ES2395019T3

Rigid isolation of rotary ultrasonic horn

Abstract

Apparatus for the ultrasonic treatment, comprising: a rotary ultrasonic sonotrode element (28); a rotary axis element (34) which is operatively attached to said sonotrode element (28); characterized by an insulation element (42) which is operatively attached to said shaft element (34), said insulation element (42) being able to bend under a range of sonic frequencies activated by the sonotrode to provide an operational component of movement along a radial direction, and an operational component of movement along an axial direction, in the said insulation element (42) has a radial isolation component (46) and an axial insulation component (50); said radial isolation component (46) is operatively attached to said shaft element (34), is configured to extend in a substantially radial direction from said shaft element, and is configured to dynamically bend under said sonic frequency range activated by the sonotrode; said axial isolation component (50) is operatively connected to an operative part of said radial isolation component, is configured to extend in a substantially axial direction from said isolation component radial, and is configured to dynamically bend under said range of sonic frequencies activated by the sonotrode.

ES2395019T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

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22 claims: 2 independent, 20 dependent

  1. 1
    ES 2 395 019 Τ3 REIVINDICACIONES 1. Aparato pare el tratamiento mediante ultrasonidos, que comprende:un elemento (28) de sonotrodo ultrasónico rotativo;un elemento rotativo (34) de eje que está unido operativamente a dicho elemento (28) de sonotrodo;caracterizado por un elemento de aislamiento (42) que está unido operativamente a dicho elemento (34) del eje, siendo capaz dicho elemento de aislamiento (42) de curvarse bajo una gama de frecuencias sónicas activadas por el sonotrodo para proporcionar un componente operativo de movimiento a lo largo de una dirección radial, y un componente operativo de movimiento a lo largo de una dirección axial, en el que dicho elemento de aislamiento (42) tiene un componente (46) de aislamiento radial y un componente (50) de aislamiento axial;dicho componente (46) de aislamiento radial está unido operativamente a dicho elemento (34) del eje, está configurado para prolongarse en una dirección sustancialmente radial desde dicho elemento del eje, y está configurado para curvarse dinámicamente bajo dicha gama de frecuencias sónicas activadas por el sonotrodo;dicho componente (50) de aislamiento axial está unido operativamente a una parte operativa de dicho componente de aislamiento radial, está configurado para prolongarse en una dirección sustancialmente axial desde dicho componente de aislamiento radial, y está configurado para curvarse dinámicamente bajo dicha gama de frecuencias sónicas activadas por el sonotrodo.
  2. 2
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho componente (46) de aislamiento radial se prolonga de modo sustancialmente continuo a lo largo de una dirección circunferencial de dicho elemento de aislamiento (42).
  3. 3
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho componente (46) de aislamiento radial se prolonga de modo sustancialmente discontinuo a lo largo de una dirección circunferencial de dicho elemento de aislamiento (42).
  4. 4
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho componente (46) de aislamiento radial tiene sustancialmente forma de disco.
  5. 5
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho componente (50) de aislamiento axial está configurado para proporcionar una prolongación axial de dicho componente (46) de aislamiento radial.
  6. 6
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho componente (50) de aislamiento axial está configurado para proporcionar una prolongación axial desde una sección, en sentido radial, hacia el exterior de dicho componente (46) de aislamiento radial.
  7. 7
    Aparato, según la reivindicación 6, en el que dicho componente (50) de aislamiento axial está configurado para proporcionar una prolongación axial sustancialmente continua desde dicho componente (46) de aislamiento radial.
  8. 8
    Aparato, según la reivindicación 6, en el que dicho componente (50) de aislamiento axial está configurado para prolongarse de modo sustancialmente continuo a lo largo de una dirección circunferencial de dicho elemento de aislamiento (42).
  9. 9
    Aparato, según la reivindicación 6, en el que dicho componente (50) de aislamiento axial está configurado para prolongarse de modo sustancialmente discontinuo a lo largo de una dirección circunferencial de dicho elemento de aislamiento (42).
  10. 10
    Aparato, según la reivindicación 6, en el que dicho componente (50) de aislamiento axial tiene una forma sustancialmente cilíndrica.
  11. 11
    Aparato, según la reivindicación 1, que incluye además un dispositivo de acoplamiento rotativo (58) que está soportado por medio de un cojinete rotativo (66);en el que dicho elemento de aislamiento (42) está unido operativamente a dicho dispositivo de acoplamiento (58).
  12. 12
    Aparato, según la reivindicación 11, en el que dicho dispositivo de acoplamiento (58) está provisto de una abertura de acoplamiento (62);y ES 2 395 019 Τ3 dicho componente (50) de aislamiento axial está situado y fijado operativamente en dicha abertura de acoplamiento (62).
  13. 13
    Aparato, según la reivindicación 11, en el que dicho elemento de aislamiento (42) está unido a dicho dispositivo de acoplamiento (58) por medio de la inclusión de una interferencia con ajuste a fricción.
  14. 14
    Aparato, según la reivindicación 11, en el que dicho dispositivo de acoplamiento (58) tiene una abertura de acoplamiento (62);dicho componente (50) de aislamiento axial incluye una parte (54) de un reborde que se prolonga;y dicha parte (54) de reborde está situada y fijada operativamente en dicha abertura de acoplamiento (62).
  15. 15
    Aparato, según la reivindicación 14, en el que dicha parte (54) de reborde está unida operativamente a dicha abertura de acoplamiento (62) por medio de la inclusión de una interferencia con ajuste a fricción.
  16. 16
    Aparato, según la reivindicación 1, que incluye además:un elemento (86) de un yunque rotativo que está situado asociado a dicho elemento de sonotrodo (28) próximo;y un convertidor piezoeléctrico ultrasónico (82) que está conectado operativamente a dicho elemento de sonotrodo (28).
  17. 17
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho componente (46) de aislamiento radial tiene una longitud y un grosor que permiten que dicho componente (46) de aislamiento radial se curve operativamente sin una fatiga excesiva;dicho componente (50) de aislamiento axial radial tiene una longitud y un grosor que permiten que dicho componente (50) de aislamiento axial se curve operativamente sin una fatiga excesiva.
  18. 18
    Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicho elemento rotativo (28) de sonotrodo tiene una deformación máxima no mayor de unos 0,076 mm bajo una fuerza de 445 N.
  19. 19
    Método de tratamiento ultrasónico, que comprende:la rotación de un elemento (28) de un sonotrodo ultrasónico;estando dicho elemento (28) de sonotrodo unido operativamente a un elemento rotativo (34) de un eje;caracterizado porque dicho elemento (34) del eje está unido operativamente a un elemento de aislamiento (42), siendo capaz dicho elemento de aislamiento (42) de curvarse y flexionar dinámicamente bajo una gama de frecuencias sónicas activadas por el sonotrodo para proporcionar un componente operativo de movimiento a lo largo de una dirección radial del elemento de aislamiento (42) y un componente operativo de movimiento a lo largo de una dirección axial del elemento de aislamiento (42), en el que dicho elemento de aislamiento (42) ha sido configurado con un componente (46) de aislamiento radial y con un componente (50) de aislamiento axial;dicho componente (46) de aislamiento radial está unido operativamente a dicho elemento de eje (34) en una configuración que se prolonga, al menos radialmente, desde dicho elemento (34) del eje y está configurado para curvarse operativamente cuando está sometido a dicha gama de frecuencias sónicas activadas por el sonotrodo;dicho componente (50) de aislamiento axial está unido a una parte operativa de dicho componente (46) de aislamiento radial con una configuración que se prolonga, al menos axialmente, desde una parte operativa de dicho componente (46) de aislamiento radial y ha sido configurado para curvarse operativamente cuando está sometido a dicha gama de frecuencias sónicas activadas por el sonotrodo;
  20. 20
    Método, según la reivindicación 19, que incluye además un acoplamiento operativo de dicho elemento de aislamiento a un cojinete rotativo (66).
  21. 21
    Método, según la reivindicación 19, que incluye además:ES 2 395 019 Τ3 un posicionado en colaboración de un elemento rotativo (86) de un yunque próximo a dicho elemento (28) de sonotrodo, y una unión operativa de un convertidor piezoeléctrico ultrasónico (82) con dicho elemento (28) de sonotrodo.
  22. 22
    Método de tratamiento ultrasónico, según la reivindicación 19, que comprende además la rotación del elemento (28) de sonotrodo ultrasónico que tiene un primer lado axial y un segundo lado axial;estando dicho primer lado axial de dicho elemento de sonotrodo unido operativamente al elemento rotativo (34) del eje;estando dicho elemento de aislamiento unido operativamente a un dispositivo de acoplamiento rotativo (58) que está soportado por medio de un cojinete rotativo (66);estando dicho cojinete rotativo soportado por medio de un montaje;estando dicho montaje separado axialmente de un lado de dicho elemento (28) de sonotrodo;estando situado un elemento de un yunque rotativo (86) de forma asociada, a una distancia seleccionada de separación de dicho elemento de sonotrodo;girando dicho elemento del yunque por medio de un accionamiento del yunque para proporcionar una velocidad periférica del yunque de, por lo menos, unos 5 m/min;girando dicho elemento de sonotrodo por medio de un accionamiento de sonotrodo para proporcionar una velocidad periférica de sonotrodo que iguala sustancialmente a dicha velocidad periférica del yunque;estando dicho elemento de sonotrodo conectado operativamente a un convertidor piezoeléctrico ultrasónico que puede proporcionar una cantidad operativa de energía ultrasónica a una frecuencia comprendida dentro de una gama de 15 a 60 KHz aproximadamente;y dicho elemento de sonotrodo ha sido configurado para presentar una deformación estática no mayor de unos 0,076 mm bajo una fuerza de 445 N.
Independent claims22