(57)【要約】 【課題】内部のポリマーが漏れないポリマー押し出し装置用の超音波装置を提供する。【解決手段】本発明の超音波装置は、チェンバー１０と超音波ヘッド２０とリング・シール３０と固定装置４０と加圧装置４１とを有する。第１節面（振動振幅がゼロになる面）ＰＮ１は、超音波ヘッド２０の第１環状面Ｓ１と同一面上にあり、第１環状面Ｓ１上にリング・シール３０の環状面が平行状態に置かれる。第２節面ＰＮ２は、超音波ヘッド２０の第２環状面Ｓ２と同一面上にあるか近接しており、第２環状面Ｓ２は、第１環状面Ｓ１と平行状態にある。固定装置４０は、第２環状面Ｓ２に接触するかそれに支持される。加圧装置４１は、固定装置４０を含み、圧力を第１環状面Ｓ１に直交する方向にかけ、固定装置４０とリング・シール３０との間の根元部２２を圧縮し、圧力をリング・シール３０に伝搬し、チェンバー１０の密封を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー押し出し装置用の超音波装置において、
チェンバー（１０）と超音波ヘッド（２０）とリング・シール（３０）と固定装置（４０）と加圧装置（４１）とを有し、
＊前記チェンバー（１０）は、圧縮された溶融ポリマー用の入口ボア（１１）と、圧縮された溶融ポリマー用の出口ボア（１２）と、ソノトロード収納ボア（１３）とを有し、前記入口ボア（１１）に圧縮された溶融ポリマーを供給するポリマー押し出し装置に接続可能か又は一体に形成可能であり、
＊前記超音波ヘッド（２０）は、ソノトロード（２３）を有し、前記超音波ヘッド（２０）は、第１節面（ＰＮ１）で分離された先端部（２１）と根元部（２２）を有し、前記先端部（２１）は、前記ソノトロード（２３）で全部が構成され、前記ソノトロード収納ボア（１３）を介して、前記チェンバー（１０）内に突出して挿入され、前記チェンバー（１０）内の圧縮された溶融ポリマーとの接触を維持し、前記根元部（２２）は、前記ソノトロード（２３）で少なくとも一部が構成され、前記チェンバー（１０）の外にあり、超音波変換器（２５）との接触を維持し、第２節面（ＰＮ２）を含み、前記第２節面（ＰＮ２）は第１節面（ＰＮ１）から離れ平行であり、
＊前記リング・シール（３０）は、前記第１節面（ＰＮ１）で前記超音波ヘッド（２０）と接触し、前記ソノトロード収納ボア（１３）を密封し、
前記第１節面（ＰＮ１）は、前記超音波ヘッド（２０）の第１環状面（Ｓ１）と同一面上にあり、前記第１環状面（Ｓ１）上に前記リング・シール（３０）の環状面が平行状態に置かれ、
前記第２節面（ＰＮ２）は、前記超音波ヘッド（２０）の第２環状面（Ｓ２）と同一面上にあるか近接しており、前記第２環状面（Ｓ２）は第１環状面（Ｓ１）と平行であり、
＊前記固定装置（４０）は、前記第２環状面（Ｓ２）に接触するかそれに支持され、
＊前記加圧装置（４１）は、前記固定装置（４０）を含み、圧力を前記第１環状面（Ｓ１）に直交する方向にかけ、前記固定装置（４０）とリング・シール（３０）との間の根元部（２２）を圧縮し、圧力を前記リング・シール（３０）に伝搬し、前記チェンバー（１０）の密封を形成する
ことを特徴とするポリマー押し出し装置用の超音波装置。
【請求項２】
前記超音波ヘッド（２０）の先端部（２１）は、超音波増幅器（２４）で少なくとも部分的に構成され、前記超音波増幅器（２４）は、前記ソノトロード（２３）と超音波変換器（２５）との間に挟まれている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波装置。
【請求項３】
前記第２節面（ＰＮ２）は、前記ソノトロード（２３）と超音波増幅器（２４）との間の接合部から離れている
ことを特徴とする請求項２記載の超音波装置。
【請求項４】
前記根元部（２２）の全体が、前記ソノトロード（２３）により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波装置。
【請求項５】
前記先端部（２１）の直径は、前記根元部（２２）のそれより小さい
ことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の超音波装置。
【請求項６】
前記先端部（２１）と根元部（２２）の間の遷移領域が第１環状面（Ｓ１）を形成する
ことを特徴とする請求項５記載の超音波装置。
【請求項７】
前記チェンバー（１０）は、前記ソノトロード収納ボア（１３）の周囲に第３環状面（Ｓ３）を有し、前記第３環状面（Ｓ３）は、前記第１環状面（Ｓ１）に向かい合っており、前記リング・シール（３０）の他方の環状面と接触状態にあり、前記リング・シール（３０）は管状体を構成し、前記管状体は、前記第１環状面（Ｓ１）と第３環状面（Ｓ３）との間に配置されている
ことを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載の超音波装置。
【請求項８】
前記第３環状面（Ｓ３）は、前記リング・シール（３０）の正確な位置決めを提供する環状シートを形成する
ことを特徴とする請求項７記載の超音波装置。
【請求項９】
前記リング・シール（３０）は、金属製又はセラミック製である
ことを特徴とする請求項７又は８記載の超音波装置。
【請求項１０】
前記リング・シール（３０）の内部空間の断面積は、前記先端部（２１）のそれより、大きい
ことを特徴とする請求項７−９のいずれか１項に記載の超音波装置。
【請求項１１】
前記加圧装置（４１）は複数のコネクタを有し、前記複数のコネクタは、一端で前記固定装置（４０）に、他端で前記チェンバー（１０）を含む本体に、取り付けられる
ことを特徴とする請求項１−１０のいずれか１項に記載の超音波装置。
【請求項１２】
前記加圧装置（４１）により加えられる圧力は、前記チェンバー（１０）内の溶融ポリマーのそれより、大きい
ことを特徴とする請求項１−１１のいずれか１項に記載の超音波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー（例えば、熱可塑性のポリマー）の押し出し装置用の超音波装置に関する。超音波装置は、溶融した或いは再軟化したポリマー（添加剤の有無を問わない）に作用し、得られる製品の特性と品質を改善する。
【背景技術】
【０００２】
超音波装置は、ポリマーの溶融と流動化を行う業界では公知であり、超音波振動を生成する超音波変換器とこの振動を伝搬する超音波ヘッドとを有する。
【０００３】
超音波装置の先端部をチェンバー内に含めることは公知である。この構成により、溶融ポリマーが圧縮状態となり、超音波装置が溶融ポリマーに接触できるようになる。ポリマーをチェンバー内に供給することは、ラセン・コンベアを有する押し出し装置により行われる。このラセン・コンベアは、ポリマーを圧縮し溶融しそれをチェンバー内に押し込み、そこから、出口開口を介して押し出す。特許文献１はこの種の解決法を開示する。
【０００４】
この種の装置においては、超音波装置の先端部は、超音波変換器の先端であるが、チェンバー内にソノトロード収納ボアを介して挿入される。溶融ポリマーがソノトロード収納ボアから漏れるのを防ぐために、リング・シールは、超音波ヘッドの断面の周りに保持して配置される。超音波ヘッドの振動によるリング・シールの干渉を減らすために、リング・シールは、根元部で超音波ヘッドの節面（nodal plane）に取り付けられている。
【特許文献１】ＵＳ６５２８５５４Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ１５３６９３６Ｂ１
【特許文献３】ＵＳ６０３６４６７Ａ
【特許文献４】国際公開パンフレット第２００４／０２４４１５号
【０００５】
リング・シールは円形であってもなくてもよい。しばしば、リング・シールは、超音波ヘッドを半径方向で保持する。そのため、リング・シールと超音波ヘッドとの間の接触表面を増やすために、リング・シールが、節面の隣接領域（この場所は振動振幅はゼロではない）をカバーすると、リング・シールの摩耗を引き起こす。特許文献２はこの種の解決法を開示する。
【０００６】
他の代替えの解決法によれば、超音波ヘッドは、節面（nodal plane）に一致して、それを包囲するフランジ形状の環状突起部を有する。リング・シールは、前記フランジの上と下に配置され、それを保持し密封を達成する。特許文献３はこの種の解決法を開示する。
【０００７】
しかし、前記フランジは、ある程度の厚さを有し、そのため上面と下面とを有する。そこにリング・シールが取り付けられるが、そこは節面と同一面上にはなくそれに隣接している。そのため、これら２つの面における振動振幅はゼロではなく、小さいがある程度の振動が存在し、時間の経過と共にリングを劣化させる。更に前記フランジを有する超音波ヘッドの製造は複雑で製造費が上がってしまう。
【０００８】
特許文献４はソノトロード装置を開示する。このソノトロード上に配置された密封用フランジが、ソノトロードの節面の周囲に固定され、超音波ヘッド周囲のポリマーの漏洩を防止する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、溶融或いは再軟化したポリマー（添加剤の有無を問わない）の押出し機用の超音波装置に関する。
【００１０】
超音波装置は、超音波変換器を有する装置であり、超音波ヘッドを振動させ、超音波ヘッドを溶融ポリマーに接触して配置し、押し出し装置の手段により押し出す装置である。前記振動により生成される振動と熱の影響により、ポリマーの物理化学特性を変える。
【００１１】
ポリマーの押し出し装置は、ポリマーを、溶融し混合し押し出し出口に送り込む装置である。超音波装置を溶融したポリマーに接触させて有すること、特に押し出し出口ボアの根元部に有することは、この種の装置では、公知である。その結果、ポリマーは、押し出し装置外に押し出される前に、超音波装置で処理される。別の構成として、超音波装置を押し出し装置に沿って他の場所に配置することもできる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の超音波装置は、下記のチェンバーと超音波ヘッドとリング・シールを有する。
＊チェンバーは、圧縮された溶融ポリマー用の入口ボアと、圧縮された溶融ポリマー用の出口ボアと、ソノトロード収納ボアとを有する。前記チェンバーは、前記入口ボアに圧縮された溶融ポリマーを供給するポリマー押し出し装置に接続可能か又は一体に形成可能である。
＊超音波ヘッドはソノトロードを有する。前記超音波ヘッドは、第１節面で分離された先端部と根元部を有する。前記先端部は、前記ソノトロードで完全に構成され、前記ソノトロード収納ボアを介して、前記チェンバー内に突出して挿入される。前記先端部は、前記チェンバー内の圧縮された溶融ポリマーとの接触を維持する。前記根元部は、前記ソノトロードで少なくとも一部が構成され、前記チェンバーの外にあり、超音波変換器との接触を維持し、第２節面を含む。前記第２節面は、第１節面から離れ平行状態にある。
＊前記リング・シールは、前記第１節面で前記超音波ヘッドと接触し、圧縮された溶融ポリマーを含むチェンバーのソノトロード収納ボアを密封するよう構成される。
【００１３】
リング・シールは、円形又は他の閉じた形状でもよい。
【００１４】
ポリマー押し出し装置は、溶かして得られた溶融ポリマーをチェンバー内に入口ボアを介して圧縮して押し出しす。かくして、チェンバーを圧縮され溶融されたポリマーで満たし、それを出口ボアを介して押し出す。チェンバーは、押し出し装置の後ろに配置されるか又はそれと一体に構成される。前記チェンバーは、押し出し装置の２つの部分の間に配置されるか、その押し出し装置の一部を横切る。
【００１５】
超音波装置は、ポリマーを押し出す前に、ポリマーの特性を変えて、ペレット又は非溶融状態の粒子が存在しないようにし、ポリマーの組織（texture）を均一にし、溶融ポリマー内の添加剤の分散を改善し、様々な種類のポリマーの混合状態を改善し、生産性を上げ、ポリマーの劣化を減らし、更に製造機械のエネルギ消費を減らす。
【００１６】
超音波装置は、超音波ヘッドと接触して超音波振動を発生させる超音波変換器を有する。この超音波ヘッドは、振動をチェンバー内に飛び出した内部部分に伝える。チェンバーはポリマーと接触状態にある。
【００１７】
通常、ポリマー押し出し装置は、円筒状の溶融チェンバーの端部に、ペレット状又は粉末状の材料の入口を有する。このチェンバーは、スピンドルを有する。この種の装置においては、スピンドルの回転は、ポリマーを圧縮し、移送し、こねて、添加剤（もしあれば）と混合する。ヒータを内蔵することもあり、ポリマーの温度を上げ、ポリマーの溶融ができるようにする。溶融したポリマー流をチェンバー内に入口ボアを介して導入し処理する。チェンバーは、超音波装置の先端部分を含む。前記チェンバーは、押し出し装置の円筒状溶融チェンバーの端部に配置されるか、その中間部分に配置される。その結果、スピンドルが超音波装置のチェンバーを貫通できるようになる。
【００１８】
溶融したポリマーは、超音波装置のチェンバーを通り、出口ボアを介して出る。これは、押し出し装置に加えられる圧力で駆動される。このポリマーは、その後、成形ダイに導かれ、そこでポリマーは所望の形状に押し出される。
【００１９】
超音波装置のチェンバーが押し出し装置の端部に接続されている場合は、成形ダイは、チェンバーの出口ボアに配置される。反対に、超音波装置のチェンバーが押し出し装置の中間部分に組み込まれている場合は、ポリマーは、チェンバーから押し出し装置で移送される。この押し出し装置は、ポリマーを成形ダイに接続されている押し出し装置の出口に導く。
【００２０】
超音波ヘッドは先端部と根元部とを有する。先端部はチェンバー内に含まれ、根元部はチェンバー外に配置される。超音波装置全体は、定在波（stationary wave）の波形の超音波振動に曝される。
【００２１】
定在波の波形の超音波振動に曝される物体内には、振動がゼロである１つ或いは複数の平面が生成される。これらの平面は節（nodal）として知られている。
【００２２】
先端部と根元部の間に第１節面がある。超音波ヘッドの根元部は第２節面を有する。この第２節面は、第１節面に平行でそれから離れている。
【００２３】
この装置においては、超音波装置の先端部は、圧縮された溶融ポリマーに接触した状態でチェンバー内にある。溶融ポリマーが、出口ボアではなくソノトロード収納ボアから漏れるのを防ぐために、リング・シールが、第１節面（振動はエロである面）に一致して、超音波ヘッドの周りに配置される。これにより、リング・シールが超音波ヘッドの振動と干渉するのを止めることができ、振動によるリング・シールの摩耗を回避できる。
【００２４】
本発明の超音波装置は以下の新規な特徴を提案する。
＊前記第１節面は、前記超音波ヘッドの第１環状面と同一面上にあり、前記第１環状面上に前記リング・シールの環状面が平行状態に置かれる。
＊前記第２節面は、前記超音波ヘッドの第２環状面と同一面上にあるか近接しており、前記第２環状面は、第１環状面と平行状態にある。前記固定装置は、前記第２環状面に接触するかそれに支持される。
＊更に本発明の超音波装置は加圧装置を含む。前記加圧装置は、前記固定装置を含み、圧力を前記第１環状面に直交する方向にかけ、前記固定装置とリング・シールとの間の根元部を圧縮し、圧力を前記リング・シールに伝搬し、前記チェンバーの密封を形成する。
【００２５】
超音波ヘッドは、第１節面と同一面にある第１環状面（以下「第１面」とも称する）を有する。それ故振動はその第１面の全ての点でゼロになる。第２面も更に有する。第２面は、環状であるか否かを問わず、第２節面と同一面或いは隣接している。それ故第１と第２の面は互いに平行である。
【００２６】
第２面は、超音波ヘッドの周囲のフランジ形状の環状バルジ形状、或いは前記超音波ヘッド内に形成された環状スロット又はステップで構成される。
【００２７】
加圧装置は、圧力を超音波ヘッドの第２面に固定装置を介してかける。この固定装置は超音波ヘッドの第２面に取り付けられる又は配置されている。第２面は、第２節面に対応する又は近傍にあるため、振動振幅はゼロになるか減少している。
【００２８】
加圧装置により加えられた圧力は、超音波ヘッドの第１面と第２面に直交し、第２面を第１面の方向に押す。
【００２９】
超音波ヘッドの第１面は、リング・シールの環状面と接触しそれに押しつけられる。加圧装置により加えられる圧力により、超音波ヘッドの振動に影響されない両面の間の密封を提供する。それは、第１面は第１節面と一致し、そのため振動振幅は、全ての面上でゼロだからである。
【００３０】
本発明の一実施例によれば、超音波ヘッドの根元部は、少なくとも部分的に、ソノトロードに加えて、ソノトロードと超音波変換器との間に挟まれた超音波増幅器で、構成される。この場合、第２節面は、超音波増幅器とソノトロードの結合部と一致することは好ましくない。それは、この領域には前記結合部に損傷を与えることがある大きな応力が存在するからである。
【００３１】
別構成として、超音波ヘッドの根元部の全てがソノトロードで構成されこともある。ただしこれは、超音波増幅器がない場合である。
【００３２】
いずれの場合においても、超音波ヘッドの先端部はその根元部より小さな断面を有する。先端部と根元部との間の遷移領域においては、超音波ヘッドの環状の第１面は、第１節面と一致して、形成される。
【００３３】
環状の第３面を、チェンバーのソノトロード収納ボアの周囲で、リング・シールの別の環状面と接触して、超音波ヘッドの第１面の反対側に、配置することもできる。
【００３４】
このような場合、リング・シールは、第１面と第３面との間に保持される管状体であるが、必ずしも円形である必要はない。加圧装置により加えられる圧力により、両方のガスケットからのポリマーの漏洩を回避できる。
【００３５】
超音波ヘッドの先端部とその周囲のリング・シールとの間のスペースは、ポリマーで充填され、チェンバーの一部を構成する。
【００３６】
第３面は、環状シートを形成し、リング・シールの正確な位置決めを提供する。
【００３７】
リング・シールは、金属製又はセラミック製である。これにより、例えば多くのプラチック材料を含む他の材料と比較して、高温と振動により大きく耐えられるようになる。リング・シールを形成するのに金属又はセラミックを用いることが可能なのは、振動振幅がゼロである第１節面で正確に形成される超音波ヘッドと接触しているからである。リング・シールを超音波ヘッドの他の面に固定すると、例えそれが第１節面に隣接する場所にあったとしても、リング・シールを振動にさらすことになり、ある程度の柔軟性を有する材料（例、ある種のプラスチック、ゴム）を使用することが必要となる。これにより、振動と温度によって摩耗を引き起こし、溶融ポリマーの漏洩を起こすことになるからである。
【００３８】
他の実施例によれば、リング・シールは内部空間を形成する。この内部空間の断面はソノトロードの先端部のそれより大きい。この両要素間の断面の差は２．５ｍｍ以下である。
【００３９】
このサイズ差により、先端部のその内部での振動が、その周りに配置されたリング・シールの壁と干渉せずに、可能となる。更にこの空間は、チェンバーの残りの部分と連通する管状ダクトを形成し管状ダクトを延長することになりポリマーで充填される。管状ダクト内では、先端部の振動振幅は、第１節面に近づくほど小さくなりゼロになる。このことは、管状ダクト内に含まれるポリマーは、超音波ヘッドの第１面に一致する領域で固化し、ガスケットのシーリングと協働して、そこを介したポリマーの漏れを回避できることを意味する。
【００４０】
加圧装置は、一実施例によれば、複数のコネクターを有する。これらのコネクターは、一端が固定装置に、他端がチェンバーを含む本体に連結されている。コネクターにより加えられる圧力は、超音波ヘッドの根元部を圧縮し、チェンバーの正確な密封を確保する。好ましくは加圧装置により生成される力は、調整可能である。
【００４１】
一実施例においては加圧装置は、複数のバー（棒状体）と複数の締め付け装置から構成される。これらのバーは、超音波ヘッドの周囲に、第１節面と第２節面に直交して、配置され、固定装置の軸方向のズレに対するガイドとして機能する。これらの締め付け装置は、所定量の応力を超音波ヘッドに加える。例えば、固定装置は、第１節面と第２節面に平行な平坦な穴付きプレートである。このプレートの穴は、超音波ヘッドの一部の貫通を可能とし、この穴の周囲部分で超音波ヘッドの第２面を支持する。
【００４２】
固定装置を構成する平坦なプレートが、周囲に複数の貫通穴（この穴を通して前記バーが加圧装置の一部として挿入される）を含む場合、前記バーは、固定装置の軸方向のズレ／移動をガイドすることが可能となる。更に、前記バーにネジが切られナットが締め付け装置として含まれている場合には、ナットを調整して超音波ヘッドが受ける圧力を調整できる。
【００４３】
他の解決方法として、ピストンやバネの使用なども考えられる。
【００４４】
チェンバーを含む本体を、単一の部品で又は相補的な半分の部品を組み合わせて、形成することもできる。本体が２つ半分の部品又はそれ以上の複数の部品で形成される場合は、入口ボアと出口ボアとは、２つの半分の部品の結合面の一方又は他方に部分的に形成することもできる。その結果これらの部品を分離することにより、入口ボアと出口ボアの内部に容易にアクセス可能となり、中に残ったポリマーをクリーニングできる。
【００４５】
好ましくは、ソノトロード収納ボアを半分の部品の一方に形成し、加圧装置をこの半分の部品に取り付けると、この半分の部品、リング・シール、固定装置、超音波ヘッドが、１つの結合組み立て体を構成する。これにより、この半分の部品を分離することが可能となり、超音波ヘッドをこの半分の部品から外すことなく、チェンバーとボアの内部の洗浄と保守作業ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の超音波装置の断面図。同図にはポリマー押し出し装置は図示されていない。矢印は溶融ポリマーが押し出し装置から出口ボアに移動する方向を示す。
【図２】図１の超音波装置の展開図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明の一実施例によれば、本発明の超音波装置は、ポリマー（添加剤の有無を問わない）押し出し装置の使用に特に適用される。
【００４８】
前記押し出し装置は、溶融ポリマーをチェンバー１０内に入口ボア１１を介して圧縮して押し出す装置を有する。チェンバー１０は、入口ボア１１とソノトロード収納ボア１３と出口ボア１２とを有する。この出口ボア１２は成形ダイに接続／連結（以下「接続」と総称する）されている。この成形ダイは、押し出し装置により生成されるポリマー製品の形状を決める。
【００４９】
入口ボア１１と出口ボア１２は整合していもいなくてもよい。ポリマー押し出し装置は、この実施例では、円筒状の溶融用のチェンバー１０とポリマー粒子用入口ボア１１とを有する。この溶融用のチェンバー１０は１つ或いは複数のスピンドルを有する。前記入口ボア１１は、チェンバー１０の開始点に配置されている。他の実施例も可能である。この種の装置においては、スピンドルの回転により、ポリマーを圧縮し、搬送し、混連し、添加剤（もし有れば）と混合する。ヒーターも有することができ、ポリマーの温度を上げてその溶融を助けてもよい、この溶融ポリマーの流れをチェンバー１０内に入口ボア１１を介して導入する。このチェンバー１０は超音波ヘッド２０の先端部を収納する。
【００５０】
超音波ヘッドの先端部を収納するチェンバーは、入口ボアを介して、押し出し装置の端部に接続してもよい。反対に、チェンバーを押し出し装置の中間部分と一体に構成（統合）してもよい。その結果、超音波ヘッドにより生成された振動は、押し出し装置内のポリマーに加えられる。この実施例では、スピンドルはチェンバーを貫通するのが好ましい。スピンドルは、チェンバーの前又は後に配置してもよい。
【００５１】
本発明の超音波装置は、振動を生成する超音波変換器２５により形成される。超音波変換器２５は生成された振動を伝える超音波ヘッド２０に関連している。
【００５２】
超音波ヘッド２０は、超音波増幅器２４とソノトロード２３により形成される。超音波増幅器２４は超音波変換器２５と直接接触している。ソノトロード２３は超音波増幅器２４に接続されている。
【００５３】
超音波ヘッド２０の先端部２１は、ソノトロード２３の一部に対応し、チェンバー１０内に含まれる（入る）。この先端部２１は、ソノトロード収納ボア１３を介して、チェンバー１０内に、片持ち梁式で、突出している。先端部２１は、圧縮された溶融ポリマーとの接触を維持し、このポリマーに振動を加え、ポリマーがチェンバー１０の出口ボア１２を介して出る前に、その特性を変える。
【００５４】
超音波ヘッド２０の残りの部分は根元部２２を構成し、この根元部２２はチェンバー１０の外に留まる。
【００５５】
超音波変換器２５は、サイン波形の振動を生成する。この振動は、超音波ヘッド２０内を定在波で拡散する。定在波に曝される物体は、振動振幅は常にゼロである１つ又は複数の節面を形成する。
【００５６】
本発明の超音波ヘッド２０は、第１節面ＰＮ１が先端部２１と根元部２２との間に形成されるよう、構成される。これにより、第１節面ＰＮ１に対応して、リング・シール３０は、超音波ヘッド２０の周囲にそれに接触して配置され、ソノトロード収納ボア１３を封止し、チェンバー１０内に含まれる圧縮された溶融ポリマーが、そこを通して、チェンバー１０の外に流れ出るのを防ぐ。
【００５７】
リング・シール３０は、超音波ヘッド２０の振動に影響を及ぼすか、振動がリング・シール３０による封止に影響を及ぼす。この為、リング・シール３０は管状体で構成され、この管状体を超音波ヘッド２０の先端部２１が貫通する。この管状体は、リング・シール３０の環状面を有する。この環状面は、超音波ヘッド２０の第１節面ＰＮ１に平行かつ同一面にある。超音波ヘッド２０は第１環状面Ｓ１を有する。この第１環状面Ｓ１は、リング・シール３０の環状面と相補的であり第１節面ＰＮ１と同一面にある。
【００５８】
組立位置においては、超音波ヘッド２０は、その第１環状面Ｓ１がリング・シール３０の環状面に接触してその上に在るように、配置される。
【００５９】
前記環状面が第１節面ＰＮ１と同一面にある場合、前記環状面の全ての点上で、振動振幅はゼロになる。その結果、両部材の間に生成される封止は、超音波ヘッド２０の振動には影響されない。
【００６０】
超音波ヘッド２０は、根元部２２に第２節面ＰＮ２を生成する。この第２節面ＰＮ２は第１節面ＰＮ１に平行でかつ離れている。好ましくは、第２節面ＰＮ２は、ソノトロード２３と超音波増幅器２４の結合部分から離れており、この結合部分を過剰な応力に曝すのを回避する。この過剰応力は前記結合部分（例えばネジ結合）を損傷することがある。
【００６１】
超音波ヘッド２０は、第２環状面Ｓ２を有する、第２環状面Ｓ２は、第１環状面Ｓ１に平行であり、かつ第２節面ＰＮ２と同一面上にあるか又は隣接している。その結果、第２環状面Ｓ２における振動振幅は、ゼロになるか極めて小さくなっている。
【００６２】
第２環状面Ｓ２は、複数の第２の部分面で形成してもよい。これらの部分面の全ては、互いの同一面にあり、環状で不連続な面を形成する。この構成は本発明（構成要素）に影響することはない。
【００６３】
固定装置４０は、この実施例では、中央に貫通穴を有する平坦なプレートである。この貫通穴を超音波ヘッド２０の一部が貫通する。このプレートは、超音波ヘッド２０の第２環状面Ｓ２と接触してそこに配置される。前記貫通穴の周囲部分は、超音波ヘッド２０の第２環状面Ｓ２との接触を維持する。
【００６４】
加圧装置４１は、圧力を固定装置４０に第１節面ＰＮ１と第２節面ＰＮ２に直交する方向から、かける。この圧力は、超音波ヘッド２０に第２環状面Ｓ２を介して伝搬され、超音波ヘッド２０の一部をリング・シール３０に押し当てる。かくして、チェンバー１０内の溶融ポリマーの圧力により、リング・シール３０と超音波ヘッド２０の第１環状面Ｓ１との間からの漏れが無くなる。加圧装置４１により加えられる圧力は、チェンバー１０内の溶融ポリマーのそれより、大きい。
【００６５】
第１環状面Ｓ１の配置とリング・シール３０の形状は、超音波ヘッド２０に加えられる圧縮方向と共に、超音波ヘッド２０とリング・シール３０との間の軸方向の封止を形成する。従来技術では半径方向からであった。
【００６６】
この実施例においては、加圧装置４１は、複数のバー（棒状部材）から構成される。これらのバーは、互いに平行であり、超音波ヘッド２０の第１節面ＰＮ１と第２節面ＰＮ２に直交している。超音波ヘッド２０は、２つの端部を有する。一方はチェンバー１０を含む本体に取り付けられ、他方は固定装置４０の貫通穴を貫通する。これにより、固定装置４０をバーにより規定される軸方向にガイドするのを可能にする。
【００６７】
前記バーは、ネジが切られたバー（以下「ネジ付きバー」と称する）であり、締め付け装置４２として複数のナットを有する。これにより、固定装置４０をチェンバー１０を含む本体の方向に移動させ、挟まれた超音波ヘッド２０を圧縮する。別の構成として、ネジ付きバーは、モーターで回転してもよい。ナットは固定装置４０にねじ込まれるか一体構成でもよい。
【００６８】
リング・シール３０は、チェンバー１０を含む本体から独立した部品でもよい。これにより、保守点検が容易になる。このような場合、チェンバー１０を含む本体は、ソノトロード収納ボア１３の周りに、第３環状面Ｓ３を有してもよい。この第３環状面Ｓ３は、超音波ヘッド２０の第１環状面Ｓ１に平行かつ向かい合っている。リング・シール３０も、環状で平坦な面を有し、第３環状面Ｓ３上に配置され、リング・シール３０を超音波ヘッド２０とチェンバー１０を含む本体との間に保持する。加圧装置により加えられる圧力により、リング・シール３０の両側のガスケットの封止を確実にし、溶融ポリマーの放出（漏れ）を回避できる。
【００６９】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【００７０】
１０：チェンバー
１１：入口ボア
１２：出口ボア
１３：ソノトロード収納ボア
２０：超音波ヘッド
２１：先端部
２２：根元部
２３：ソノトロード
２４：超音波増幅器
２５：超音波変換器
３０：リング・シール
４０：固定装置
４１：加圧装置
４２：締め付け装置
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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