JPS6099599A - 超音波分離装置 - Google Patents

超音波分離装置

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JPS6099599A
JPS6099599A JP59134042A JP13404284A JPS6099599A JP S6099599 A JPS6099599 A JP S6099599A JP 59134042 A JP59134042 A JP 59134042A JP 13404284 A JP13404284 A JP 13404284A JP S6099599 A JPS6099599 A JP S6099599A
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cutting
ultrasonic horn
ultrasonic
slot
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SHIMONZU YUU ESU EI CORP
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｊ企業上の利用分野 本発明の分野は、熱可塑性樹脂から作られた材料を超音
波により切断し、密封する装置に関する。
従来の技術 超音波切断および密封は、熱可塑性織物材料を所望な形
状または寸法に切断する場合に、縁がはぐれるのを避け
るための有効な手段とｔ７て認められてきた。米国特許
第３，５７８，４２９号明細１ｑ９には、この機能を行
なう装置が開示されている。超音波ホーンは、テーパ付
き切断面を有する刃先を備えている。材料をホーンとア
ノビルとの間を通過させる場合には、材料はチー・′！
！何切断切断面い方の部分によって圧縮されて密封され
、次にテーパ付切断面の狭い方の部分によって切断され
る。
米国特許第３．６７９．５２６号明＋＜１１４！Ｆでば
、切断面としてワイヤストリップを用いている。米国特
許第３，８５２，１４４号明細書では、弾性的に配設さ
れた切断ディスクを用いている。ナイフの刃部を備えて
いるアンビルば、米国時８４第４，１６１，４２０号明
細百帰において、ズラジャテープを切断するのに用いら
れている。米国特許第４，０２５．５７　ａ号および第
４，２２７，９５９号の各明細書は、種々の材料を切断
し、密封する同様な方法に関する。
数年来、寝具類産業において、超音波機械が使用される
ようになっている。米国特許第４．２ろ４，９８ろ号明
細書は、コイルバネを非Ｎ’ｌｌ’ｌみ上げ材料の層の
間に挿入した後、超音波によって接合することによるポ
ケットバネコイルの製造に関する。ポケットコイルの紐
を、種々の異なった方法でマツトレス用内部バネ構造に
組立てることができる。１つの方法では、１本の連続し
た紐が両端で結合した腹数の列を形成するように曲りく
ねった形状にする。一連のより糸を、列を結合するのに
用いて、それらがはｇ直交配置のまＮであるようにする
。
内部バネ組立体内のポケットコイルの直交配置は、米国
特許第４，２３４．．９８４号明細書に開示されている
。一連の各コイルのス）　ＩＪツブは交互位置で接合し
て、この形状に至る。
ポケットコイルバネは、通常はかなり長い紐状に製造さ
れるので、かかる方法で内部バネ構造体を組立てる場合
には、これらの紐を一定の長さに切断しなければならな
い。末端ポケット内のバネは、かかる切断の後において
もそこに留まっているということは重要である。
本発明の目的は、単一の操作で密封し且つ切断する超音
波分離装置を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、所定の畏さにポケットコイ
ルバネの紐を密封し且つ切断する装置を提供することで
ある。
これらおよびその他の本発明の目的によれば、以下の明
細書の記載と図面とを観察すると明らかになるが、末端
ポケットが確実にバネをその中に保持するようにしなが
らポケットコイルの紐を一定の長、さに正確に分離する
装置が提供される。
作用 この装置は、所定の周波数で共振するポーンを有する電
子音響コンバータユニットを具備する。
切１析刃を備えるアノビル装置が、切断位置においてホ
ーンに対向する位置関係で配設されている。
ホーンと切断刃を互いに接近したりばれたりさせる装置
が備えられている。熱可塑１ト」ニストリップが切１新
刃と超音波ホーンとの間の定位１４に同定されると、切
断刃が作動する。音波エネルギーがホーンに加えられる
と、切断と密封とが同時に行なわれる。
切断刃は、切断／密封操作を行なう時にこの刃が前後に
振動し得るようになっているハウジング中に好ましく配
設される。これによって、切断刃は比較的厚い材料を切
断することができる。切断刃は所定の鋭利さの刃を有し
て、所望な速さで切断が進行するようにしてあり、適切
な密封も供給する。
実施例 ポケットコイルバネ１４の紐１２を運搬し、計数し、切
断し、密封する装置１０が提供される。
装置の切断および密」Ｎ部は、他の切断および密封操作
にも同様に応用できる。
第１図に示されるように、米国特許第４，２３４．９８
５号明細書に記載のようなポケットコイルの紐がシュー
ト１８を通ってコンベヤ１６に送られる。シュート１８
は、−組の末広がりになっている壁２０によって画定さ
れる開口なイｊする６シユートの残りの部分は、コンベ
ヤ１６に続いている矩形のｊｊ（路２２を形成する。こ
の構成により、組１２のねじれがなくなり、適切な供給
が行なわれるようになることが判った。通路２２ば、ポ
ケットコイルバネの大きさよりほんの僅かだけ大きい。
コンにヤ１６は、一対の車軸２６とこれと組合ったロー
ル２７との上に配設された無限ベルト２４を備えている
。軸の一方は、ベルト２４を所定の点で即座に止めるこ
とのできるブレーキモーフ２８によって駆動する。ベル
ト２４ば、複数の放射状に伸びているリプろ０を有し、
これらは間隔を置いて１．連続する対の間に１個のポケ
ットコイルバネを受け取るようになっている。各１）ｉ
ｌｌ　２６は、装置４１０の骨組ろ４に配設された一対
のプレート５２の間に伸びている。
一対のプレートろ６が、プレート３２の前端に固定され
ている。ピボット軸５８が必要なズシュと共にそのプレ
ートに配設されている。上部プレート４０はプレートろ
６によって支持され、ブラケット４４によってその上に
配設された空気シリンダ４２を有する。この空気シリン
ダ４２ば、ピボットブラケット４８でアーム５０に枢動
自在に連結しているピストン４６を有する。切断機構５
２ば、アームの一端に配設され、その他端はピボット軸
ろ８に固定されている。従って、ピストン４６の感動運
動によって、切断機構５２が孤に沿って前後に動（よう
になる。
バネ検出器５４は、プレートろ６に枢動自在に配設され
ている。この装置は、ポケットコイルバネに乗って上下
する。ポケットにバネがなかったり、バネが誤った方向
に曲げられたりした場合には、検出器は所望な高さまで
振れない。骨組３４に据えられたコントロール・ξネル
５６は、装置の作業を監視する。異常が見られた場合に
は、コンベヤ１６および他の総ての装置の作動部分は停
止することができる。
プレートろ２の１つに配設された光検出器５８は、等間
隔を置いたコンベヤリプろ０の通過を検出する、光検出
器は、コントロールパネル中の計数器６０に接続されて
いる。各リプは１個のポケットコイルに対応しているの
で、この装置は切断機構５２を通過したポケットコイル
を実際に計数している。所定数のポケットコイルバネを
計数してしまったら、ブレーキモータ２８は停止して、
以下に記載する切断／密封操作が始まる。コントロール
・ξネルは、空気シリンダ４２０作業と超音波ホーン６
２の運動を監視する。
ホーン６２は、超音波変換器６４に配設されている。か
かる変換器は公知であり、ＤｕｋａｎｅＣｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ社（Ｓｔ　、　Ｃｈａｒｌｅｓ　、　工１１ｉ
ｎｏｉｓ）のものなどが市販されている。変換器６４ば
、水平に配置されたプレート６６に据え例けられて、垂
直プレート７０に固定されたブラケット６８によって支
持されている。ブラケット７４によってプレート７０に
接続されたガイド９バー７２は、変換器が完全に垂直に
運動するようにしている。パネル５６によって制御され
る空気シリンダ７６は、ホーン６２が上下位置の間を動
（ようにする。
取り出しシュート７８が、プレートろ２に配設されてお
り、ポケットコイルバネをコンベヤベルト２４から切断
機構５２とホーン６２との間の点まで導（。シュートは
、この部分に開口を有し、紐１２を切断および密封の前
に締めることができるようにしている。ガイド板８０は
シュートに配設されている。
切断機構５２は、第４図および第５図に詳細に示されて
いる。この４’８’ｔｔは、ブラケット４８に溶接され
ているクンジョンプレート８２に配設されている。アー
ム５０の末端は、切断刃８４を収容する複数の保持プレ
ートを配設するプレートとして働いている。１２個の肩
付ボルト８６は、クッションプレートとアームとの間に
伸びている。これらのボルトの中の８個は、２枚のプレ
ート５０．８２０間にあってボルトに取り付けられてい
る圧縮バネ８８を備えている。これらのバネは、切断刃
８４とホーン６２とに基材が接触する時、切断刃８４の
衝撃を和らげる。
切断刃８４は、前および後保持プレート９０．９２と一
対のＬ形末端キャップ９４によって定位置にゆる（保持
されている。スベサプレート９６を保持プレート９０．
９２の間に設けて、溝穴９８を形成して、この溝穴の中
に切断刃の上部が保持されている。刃の切断縁の両端は
、末端キャンプの内側に伸びている部分に置かれている
。４本の押えネジ１０２が、プレート９０．９２．９乙
の各位置を保持している。各末端キャンプ９４は、２本
の押えネジ１０４によってこの組立体に固定されている
。ろ本の肩ボルト１０６は、アーム５０を後部保持プレ
ート９２に固定している。
第４図に示されるように、切断刃８４の各末端と、各末
端キャンプ９４の内面との間には隙間が設けら、れてい
る。これによって、切断刃が使用時に左右に撮れるよう
にしている。圧縮バネ８８によって圧が切断刃に加えら
れるのでΔ偵かな上下動も可能である。
操作においては、装置１０は、米国特許第４．２５４，
９８３号明細書に記載されたようなポケットコイルバネ
の紐を受け取る。ポケット材料は、Ｐｈ１１．１ｉｐｓ
　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社の登
録商標であるＤＵＯＮまたはその他の適当な羽村であっ
てもよい。この紐を、取り入れシュート１８を通して、
コンベヤー６上に送る。各コ・１ルバネを、コンベヤベ
ルト２４上の〒対のリプ５０の間に置＼ （。ベルトがモータ２８によって動くに従がい、紐は取
り出しシュート７８を通って進んで、ガイド８板８０へ
下ってゆく、光検出器が、各リプの通過を検出する。所
定数に達したら、コンベヤー６は停止する。空気シリン
ダ４２および７６は、はｙ同時に始動し、切断機Ａ’ｉ
６″５２と超音波ホーン６２を定位置に移動させる。ホ
ーンは取り出しシュート７８中の開口中に伸びて、一対
のバネの間のポケット材料の下部表面に接触する。切断
刃８４は、第５図に示すようにポケット材料の上部表面
に弾力的に近づいて接触する。変換器６４を始動させて
、ポケット材料を切断と同時に溶接する。従って、所定
の長字の紐が、末端のポケットを損なうことなしに生成
する。この操作が完了したら、切断機構５２とホーン６
２は、第１図に示したように不作、動位置へ戻る。次に
、与イクルが再度開始する。
発明の効果 本明ネ１０書に示した装置１０は、ポケットコイルバネ
の紐の切断に特に応用しイＭるが、その切断機構５２は
、他の用途に利用することもできる。本明細書に用いら
れたように、切断機４’ｆ’７は、２種の厚さのポケッ
ト材料を良好に切断し、密」；Ｊ　した。
この機構は、切断操作を密封された′積の生成と組合わ
せて行なう必要がある場合にはどんな場合にも用いるこ
とができるであろう。１）Ｊ　ｔｌノア刃の鋭利さは、
基材を切断した時に密封を行なう充分な時間がある。よ
うに調整することができる。特定のパラメータは、用い
られる材料に依存している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の超音波切断密封装置の側方立面図、第
２図は本発明の装置の平面図、第３図は本発明の装置の
部分拡大側方立面図、第４図は本発明の装置に用いられ
た切断刃とハウジングの立面図、第５図は本発明の装置
に用いられた切断刃と）・シリングの側面図である。 １０：超音波切断密封装置　１２二樹 １４：ポケットコイルバネ　１８：シュート２２：矩形
通路　２４：無限ベルト ２８ニブレーキモータ　ろ０：リプ ろ６：プレー１−　４２：空気シリンダ４６：ピストン
　５２：切断機構 ５４：バネ検出器　５８：光検出器 ６２：超音波ホーン　７６：空気シリンダ７８：取り出
しシュート９０．９２：保持プレート９４：Ｌ形末端キ
ャップ　９８：溝穴 １００：り断刃

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）超音波ホーンと、 このホーンに連結して共’ＩＩ：Ｂ　ＪＱ　ｊｌｉυイ
    ク起こず装置と、 ハウジングとこのハウジングに配設された畑長い切断用
    刃とを備え、このＩＪＪ　１９ｒ川刃の少なくとも一端
    と前記ハウジングとの間に間隙を設けて、前記切断用刃
    がその縦すｉ＋ｌ＋に沿って振動し得るようにした切断
    、騰４’ｒ７ｔと、前記超音波ホーンと前記切断（吸構
    とを互いに相手側へ向って移動させる装置とから成る超
    音波切断および密封装置。 （２）前記切断機構を弾性的に配設する手段を有する特
    許請求の範囲第１項り己載の装置。 （３）前記ハウジングが、間に？ｇ穴を形成する前壁お
    よび後壁と、この溝穴の内部に部分的に配置された１１
    丁記切断用刃と一対の端壁とを有し、前記切断用刃と前
    記端壁の一方との間に前記間隙が形成されている特許請
    求の範囲第１項記載の装置。 （４）前記切断用刃が前記溝穴から伸びている切断刃を
    備え、前記ハウジングが前記切断用刃の両端を支えて前
    記溝穴中に前記切断用刃を保持するだめの一対の支持面
    を有する特′ａ′＋請求の範囲第６項記載の装置。 （５）配設用プレートと、この配設用プレートによって
    弾性的に支持されたクッション用プレートと、このクン
    ジョン用プレートに配設すれた前および後保持用プレー
    トであってそれらの間に溝穴を形成し、この溝穴の中に
    前記切断用刃が部分的に配置されているプレートと、前
    記切断用刃の縦軸方向の運動を制限するために前記前お
    よび後保持用プレートに配設された一対の端壁と、前記
    溝穴中に前記切断用刃を保持する手段とをＩ：１７＃え
    ている特！１−１債求の一範囲第１項記載の装置。 （６）前記保持手段が、前および後保持用プレートに配
    設された一対のＬ型をした末端キャンプである特許請求
    の範囲第５項記載の装置。 （７）前記前および後保持用プレートの間にスズ−サブ
    レートを有する特許１．請求の範囲第６項乙己１１戊の
    装装置。 （８）細長い切１０テ用刃を配設して、この切断用刃が
    そのＲ軸に沿ってＴ９１定距離を移動し得るようになっ
    ている切断機構を準（＋ｉｆ己７、超音波ホーンを準備
    し、 前記切断用刃と超音波ホーンとのｆｊ３］　１’こ材ネ
    １を置いて、これらと接）独させて、 前記超音波ホーンを所望な周波数で共鳴を起こさせるこ
    とによって、前記切１１Ｊ「用刃をそのＡ従１袖に沿っ
    て振動させて、前記イ／Ｉオニ１を切Ｉ新し、密封する
    ことから成る、材わを超音波によって切断し、密封する
    方法。 （９）前記切断機構を、前記拐ネ−１と前記超音波ポー
    ンに弾性的に接近させる段階を’Ｏする特￥１１１ｊ５
    求の範囲第８項記載の方ｌん３、（１０）前記側斜がコ
    イルバネを包むボケント月料である特許請求の範囲第８
    項記載の方法。 （団　超音波ホーンと、 この超音波ホーンに連結して共振させるようにした装イ
    碌と、 アンビル装置と、 前記超音波ホーンと前記アノビル装置とを互いに相手側
    に向って移動させる装置と、前記超音波ホーンと前記ア
    ンビル装置との間に紐状のポケットコイルバネを供給す
    る装置と、 ポケットコイルバネが供給される時、それらを計数する
    装置と、 予め選択しておいた数のポケットコイルバネが供給され
    た後に、前記紐を切断し、密封するために前記超音ホー
    ンとアンビル装置を始動させる装置Ｇから成る、ポケッ
    トコイルバネの紐を超音波によって分離する装置。 （１２）前記供給装置がコンベヤである特許請求の範囲
    第１１項記載の装置。 （ｔ３）　前記アンビル装置が、縦ｔｆ＋Ｉ＋　Ｋ沿っ
    て撮動ノヱ動するように配設した細長い切断用刃を有す
    る、特許請求の範囲第１１項記載の装置。 （１４）　ｒｉｆＪ記切断用刃を超音波ホーンに弾性的
    に接近させる装置を有する特許請求の範囲第１５項紀−
    ｉ２の装置。 （１５）前記コンベヤが、包数の等間隔の半径方向で外
    側に突き出ているリノを有する無限ベルトと、所定の点
    を前記リズが通過するのを探知する装置を備えている特
    許請求の範囲第１２項記載の装置。 （Ｉ６）・前記探知装Ｊｐｔが光電検出器である特許請
    求の範囲第７２項記載の装置。 （１７）　フレア付き開口を有し、前記コンベヤに対し
    てはｙ矩形のｊｒθ路を形成する１、前記コンイヤに前
    記紐を供給する取り入れシュ、−１・を有する特許請求
    の範囲第１２項記載の装置。 （１８）前記コンベヤからの取り出しシュートを有し、
    この取り出しシュートは、前記躬１が通過する開１」を
    有し、前記移；助製置が、前記超音波ホーンと前記アン
    ビル装置に１）ｉＪ記開Ｉ−」の方向へ移動を起こさせ
    る手段を有する特許請求の範囲第１２項記載の装置。 （１９）前記移動装置が、前記超音波ホーンの一部分を
    前記開口を通って移動させる空気シリングを備える特Ｍ
    ′ｆ請求の範囲第７８項記載の装？没。 （２０）前記コンベヤを、駆動させて、所定のコイルバ
    ネを計数した時に正確な点で前記コンベヤを停止させ、
    前記アノビル装置と前記超音波ホーンが一対の隣接コイ
    ルバネの間の正確な位置でポケットコイルバネの紐を切
    断することができるようにしたブレーキモータを有する
    特許請求の範囲第１２項記載の装置。
JP59134042A 1983-11-02 1984-06-28 超音波分離装置 Granted JPS6099599A (ja)

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