DE2148861A1 - Ultraschall-naehmaschine - Google Patents

Ultraschall-naehmaschine

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Description

Branson Instruments, Inc.
Progress Drive
Stamford, Conn. o69oH/USA 22. September 1971
Anwaltsakte M-I7o8
Ultraschall-Nähmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall-Nähmaschine oder -Säummaschine, bei der zwei oder mehrere Bögen aus Kunststoffmaterial über einen Amboß bewegt und mittels einer in Resonanz schwingenden Sonotrode einer Ultraschallschwinger-Anordnung miteinander verschweißt werden.
Ultraschall-Nähmaschinen sind bekannt, wobei man sich bemüht hat eine wirklich wirksame Maschine zu entwickeln, die leistungsfähig ist, das zu verschweißende Material nicht beschädigt und die verhältnismäßig einfach aufgebaut und zu bedienen ist.
noch
Bisher ist jedoch/keine wirklich einfache und zufriedenstellende
Maschine erhältlich.
Bei einigen bekannten Anordnungen wird die Schwingeranordnung durch eine einstellbare Vorrichtung in bestimmter Lage derart festgehalten, daß ein Spalt von bestimmter Größe zwischen der Sonotrode und dem Amboß gebildet ist. Dadurch kann die Schwingeranordnung die Reaktion der schwingenden Sonotrode aufnehmen.
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Da jedoch die Schwingeranordnung festgehalten wird, ist offensichtlich, daß die Reaktion auf die Sonotrode starr abgestützt ist und daß jede übermäßige Ausdehnung der Sonotrode durch Resonanz das zu verschweißende Material beschädigen kann.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die gesamte Schwingeranordnung vollständig oder teilweise durch ein Gegengewicht zu halten und die schwingende Sonotrode ohne eine die Reaktion aufnehmende Kraft auf den Kunststoffbogen einwirken zu lassen. Zu diesem Zweck wird die Schwingeranordnung durch ein Hebelsystem gehalten, das zum Ausgleich des Gewichts der Anordnung dient. Dabei kann sich der Schwinger mit der Sonotrode relativ zur Bewegungsachse der Sonotrode bewegen. Ferner besteht keine wirksame Aufnahme der durch die Sonotrode aufgebrachten Kräfte.
Bei einer weiteren Ausbildung ist die Ultraschallschwingeranordnung in Lagern angebracht und kann sich frei in Richtung auf den Amboß bewegen, über den die zu nähenden Materialien geführt werden; es sind jedoch keine Mittel vorgesehen, um die Lage des Schwingers und seiner Sonotrode, sowie den Druck, mit dem die Sonotrodenschwingungen auf den Amboß aufgebracht werden oder gar eine Begrenzung der Bewegung des Ultraschallschwingers gegenüber dem Amboß, einzustellen.
Die unterschiedlichen Meinungen der Fachwelt werden ferner durch die Tatsache erhärtet, daß bei anderen Anordnungen der Schwinger mittels einer Feder ständig aus der Betriebsstellung weggedrückt wird, wodurch die Sonotrode vom Amboß entfernt wird, wogegen durch Druckluftbeaufschlagung die Federkraft überwunden und der
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Ultraschallschwinger zusammen mit der Sonotrode in Richtung auf den Amboß gedrückt wird. Dabei muß dieser Druck verhältnismäßig groß sein, um die Kraft der Feder zu überwinden. Der Zweck dieser Konstruktion scheint darin zu bestehen, den Schwingerkopf an sich' vom Werkstück wegzubewegen, ihn aber dann auf das Werkstück zu zu bewegen, wenn dies erforderlich ist, wobei jedoch nicht versucht wird, die auf die Ultraschallanordnung ausgeübten Reaktionsdrücke vorzugeben, um das Schweißen der Materialien zu bewerkstelligen. Tatsächlich wird die Anordnung in einer starr eingestellten Lage gegen den Federdruck gehalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ultraschall-Nähmaschine oder Ultraschall-Heftmaschine zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Maschine beseitigt und einen zufridenstellenden Betrieb sicherstellt.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung bestehend aus einem Rahmen, einem Amboß, einer Ultraschallschwingeranordnung mit einer Sonotrode, die in Resonanz versetzt werden kann und in Berührung mit dsm über den Amboß bewegten Material bringbar ist, und einer Lageranordnung für die Ultraschallschwingeranordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ultraschallschwingeranordnung durch die Lageranordnung unter der Wirkung der Schwerkraft gleitend in Richtung,auf den Amboß zu auf einer Achse geführt ist, die parallel zur Schwingungsachse der Sonotrode ist, während andere Bewegungen außer auf dieser Achse vermieden sind, daß eine Feder vorgesehen ist, welche die Wirkung der Schwerkraft unterstützt, daß eine einstellbare Vorrichtung die Bewegung der Ultraschallschwingeranordnung in der Lageranordnung in Richtung
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auf den Amboß zu begrenzt, und daß eine Einstellvorrichtung zur Verstellung der Federkraft für die Aufnahme der Reaktionskräfte der Ultraschallschwingeranordnung vorgesehen ist.
Der Gedanke, auf dem die Erfindung beruht, weist beträchtliche Abweichungen gegenüber dem Stand der Technik auf. Die Erfindung umfaßt mehrere Elemente, deren Kombination wesentlich ist. Demgemäß hat sich herausgestellt, daß die Ultraschallschwingeranordnung nicht in starrer Lage zum Amboß gehalten werden soll, daß sie aber nichtsdestoweniger mit einer ausreichenden Kraft gehalten werden soll, damit die Reaktion der Sonotroden-bewegung aufgenommen werden kann, ohne daß dies in starrer Weise erfolgt. Daher ist es eh Merkmal der Erfindung, anstatt den Ultraschallschwinger durch Federkräfte auszugleichen oder eine freie Bewegung in Richtung auf den Amboß zu gestatten, den Ultraschallschwinger mittels einer Feder gegen den Amboß und gegen eine Grenzstellung zu drücken, und die Federkraft zusätzlich zur Schwerkraft vorzusehen, die die Schwingeranordnung gegen den Amboß drückt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung soll der Druck der ^ Feder einstellbar sein, um somit die Größe der Kraft zu bestimmen, die nötig ist, um die Schwingungen des Schwingers aufzunehmen, wobei die Bewegung d^v gesamten Schwingeranordnung in Richtung auf den Amboß jedoch durch einen einstellbaren Begrenzungsmechanismus begrenzt sein muß. Die Federkraft wird gegenüber dem Begrenzungsanschlag für die Schwingeranordnung so eingestellt, daß sie ausreicht, um die Ultraschallkräfte aufzunehmen. Die Reaktion dieser Kräfte wird jedoch auf einer festen, aber nicht starren
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und einstellbaren Basis aufgenommen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Anordnung so angebracht, daß sie sich längs einer Achse bewegen kann, die parallel zur Schwingungsachse der Sonotrode verläuft, wobei das Lager die Anordnung gegen jede Bewegung relativ zu dieser Achse hält.
Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der Anordnung wird die Federkraft in der Weise auf die Schwingeranordnung aufgebracht, daß wenig oder garkeine Neigung besteht, daß die Schwingeranordnung mit der Halterung klemmt, wodurch Schwerkraft und Federkraft stets die Schwingeranordnung gegen den Amboß drücken. Im Zusammenhang mit diesem Merkmal ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwingeranordnung in eine Hülse eingebaut ist, die starr am Hauptrahmen der Maschine befestigt ist und daß ein federbeaufschlagter Hebel durch eine öffnung in der Hülse an einer Stelle zwischen den Enden in diese hineinragt und auf eine Eäche der Schwingeranordnung zwischen ihren Enden aufliegt, um die Schwingeranordnung in Richtung auf den Amboß zu drücken.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Schwingeranordnung längs der Achse vom Amboß entfernt werden. Dies ist dadurch ermöglicht, daß entgegen dem Federdruck ein Hebel bewegt wird, der durch Federdruck normalerweise den Schwinger und seine Sonotrode gegen den Amboß drückt. Mit anderen Worten, der federbeaufschlagte Hebel ist in der Lage, in beiden Richtungen zu schwenken, wobei er in der einen Richtung durch die Feder und in der anderen Richtung mit Hilfe einer einfachen mechanischen Be-
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tätigung bewegbar ist. Die Schwingeranordnung selbst kann somit in äußerst einfacher Weise und zuverlässig nach beiden entgegengesetzten Richtungen gegenüber ihrer Halterung bewegt werden. Der Vorteil liegt darin, daß diese Bewegung der Schwingeranordnung weder die einstellbare Nähposition der Schwingeranordnung an der Halterung verändert, noch die Federkräfte, die zusammen mit der Wirkung der Schwerkraft die Reaktion der Ultraschallschwingung der Sonotrode v.f nimmt.
Arbeitsweise und Aufbau der Erfindung zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen sollen anhand der Zeichnungen näher* erläutert werden, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine nach Fig. 1 und zeigt die Zuordnung von dem Ultraschallschwingerkopf zum Amboß, mit dem er zusammenwirkt.
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch den Hauptrahmen der Maschine, aus dem die Anbringung der Ultraschallschwingeranordnung für eine gleitende und federbeaufschlagte Bewegung hervorgeht .
Fig. U zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 3 entlang der Linie 4-4.
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Fig. 5 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3 entlang der Linie 5-5.
Fig. 6 zeigt eine.schematische Ansicht, aus der die Steuerung für einen Hebel zum Anheben der Schwingeranordnung und der Sonotrode fort vom Amboß zu ersehen ist.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 6 entlang der Linie 7-7.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die Zeichnungen. In Fig. 1 ist die Maschine der Erfindung durch das Bezugszeichen Io bezeichnet und auf eine Tischanordnung 11 montiert gezeigt, wie es in der Technik üblich ist. Der Tisch hat mehrere Steuerungen, wie ein Pedal 12 zur Geschwindigkeitssteuerung, eine elektronische Energieversorgung 13 und zusätzliche Mittel, die in Einzelheiten weiter unten beschrieben werden sollen. Der Hauptrahmei; der· Maschine Io ist im wesentlichen als hohles Guföteil geformt, das mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, und an einem Ende des Gußteils ist ein hülsenartiger Lagerteil 16 befestigt. Wie aus den Fign. 3 und 4 zu ersehen,ist der hülsenförmige Lagerteil 16 am Gußteil 15 mittels zwei Schrauben 17 befestigt. Der hülsenförmige Lagerteil 16 kann einstückig mit dem Gußteil 15 der Maschine geformt sein, es ist jedoch wirtschaftlicher, diesen getrennt herzustellen und ihn in seiner Lage am Gußteil 15 zu befestigen, wie es dargestellt ist. Die Schwingeranordnung kann sich gleitend innerhalb des
16
hülsenförmigen Lagerteils/bewegen, wie nun noch dargelegt wird.
Die elektroakustische Schwingeranordnung arbeitet mit Ultraschallfrequenz, typischerweise mit 25 kHz, ist allgemein mit 2o bezeichnet und kann irgendeine Standardkonstruktion sein.
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In der Form, wie bei dieser Ausführung dargestellt, ist die Schwingeranordnung in einen zylindrischen Mantel eingepaßt, der die Schwingeranordnung umgibt, und der Mantel ist am oberen und unteren Ende an der Schwingeranordnung durch eine Schraube 21 bzw. 22 befestigt. Soweit es diese Offenbarung betrifft, ist lediglich wichtig zu wissen, daß die Schwingeranordnung 2o eine ' zylindrische Form hat, die geeignet ist, in den hülsenartigen Lagerteil 16 eingepaßt zu'werden und in der Lage ist, entlang der Achse des hülsenartigen Lagerteils 16 zu gleiten, wobei diese
im
Achse/übrigen parallel und koinzident ist mit der Längsachse
k der Sonotrode 23, die an die Ultraschallschwingeranordnung gekoppelt ist.
Die Schwingeranordnung 2o wird in ihrer gleitenden Bewegung innerhalb des hülsenförmigen Lagerteils 16 durch einen Bügel 25 gesteuert , der am äußeren Mantel der Schwingeranordnung mit Hilfe von zwei Steckschrauben 26 befestigt ist. Der Bügel 25 ist an einem mittleren Teil'der Snhwingeranordnung befestigt, d.h. zwischen ihren Enden, um sicherzustellen, daß jede Bewegung, die auf den Bügel 25 und somit auf die Schwingeranordnung 2ο ™ - übertragen wird, nicht zu einem Klemmen der Anordnung innerhalb der Lagerhülse 16 führt.
Damit der Bügel 25 an der Schwingeranordnung befestigt werden kann, wird die Schwingeranordnung 2o zunächst in den hülsenförmigen Lagerteil 16 eingesetzt und danach werden durch einen offenen Abschnitt im Gußteil 15 die Schrauben 26 befestigt, wie am besten in Fig. 3 wiedergegeben ist.
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Damit dem Bügel 25 eine Bewegung erteilt werden kann, ist in der Maschine ein Differentialhebel 3o angeordnet, wie am besten aus Fig. 6 zu erkennen ist, der einen Schaft 31 besitzt, der zur Schwenkbewegung in Lagern 32 und 33 gelagert ist. Der Differentialhebel 3o besitzt einen Hebelarm 34, der von einem Ende des Schafts 31 ausgeht (Fig. 3), welcher Hebelarm 34- einen Endabschnitt besitzt, der innerhalb eines Schlitzes 35 des Hebels 25 ruht. D Es ist offensichtlich, daß eine Drehung des Differentialhebels 3o um die Achse des Schafts 31' in den Lagern 32 und 33 den Arms 34 bewegt und so dem Bügel 25 eine Bewegung erteilt. Der Hebel besitzt einen weiteren Arm 36, wie am besten in Fig. 7 zu sehen. An dem Arm 36 ist bei 37 eine Zugfeder 38 befestigt, deren anderes Ende bei 39 mit einer gleitenden Lasche 4o verbunden ist, die in Schraubeneingriff mit einer drehbaren Schraubenspindel 41 steht. Ein Ende der Schraubenspindel erstreckt sich außerhalb des Gußteils der Maschine, und ein Drehknopf 42 ist daran befestigt, der in geeigneter Weise in bezug auf eine Anzeigemarke am Gußteil kalibriert sein kann. Es ist offensichtlich, daß bei einer Drehung des Knopfes 42 die Lasche 4o bewegt wird und die Spannung der Feder verstellt und damit die Kraft, durch die die Feder 38 den Differentialhebel 3ο in Richtung des Pfeiles 43 in Fig. 7 eine Drehbewegung erteilt. Die Drehung des Differentialhebels 3o durch die Feder 38 drückt den Hebelarm 34 in Richtung des Pfeiles 44 (Fig. 3) und erteilt der Schwingeranordnung 2o, die in dem hülsenartigen Lagerteil 16 angeordnet ist, eine nach unten gerichtete Bewegung.
Die Bewegung der Schwingeranordnung 2o nach unten wird durch einen einstellbaren Nocken 5o begrenzt, wie am besten in den Fign. 4
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und 5 dargestellt ist. Der Nocken 5o ist ein einstückiges Teil einer drehbar angeordneten Welle 51, die einen Gewindeabschnitt 52 aufweist, der in einer Gewindeöffnung 53 sitzt, die in einen Teil des Gußteils 15 eingeformt ist. Die Welle 51 hat einen Knopf 5M- angeformt, und es ist offensichtlich, daß durch eine Drehung des Knopfes 54 die Welle in entgegengesetzte Richtungen, wie durch die Pfeile 55 gezeigt, bewegt werden kann. Ein Teil des Bügels 25, der mit 56 bezeichnet ist, liegt gegen die Nockenfläche 5ο an und wirKt als Begrenzung für die Bewegung der Nockenfläche 56 nach unten und somit für den Bügel 25. Dies begrenzt die Bewegung der Schwingeranordnung 2o und der Sonotrode 23 nach unten.
Die Sonotrode 23 wirkt mit irgendeiner Form eines Standard-Ambosses zusammen, der hier mit dem Bezugszeichen 6o versehen ist, und es ist offensichtlich,' daß sowohl die Schwerkraft als auch der Druck der Feder 38 die Sonotrode 23 in Richtung auf den drehbaren Amboß 6o drückt und daß die Nockenfläche 5o, die mit der Nockenfläche 56 des Bügels 25 zusammenwirkt, den Spalt zwischen der Sonotrode 23 und dem Amboß 6o bestimmt. Die Einstellung des Spaltes wird in weitestem Maße durch die Dicke und Steifigkeit des zu schweißenden Materials bestimmt.
Es ist nun leicht erkennbar, daß die Ultraschallschwxngeranordnung sich auf einen starren einstellbaren Anschlag in. Richtung auf ι einen Amboß zu bewegen kann,und zwar sowohl infolge eines Federdrucks als auch der Schwerkraft, und daß das Ausmaß des Druckes der durch die Feder ausgeübt wird ,so eingestellt werden kann,
' daß die Schwingeranordnung so kräftig wie gewünscht gegen den
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Anschlag gehalten werden kann, um die Reaktionskräfte der Ultraschallschwingungen der Sonotrode 23 aufzunehmen, und zwar nicht völlig, wenn auch gewünschtenfalls verhältnismäßig fest.
Die Schwingeranordnung ist somit derart angebracht, daß sie sich längs einer bestimmten Achse bewegen kann, die bei der Erfindung mit der Achse der Sonotrode zusammenfällt. Es ist auch offensichtlich, daß die Übertragung der Bewegung auf die Schwingeranordnung in einer Weise erfolgt, die das Auftreten von Winkelkräften auf die Schwingeranordnung verhindert, so daß eine freie Bewegung unter Einwirkung der Feder 38, des Hebels 3o ι
und seines Armes 3H möglich ist.
Der obere Teil des hülsenförmigen Lagers 16 ist mit einem Deckel 16c verschlossen, um das Eindringen von Staub in das Lager, das durch den hülsenförmigen Lagerteil 16 gebildet ist, zu verhindern und die elektrische Verbindung von der Energieversorgung zur SchwingeranOrdnung abzudecken.
Damit die Ultraschallschwingeranordnung 2o durch Anheben der Sonotrode 23 vom Amboß 6o entfernt werden kann, ohne die "
Einstellung der Federdrücke oder des Anschlagnockens 5o zu verändern, ist an den Differentialhebel 3o ein weiterer Arm 65 (Fig. 7) angeformt, der bei 66 mit einer Stange 67 verbunden ist, die bsi 68 durch eine geeignete Verbindung mit einer Welle 69 gekoppelt ist, die an
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einem Teil 72 befestigt ist, der die Basis der Maschine Io bildet- und der vorzugsweise einstückig mit dem hohlen Gußteil 15 ausgebildet ist.
Die Welle 6 9 kann über eine Verbindung, wie etwa einem Kugelgelenk 25, durch einen kniebetätigbaren Hebel 76 bewegt werden, und diese Bewegung verursacht eine Bewegung der Stange 67 und des Hebelteils 65 des Differentialhebels 3o, um den Differentialhebel 3o in Richtung des Pfeiles 8o in Fig. 7 zu drehen, die entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 43 ist, in die der W Differentialhebel 3o durch die Feder 38 gedreht wird. Die Bewegung der Stange 67 in dieser Weise ruft daher eine Bewegung des Hebelarms 34 des Differentialhebels 3o in einer Richtung entgegengesetzt dem Pfeil '44 in Fig. 3 hervor, und diese Betätigung verursacht ihrerseits eine Bewegung der Schwingeranordnung 2o vom Amboß 6o fort. Sobald der Hebel 76 von der Bedienungsperson losgelassen wird, wird es der Feder 38 ermöglicht, wirksam zu werden und die Stellung der Schwingeranordnung in der unteren Lage mit der Begrenzungsfläche am Nocken 5o wieder herzustellen, wobei die Schwingeranordnung nun in dieser Lage sowohl durch die Federkraft als auch durch die Schwerkraft unten gehalten wird.
Die Drehgeschwindigkeit des Amboß 6o wird durch ein Fußpedal gesteuert, das einen nicht gezeigten Motor betätigt, der mit dem Amboß 6o gekoppelt ist. Die Drehgeschwxndigkeit des Amboß steuert die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das zu nähende Material unterhalb der vorderen Fläche der Sonotrode 2 3 vorgeschoben wird.
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Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, das die Brauchbarkeit der Maschine so weit es die Bedienungsperson betrifft, stark verbessert, beruht auf der Tatsache, daß der Gußteil 15 (siehe Fig. 1) in Form eines horizontal angeordneten L hergestellt ist, der einen horizontalen Trägerteil 15a besitzt, der im wesentlichen parallel zur vorderen Kante 11a der Tischanordnung 11 angeordnet ist, und ferner einen kürzeren Schenkelteil 15b besitzt, der im rechten Winkel zum Trägerteil 15a angeordnet ist und sich in Richtung auf die vordere Kante llä erstreckt. Der hülsenförmige Lagerteil 16, der die Schwingeranordnung 2o hält, ist an dem Schenkelteil 15b befestigt, wie vor-' stehend bereits beschrieben. Diese Ausbildung läßt im wesentlichen einen ungehinderten Blick auf die Nähstation von allen Seiten zu und ermöglicht überdies, daß das Material, das durch die Nähstation bewegt wird nicht in üblicher Weise zusammengezogen wird, wie das bei herkömmlichen Nähmaschinen der Fall ist. Die Neigung des vorderen Endes der Schwingeranordnung 2o und der Sonotrode verbessert außerdem sehr die Sichtbarkeit des Nähbereichs.
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Claims (3)

  1. Branson Instruments, Inc.
    Progress Drive
    Stamford, Conn. o69o4/USA 22. September 1971
    Anwaltsakte M-17o8
    Patentansprüche
    jl.\Ultraschall-Nähmaschine, bestehend aus einen Hauptrahmen, ^-^ einem Amboß, einer Ultraschallschwingeranordnung mit einer Sonotrode, die in Resonanz versetzt werden kann und in Berührung mit dem über den Amboß bewegten ilaterial bringbar ist, und einer Lageranordnung für die Ultraschallschwingeranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallschwingeranordnung (2o) durch die Lageranordnung (16) unter der Wirkung der Schwerkraft gleitend in Richtung auf den Amboß (6o) zu auf einer Achse geführt ist, die parallel zur Schwingungsachse der Sonotrode (23) ist, wänrend andere Bewegungen außer auf dieser Achse vermieden sind, daß eine Feder (38) vorgesehen ist, welche die Wirkung der Schwerkraft unterstützt, daß eine einstellbare Vorrichtung (55, 56) die Bewegung der Ultraschallschwingeranordnung in der Lageranordnung in Richtung auf den Amboß (6o) zu begrenzt, und daß eine Einstellvorrichtung (4-2, 4-1, 4·ο) zur Verstellung der Federkraft für die Aufnahme der Reaktionskräfte der Ultraschallschwingeranordnung vorgesehen ist.
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    «Γ
  2. 2. Nähmascnine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feaer (38) über einen scnwenkbaren rlebel (3o) auf die Schwin-
    (67) geranordnung (2o) einwirkt, und daß rlittel/vorgesehen sina, durch die der Hebel (3o) unabhängig und entgegen der Kraft der Feder (33) ohne deren Einstellung zu ändern,, betätigbar ist.
  3. 3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der uebel (3o) am Hauptrahmen schwenkbar angeordnet und doppelarmig ausgebildet ist.
    4. Nähmaschine nach Ansprucn 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung aus einer rmlse (lö) besteht, die eine Üffnung (35) aufweist, durch die sich ein auf die Schwxngeranordnung (2o) wirkender liebe! zu deren Verschiebung in beiden Richtungen erstreckt.
    5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis M-, uadurch gekennzeichnet, daß ein handoetätigtes Gestänge (76) vorgesehen ist, durch das die Schwxngeranordnung (2o) gegen die Kraft der Feder (38) in der Hülse (IB) verschiebbar ist.
    B. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen L-förmigen, auf einen Tisch (11) befestigten waagrechten Ausleger, an dessen sich in Richtung einer Bedienungsperson erstreckenden Schenkelteil (15b) die Schwxngeranordnung (2o) befestigt ist.
    — 3 —
    309815/0412 8Ä0 ORIGINAL
    2U8861
    -JS-
    7. iicäiimasciilne nach /uiaprucn l, dadurch ,rekennzeicüiiet, daft ein Trägerteil (Iba) des Auslegers i;n wesentlicnen parallal zur voraersn Kante (lla) aes Tisches und der Schenkelteil (15jl>) in einciu hinkel von et:.;a üo zum Trä^erteil (16a) angeordnet. ist.
    8. liähiiiaschine nacn Ansxsruch 6 ouer 7, dadurch .gekennzeichnet, daß die Schwin^eranordnun^ (2o) ;uit inrein vorderen tinde in Richtung auf axe vordere Kante (Ha) des Tiscnes geneigt werden kann.
    3 0 f - h / 0 ü 1 2
    SAD ORlGiNAL
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025331A1 (de) * 2004-05-19 2005-12-22 Georg Andreas Huber Arbeitsgerät zum Verbinden von Zuschnitten aus Flachmaterial
DE102014213647A1 (de) * 2014-07-14 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Ausbilden einer Schweißverbindung

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808080A (en) * 1972-06-08 1974-04-30 Bronson Instr Inc Ultrasonic seaming apparatus
US3852144A (en) * 1973-03-16 1974-12-03 Branson Instr Ultrasonic seaming and cutting apparatus
GB2062538B (en) * 1979-10-27 1983-08-10 Brother Ind Ltd Ultrasonic seam welding apparatus
US4823713A (en) * 1986-10-31 1989-04-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Sewing machine with an ultrasonic heater for folding back sewn edges
DE3921712C1 (de) * 1989-06-06 1990-09-27 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern, De
EP0540688B1 (de) * 1990-07-24 1999-04-14 O'neill, Inc. Vorrichtung und verfahren zur bildung einer klebenaht zwischen elastisch zusammendrückbaren gewebetüchern
US6103325A (en) * 1994-04-15 2000-08-15 Angelica Corporation Ultrasonically bonded seam in an autoclavable fabric
US5520774A (en) * 1994-10-03 1996-05-28 Sonobond Ultrasonics Ultrasonic cylinder arm machine
US6517651B2 (en) * 2000-12-21 2003-02-11 Tefron Ltd. Apparatus and method for joining fabrics without sewing
PL215340B1 (pl) 2007-02-28 2013-11-29 Inst Wlokien Naturalnych Sposób i urzadzenie do intensyfikacji wlókienniczych procesów pralniczych
US9359632B2 (en) 2013-03-15 2016-06-07 Theranos, Inc. Devices, systems and methods for sample preparation
SG11201507322UA (en) * 2013-03-15 2015-10-29 Theranos Inc Devices, systems and methods for sample preparation
US10239150B2 (en) * 2014-12-09 2019-03-26 GM Global Technology Operations LLC Ultrasonic welding of composites using C frame tooling
CN104875375B (zh) * 2015-05-22 2017-12-01 温州忆捷科技有限公司 无线缝纫机
KR101949973B1 (ko) * 2016-04-15 2019-02-20 주식회사 엘지화학 전해액 함침장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3222239A (en) * 1961-03-30 1965-12-07 Kleer Vu Ind Inc Ultrasonic sealing system
US3616064A (en) * 1967-08-04 1971-10-26 Radyne Ltd Manufacture of synthetic textile yarns
US3666599A (en) * 1970-11-27 1972-05-30 Branson Instr Sonic or ultrasonic seaming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025331A1 (de) * 2004-05-19 2005-12-22 Georg Andreas Huber Arbeitsgerät zum Verbinden von Zuschnitten aus Flachmaterial
DE102004025331B4 (de) * 2004-05-19 2006-08-24 Georg Andreas Huber Arbeitsgerät zum Verbinden von Zuschnitten aus Flachmaterial
DE102014213647A1 (de) * 2014-07-14 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Ausbilden einer Schweißverbindung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2148861C3 (de) 1974-05-09
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US3734805A (en) 1973-05-22

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