtung Expired DE2047883C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87860569A 1969-11-21 1969-11-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2047883A1 true DE2047883A1 (de) 1971-05-27
DE2047883B2 DE2047883B2 (de) 1975-04-17
DE2047883C3 DE2047883C3 (de) 1975-12-04

Family

ID=25372374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2047883A Expired DE2047883C3 (de) 1969-11-21 1970-09-29 Schwingungsübertrager für eine Ultraschallvorrichtung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3601084A (de)
DE (1) DE2047883C3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415489A1 (fr) * 1978-01-25 1979-08-24 Licentia Gmbh Appareil vibrant de grande surface

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3776178A (en) * 1972-09-11 1973-12-04 W Colianni Machine frame structure
US4131505A (en) * 1977-12-12 1978-12-26 Dukane Corporation Ultra-sonic horn
US4425115A (en) * 1977-12-19 1984-01-10 Wuchinich David G Ultrasonic resonant vibrator
US4315181A (en) * 1980-04-22 1982-02-09 Branson Ultrasonics Corporation Ultrasonic resonator (horn) with skewed slots
US4363992A (en) * 1981-01-26 1982-12-14 Branson Ultrasonics Corporation Resonator exhibiting uniform motional output
JPS58196874A (ja) * 1982-05-12 1983-11-16 多賀電気株式会社 超音波処理装置
GB2167305B (en) * 1984-11-23 1988-11-30 Vernon Smith Apparatus for dispersal of haemorrhages in eyes
US4762668A (en) * 1986-04-24 1988-08-09 Westinghouse Electric Corp. Venturi flow nozzle ultrasonic cleaning device
US4962330A (en) * 1989-03-21 1990-10-09 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Acoustic transducer apparatus with reduced thermal conduction
US5123433A (en) * 1989-05-24 1992-06-23 Westinghouse Electric Corp. Ultrasonic flow nozzle cleaning apparatus
US10562068B2 (en) * 2017-03-31 2020-02-18 Sembcorp Marine Repairs & Upgrades Ptd. Ltd. Ultrasonic device having large radiating area

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3113225A (en) * 1960-06-09 1963-12-03 Cavitron Ultrasonics Inc Ultrasonic vibration generator
US3293456A (en) * 1963-03-18 1966-12-20 Branson Instr Ultrasonic cleaning apparatus
US3224916A (en) * 1963-12-06 1965-12-21 Branson Instr Sonic method of welding thermoplastic parts
US3328610A (en) * 1964-07-13 1967-06-27 Branson Instr Sonic wave generator
US3370186A (en) * 1965-02-05 1968-02-20 Blackstone Corp Ultrasonic transducers
US3368085A (en) * 1965-11-19 1968-02-06 Trustees Of The Ohio State Uni Sonic transducer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415489A1 (fr) * 1978-01-25 1979-08-24 Licentia Gmbh Appareil vibrant de grande surface

Also Published As

Publication number Publication date
DE2047883C3 (de) 1975-12-04
DE2047883B2 (de) 1975-04-17
US3601084A (en) 1971-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3105424C2 (de)
EP0857088B1 (de) Gerät zur einkopplung von ultraschall in ein flüssiges oder pastöses medium
DE2532029A1 (de) Verfahren zur beaufschlagung einer fluessigkeit mit hochfrequenter schallenergie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3826414A1 (de) Ultraschall-therapiegeraet
DE2312446B2 (de) Elektromechanischer Schwinger, insbesondere zum Schweißen von Metallen
DE4223645A1 (de) Vibrations-bearbeitungsverfahren und schneidvorrichtung zu seiner durchfuehrung
DE2047883A1 (de) Schwingungsubertrager fur Ultraschall
EP2945793B1 (de) Ultraschallschweissvorrichtung mit schwingungsentkoppeltem gegenwerkzeug
DE1289344B (de) Arbeitsschwinger
DE3529686A1 (de) Schneidvorrichtung zum schneiden von elastischen materialien
DE2355675A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von werkstuecken
DE1597006A1 (de) Schallwandler
DE19706007C1 (de) Verfahren zum Reinigen von fadenförmigen Erzeugnissen, insbesondere von Drähten und Profilen
DE2414474C2 (de)
DE6901110U (de) Elektromechanischer ultraschallenergieerzeuger, insbesondere zum verschweissen von kunststoffbaendern.
EP0659516B1 (de) Ultraschallschweissgerät
DE102011008576A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer schwingenden Bewegung einer Masse
DE2355333B2 (de) Ultraschallbearbeitungsgerät, insbesondere Ultraschallschweißgerät
EP3663008A1 (de) Ultraschallschwinger, ultraschallschwingsystem und verfahren zum betreiben eines ultraschallschwingers
DE10204923C1 (de) Sonotroden-Dispergier-Vorrichtung
DE102017127826A1 (de) Ultraschallschwingeinheit mit Dämpfung
DE1904606A1 (de) Amboss fuer Ultraschall-Schweissmaschinen
DE2343605C3 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschallwellen
DE102022126738A1 (de) Ultraschallschwinger, Vorrichtung mit und Verwendung von einem Ultraschallschwinger sowie entsprechende Verfahren
DE3843109C1 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee