Dispositivo de soldadura por ultrasonidos con un sonotrodo de ultrasonidos (11),

una contraplaca (12) opuesta al sonotrodo de ultrasonidos (11) y unos medios de accionamiento (25) para el movimiento del sonotrodo de ultrasonidos (11) y de la contraplaca (12) uno con respecto al otro, para comprimir unas secciones de pieza planas entre unas superficies opuestas del sonotrodo de ultrasonidos (11) y la contraplaca (12), presentando cada una de las superficies mencionadas por lo menos una sección parcial (15, 17) provista de unos resaltes (16) y una sección parcial (19, 20) lisa, caracterizado porque la sección parcial (15) provista de unos resaltes (16) de la superficie de sonotrodo de ultrasonidos (11) se opone a una sección parcial (20) lisa de la superficie de la contraplaca (12) y porque la sección parcial (17) provista de unos resaltes (18) de la superficie de la contraplaca (12) se opone a una sección parcial (19) lisa de la superficie del sonotrodo de ultrasonidos (11)

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un dispositivo de soldadura por ultrasonidos según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los dispositivos de este tipo para la soldadura mediante ultrasonidos presentan un sonotrodo de ultrasonidos, el cual presiona las superficies de las piezas que hay que soldar contra una contraplaca. Este dispositivo forma preferentemente parte integrante de un equipo de cierre para una máquina zunchadora, que suelda un lazo de una cinta de zunchado.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los dispositivos de soldadura por ultrasonidos de este tipo para máquinas zunchadoras se conocen, por ejemplo, por los documentos DE 39 11 634 A1 y DE 39 34 560 A1, DE 196 14 634 y EP 0 551 244 A1.

En los dispositivos de soldadura por ultrasonidos utilizados hasta ahora la superficie del sonotrodo de ultrasonidos presenta unos resaltes. En el documento EP 0 551 244 A1, la superficie de la contraplaca está también provista de resaltes. Los resaltes están formados, por ejemplo, como unos nervios de sección transversal triangular. Cada nervio genera, al principio de cada soldadura por ultrasonidos, una fuerte presión de apriete local. De este modo, se garantiza que en la zona del resalte del sonotrodo una gran parte de la energía de ultrasonidos sea introducida en las piezas que hay que soldar y el material de la pieza que hay que soldar, usualmente una cinta de un plástico termoplástico, se empiece a fundir en esta zona. Partiendo de la zona de fusión al principio del proceso de soldadura cerca de los nervios, se extiende mediante la acción del ultrasonido, con el aumento de la entrada de energía en el punto de soldadura, el tamaño de la zona fundida hasta que se alcanza la deseada penetración de la soldadura de la totalidad de la zona de soldadura. Tras la realización de la soldadura se aleja el sonotrodo de la contraplaca y el lazo de cinta se suelta, de manera adecuada, de la contraplaca, de manera que el dispositivo de soldadura está disponible para la soldadura de dos nuevas piezas.

El documento EP-A 1 253 557 muestra un dispositivo de soldadura según el preámbulo de la reivindicación 1. En este caso, se sujeta, en una primera forma de realización según la Figura 1, únicamente una de las secciones de cinta que hay que soldar mediante un perfil acanalado de la contraplaca (denominada en la presente memoria yunque) y la otra sección de cinta está en contacto contra una sección de superficie lisa. En una segunda forma de realización las secciones de cinta que hay que soldar son sujetadas entre dos secciones de superficie acanaladas, opuestas entre sí, del sonotrodo y de la contraplaca (yunque).

Los dispositivos de soldadura de este tipo se utilizan en la actualidad, con gran éxito, como equipos de cierre para máquinas zunchadoras. Sin embargo, son adecuados también para otros casos de aplicación, en los cuales hay que conectar entre sí secciones de plástico planas.

Durante la soldadura de cintas de zunchado hay que poner cuidado que la resistencia a la tracción del punto de soldadura esté, por principio, por debajo de la resistencia a la tracción de la propia cinta de plástico. Además, se observa una gran dispersión de la resistencia a la tracción de los puntos de soldadura.

Un problema que se plantea la presente invención es crear un dispositivo de soldadura por ultrasonidos el cual garantice una soldadura más fiable.

Otro problema que se plantea la presente invención es crear un dispositivo de soldadura por ultrasonidos, el cual sea eficaz para crear la formación que avanza de la conexión soldada entre dos secciones de pieza.

Otro problema más que se plantea la invención es crear un dispositivo de soldadura por ultrasonidos que sea adecuado para la creación de conexiones soldadas con una mayor homogeneidad.

Otro problema que se plantea la invención es, finalmente, crear un dispositivo de cierre para una máquina zunchadora para la soldadura de un lazo de una cinta de zunchado, que presente un dispositivo de soldadura por ultrasonidos según la invención.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

Según los principios de la presente invención, los problemas mencionados y otros se resuelven mediante un dispositivo de soldadura con las características de la reivindicación 1.

Este dispositivo de soldadura para soldar mediante ultrasonido comprende un sonotrodo de ultrasonidos, el cual es adecuado para presionar secciones de piezas planas, que hay que soldar, contra una contraplaca. El sonotrodo de ultrasonidos, así como la contraplaca tienen superficies opuestas entre sí, las cuales están en contacto con la superficie de la pieza al apretar juntas las piezas. Cada una de estas superficies tiene por lo menos una sección parcial dotada con resaltes y una sección parcial lisa.

Cabe destacar que cada una de las superficies opuestas del sonotrodo de ultrasonidos, por un lado, y la contraplaca, por el otro, puede presentar un gran número de secciones parciales perfiladas, es decir dotadas con resaltes, y/o un gran número de lisas.

Gracias a que los resaltes, los cuales garantizan la formación fiable de la zona fundida entre las piezas que hay que conectar, están dispuestos en parte sobre una parte de la superficie del sonotrodo y por otra parte sobre una parte de la superficie de la contraplaca, se pueden situar de tal manera los resaltes, los cuales durante la soldadura varían la estructura y el contorno de la pieza, que se forma un menoscabo lo menor posible de la resistencia de la soldadura. En particular, los resaltes pueden estar dispuestos esencialmente de tal manera que se hundan en el punto de la soldadura en el extremo de cinta que esté sometido únicamente a solicitaciones mecánicas pequeñas. Gracias a ello está asegurado, durante la soldadura de un lazo de cinta, que la fuerza de tracción del lazo no es introducida en la sección de cinta deformada por los resaltes y variada estructuralmente. Esto contribuye notablemente al aumento de la resistencia de la soldadura.

Tal como se ha mencionado anteriormente, el dispositivo de soldadura según la invención puede formar, en una forma de realización práctica, la parte integrante de un equipo de cierre para una máquina zunchadora, que suelda un lazo de una cinta de zunchado, por ejemplo alrededor de uno o varios objetos que hay que zunchar.

Según la invención en la práctica la sección parcial provista de unos resaltes de la superficie del sonotrodo de ultrasonidos se opone a una parte lisa de la superficie de la contraplaca y viceversa. De este modo, a ello se puede garantizar que en las zonas en las cuales una superficie del punto soldadura es deformada por los resaltes, la otra superficie queda sin deformar. Por consiguiente es deformada únicamente una de las dos secciones de pieza que están en contacto una contra otra en el punto de soldadura, mientras que la superficie de la otra sección de pieza no se ve influida.

La sección parcial lisa de una superficie, en la práctica, puede presionar, durante la

realización de la soldadura, contra aquella sección de la pieza a través de la cual se

introducen fuerzas en la soldadura. De este modo, se limita la deformación del material de pieza debido a los resaltes de la superficie del dispositivo de soldadura a las zonas que absorben una parte pequeña de la carga que actúa sobre la conexión soldada. La partes todavía cargadas de las secciones de pieza, a través de las cuales son introducidas fuerzas en la soldadura, están esencialmente libres de deformaciones.

En cintas de zunchado, los extremos de las cintas son cortados en las proximidades del punto de soldadura. Se forma a ambos lados del punto de soldadura un borde de corte en cada caso uno de los dos extremos de cinta. La sección parcial de la superficie del sonotrodo dotada con resaltes está situada cerca del borde de corte del extremo de la cinta que presiona contra el sonotrodo. Asimismo, la sección parcial de la superficie de la contraplaca, dotada con resaltes, está situada cerca del borde de corte del extremo de la cinta, el cual está en contacto contra la contraplaca. En cada caso cerca de su borde se corte no actúan fuerzas de tracción sobre las cintas de zunchado. Las fuerzas de tracción se forman en los propios lazos y son introducidas, a través de los lazos, en los bordes de corte de lados opuestos de la soldadura. En esta zona, los extremos de cinta correspondientes están libres de deformación, dado que aquí no se presionan resaltes contra el...

Reivindicaciones

1. Dispositivo de soldadura por ultrasonidos con un sonotrodo de ultrasonidos (11), una contraplaca (12) opuesta al sonotrodo de ultrasonidos (11) y unos medios de accionamiento (25) para el movimiento del sonotrodo de ultrasonidos (11) y de la contraplaca (12) uno con respecto al otro, para comprimir unas secciones de pieza planas entre unas superficies opuestas del sonotrodo de ultrasonidos (11) y la contraplaca (12), presentando cada una de las superficies mencionadas por lo menos una sección parcial (15, 17) provista de unos resaltes (16) y una sección parcial (19, 20) lisa, caracterizado porque la sección parcial (15) provista de unos resaltes (16) de la superficie de sonotrodo de ultrasonidos (11) se opone a una sección parcial (20) lisa de la superficie de la contraplaca (12) y porque la sección parcial (17) provista de unos resaltes (18) de la superficie de la contraplaca (12) se opone a una sección parcial (19) lisa de la superficie del sonotrodo de ultrasonidos (11).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección parcial (19, 20) lisa de una superficie presiona, durante la realización de la soldadura, contra la sección de la pieza (13, 14), a través de la cual se introducen fuerzas en la soldadura generada mediante el dispositivo.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sección parcial (17; 15), provista de los resaltes (18; 16), de la superficie de la contraplaca

(12) y/o del sonotrodo (11) se extiende en la dirección longitudinal de la pieza (2) que hay que soldar a lo largo de aproximadamente la mitad de la longitud total de la superficie de la contraplaca (12) y/o del sonotrodo (11).

4. Equipo de cierre (10) con un dispositivo de soldadura según una de las reivindicaciones anteriores.

5. Máquina zunchadora para el zunchado de unas cargas (7) con unos lazos de una cinta de zunchado (2), que presenta un equipo de cierre (10) según la reivindicación 4 para la soldadura de dichos lazos de cinta de zunchado.