DE102012214087B4

DE102012214087B4 - Method and device for welding the end faces of two metal rods

Info

Publication number: DE102012214087B4
Application number: DE102012214087.5A
Authority: DE
Inventors: Georg Lang
Original assignee: Telsonic Holding AG
Current assignee: Telsonic Holding AG
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: DE102012214087A1

Abstract

Verfahren zum Verschweißen der Stirnseiten (S) zweier Metallstangen (1a, 1b) mit folgenden Schritten:Einklemmen der einen Metallstange (1a) zwischen zwei Sonotroden (2, 6),Einklemmen der anderen Metallstange (1b) zwischen zwei Backen (13, 14) eines Ambosses (12),Drücken der Stirnseite (S) der einen Metallstange (1a) gegen die weitere Stirnseite (S) der anderen Metallstange (1b) und gleichzeitiges Erzeugen einer Ultraschallschwingung, so dass die eine Stirnseite (S) der einen Metallstange (1a) relativ zur anderen Stirnseite (S) der anderen Metallstange (1b) bewegt wird und die Stirnseiten (S) der Metallstangen (1a, 1b) miteinander verschweißt werden.Method for welding the end faces (S) of two metal rods (1a, 1b), comprising the following steps: clamping a metal rod (1a) between two sonotrodes (2, 6), clamping the other metal rod (1b) between two jaws (13, 14) an anvil (12), pressing the end face (S) of a metal bar (1a) against the further end face (S) of the other metal bar (1b) and simultaneously generating an ultrasonic vibration, so that the one end face (S) of the one metal bar (1a ) is moved relative to the other end face (S) of the other metal bar (1b) and the end faces (S) of the metal bars (1a, 1b) are welded together.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen der Stirnseiten zweier Metallstangen.The invention relates to a method and a device for welding the end faces of two metal rods.

EP 1 566 233 A1 offenbart eine Ultraschallschweißvorrichtung, bei der ein Amboss zwei gegeneinander zwingbare Backen aufweist. Eine zwischen die Backen des Ambosses eingeklemmte Litze kann gegen ein Anschlusselement gedrückt werden, welches auf der Arbeitsfläche einer Sonotrode liegt. Mittels der Sonotrode wird eine Longitudinalschwingung auf das Anschlusselement übertragen. Das Anschlusselement wird infolgedessen mit der Litze verschweißt. EP 1 566 233 A1 discloses an ultrasonic welding apparatus in which an anvil has two oppositely forcible jaws. A stranded between the jaws of the anvil strand can be pressed against a connection element which lies on the working surface of a sonotrode. By means of the sonotrode, a longitudinal vibration is transmitted to the connecting element. As a result, the connecting element is welded to the stranded wire.

Die DD 1 22 942 A1 offenbart ein Ultraschall-Schwingwerkzeug für das Verschweißen von Kunststoffrohren mit rohrförmigen mit einem Flansch versehenen Stutzen aus Kunststoff. Eine mit dem Ultraschall-Schwingwerkzeug erzeugte Longitudinalschwingung verläuft dabei parallel zu den Achsen des Kunststoffrohrs sowie des damit zu verschweißenden Stutzens.The DD 1 22 942 A1 discloses an ultrasonic vibratory tool for welding plastic tubing to tubular flanged plastic tubing. A longitudinal vibration generated by the ultrasonic vibrating tool runs parallel to the axes of the plastic tube and the connecting piece to be welded therewith.

Die herkömmliche Ultraschallschweißvorrichtung eignet sich nicht zum sogenannten „stumpfen Verschweißen“ von Metallstangen, d. h. zum Verschweißen der Stirnseiten zweier Metallstangen.The conventional ultrasonic welding apparatus is not suitable for so-called "butt welding" of metal bars, i. H. for welding the end faces of two metal bars.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, mit denen die Stirnseiten zweier Metallstangen miteinander verschweißt werden können.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a method and a device are to be specified with which the end faces of two metal rods can be welded together.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8 und 10 bis 15.This object is solved by the features of claims 1 and 9. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of claims 2 to 8 and 10 to 15.

Nach Maßgabe der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zum Verschweißen der Stirnseiten zweier Metallstangen mit folgenden Schritten vorgeschlagen:

Einklemmen der einen Metallstange zwischen zwei Sonotroden,
Einklemmen der anderen Metallstange zwischen zwei Backen eines Ambosses,
Drücken der Stirnseite der einen Metallstange gegen die weitere Stirnseite der anderen Metallstange und gleichzeitiges Erzeugen einer Ultraschallschwingung, so dass die Stirnseite der einen Metallstange relativ zur anderen Stirnseite der anderen Metallstange bewegt und die Stirnseiten der Metallstangen miteinander verschweißt werden.

According to the invention, a method for welding the end faces of two metal rods is proposed to solve this problem with the following steps:

Pinching a metal bar between two sonotrodes,
Pinching the other metal bar between two jaws of an anvil,
Pressing the end face of the one metal rod against the other end face of the other metal rod and simultaneously generating an ultrasonic vibration, so that the end face of a metal rod moves relative to the other end side of the other metal rod and the end faces of the metal rods are welded together.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Metallstange“ ein langgestrecktes Werkstück verstanden. Das Werkstück kann einen runden, ovalen, polygonalen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Unter dem Begriff „Stirnseiten“ werden diejenigen Seiten verstanden, welche sich üblicherweise in einem Winkel von 90° zur Längserstreckungsrichtung des Werkstücks erstrecken. Der Winkel kann aber auch kleiner sein, so dass sich die Stirnseiten schräg zur Längserstreckungsrichtung des Werkstücks erstrecken. Er kann beispielsweise 30 bis 90°, vorzugsweise 45 bis 90°, betragen. Die Metallstange kann beispielsweise aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder dgl. hergestellt sein.For the purposes of the present invention, the term "metal bar" means an elongated workpiece. The workpiece may have a round, oval, polygonal, square or rectangular cross-section. The term "end faces" is understood to mean those sides which usually extend at an angle of 90 ° to the longitudinal extension direction of the workpiece. The angle can also be smaller, so that the end faces extend obliquely to the longitudinal direction of the workpiece. It may for example be 30 to 90 °, preferably 45 to 90 °. The metal rod may be made of copper, aluminum, steel or the like, for example.

Unter einer „Sonotrode“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung allgemein ein aus Metall hergestelltes Schallübertragungselement verstanden. Die Geometrie des Schallübertragungselements ist an die Wellenlänge A der verwendeten Ultraschallschwingung angepasst. Im Falle der Verwendung einer Longitudinalsonotrode beträgt die Länge der Sonotrode vorzugsweise λ/2 oder ein ganzzahliges Vielfaches davon.For the purposes of the present invention, a "sonotrode" is generally understood to mean a sound transmission element made of metal. The geometry of the sound transmission element is adapted to the wavelength A of the ultrasonic vibration used. In the case of using a longitudinal sonotrode, the length of the sonotrode is preferably λ / 2 or an integer multiple thereof.

In Abkehr vom Stand der Technik wird das eine der zu verschweißenden Werkstücke nicht mehr bloß auf eine Arbeitsfläche einer Sonotrode aufgelegt, sondern zwischen den senkrecht zur Arbeitsfläche verlaufenden Sonotrodenstirnseiten eingeklemmt. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können also vereinfacht ausgestaltete Sonotroden ohne Arbeitsflächen mit gesonderter Oberflächenstrukturierung, z. B. Riffelung und dgl., verwendet werden. Als Sonotroden können sowohl Longitudinal- als auch Torsionalsonotroden verwendet werden. Im Falle der Verwendung von Longitudinalsonotroden wird die Metallstange so eingeklemmt, dass deren Stirnseite parallel zur longitudinalen Schwingungsrichtung bewegt wird. Im Falle der Verwendung von Torsionalsonotroden wird die Metallstange so eingeklemmt, dass die Torsionsachse senkrecht durch deren Stirnseite verläuft.In departure from the prior art, the one of the workpieces to be welded is no longer merely placed on a work surface of a sonotrode, but clamped between the sonotrode front sides running perpendicular to the work surface. To carry out the method according to the invention so simplified sonotrodes without work surfaces with separate surface structuring, z. B. corrugation and the like., Can be used. As sonotrodes both longitudinal and Torsionalsonotroden can be used. In the case of the use of longitudinal sonotrodes, the metal rod is clamped so that its end face is moved parallel to the longitudinal direction of vibration. In the case of using Torsionalsonotroden the metal rod is clamped so that the torsion axis is perpendicular through the end face.

Vorteilhafterweise wird die Ultraschallschwingung mittels eines mit der ersten Sonotrode gekoppelten ersten Konverters erzeugt. Zwischen dem ersten Konverter und die erste Sonotrode kann ein erster Booster eingeschaltet sein. - Die zweite Sonotrode ist zweckmäßigerweise mit einem zweiten Booster gekoppelt. Der zweite Booster ist zweckmäßigerweise an einem verschiebbaren Schlitten angebracht. Damit kann die Anordnung aus zweiter Sonotrode und zweitem Booster zum Klemmen der einen Metallstange schnell und einfach verschoben werden.Advantageously, the ultrasonic vibration is generated by means of a first converter coupled to the first sonotrode. A first booster may be switched on between the first converter and the first sonotrode. The second sonotrode is expediently coupled to a second booster. The second booster is expediently attached to a sliding carriage. Thus, the arrangement of second sonotrode and second booster for clamping a metal bar can be moved quickly and easily.

Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die Ultraschallschwingung mittels eines mit der ersten Sonotrode gekoppelten ersten Konverters und mittels eines mit der zweiten Sonotrode gekoppelten zweiten Konverters erzeugt. Dabei können zwischen die erste und die zweite Sonotrode jeweils ein erster und ein zweiter Booster eingeschaltet sein. Bei dieser Ausgestaltung werden der erste und der zweite Konverter zweckmäßigerweise gegenphasig betrieben. Damit kann eine hohe Schwingungsenergie in den Bereich der zu verschweißenden Stirnseiten eingekoppelt werden. Die vorgeschlagene Ausgestaltung eignet sich zur Herstellung von großflächigen Schweißverbindungen oder zur Herstellung von Schweißverbindungen von Metallen mit einem hohen Schmelzpunkt.According to a further alternative embodiment of the invention, the ultrasonic vibration by means of a coupled with the first sonotrode first converter and by means of a with the second sonotrode coupled second converter generates. In each case, a first and a second booster can be switched on between the first and the second sonotrode. In this embodiment, the first and the second converter are advantageously operated in phase opposition. Thus, a high vibrational energy can be coupled into the region of the end faces to be welded. The proposed embodiment is suitable for the production of large-area welded joints or for the production of welded joints of metals with a high melting point.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung aus der ersten und der zweiten Sonotrode bezüglich einer dazwischen gebildeten Klemmebene symmetrisch. Eine solche Anordnung kann besonders kostengünstig hergestellt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the arrangement of the first and the second sonotrode with respect to a clamping plane formed therebetween is symmetrical. Such an arrangement can be produced particularly inexpensively.

Nach weiterer Maßgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Verschweißen der Stirnseiten zweier Metallstangen vorgeschlagen mit
einer ersten und einer gegenüberliegend angeordneten zweiten Sonotrode sowie einer ersten Einrichtung zum Zwingen der Sonotroden gegeneinander, so dass dazwischen die eine Metallstange einklemmbar ist,
einem Amboss mit einem ersten und einem zweiten Backen sowie einer zweiten Einrichtung zum Zwingen der Backen gegeneinander, so dass dazwischen die andere Metallstange einklemmbar ist,
einer Einrichtung zum Drücken der Stirnseite der einen Metallstange gegen die andere Stirnseite der anderen Metallstange und
einem mit der ersten Sonotrode gekoppelten ersten Konverter zum Erzeugen einer Ultraschallschwingung, so dass die eine Stirnseite der einen Metallstange relativ zur anderen Stirnseite der anderen Metallstange bewegt und die Stirnseiten der Metallstangen miteinander verschweißt werden.In further accordance with the invention, a device for welding the end faces of two metal rods is proposed with
a first and an oppositely disposed second sonotrode and a first device for forcing the sonotrodes against each other, so that between a metal rod is clamped,
an anvil with a first and a second jaw and a second means for forcing the jaws against each other, so that between the other metal rod is clamped,
a device for pressing the end face of a metal rod against the other end face of the other metal rod and
a first converter coupled to the first sonotrode for generating an ultrasonic vibration so that the one end side of the one metal rod moves relative to the other end side of the other metal rod and the end faces of the metal rods are welded together.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ist relativ einfach und kostengünstig herstellbar. Sie ermöglicht ein „stumpfes Verschweißen“ zweier stangenartiger metallischer Werkstücke, d. h. ein Verschweißen der Stirnseiten der Werkstücke. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es insbesondere möglich, komplex geformte Stromleitschienen, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminiumbändern, herzustellen. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung können solche Stromleitschienen aus einer Vielzahl kostengünstig herstellbarer Metallstangenabschnitte zusammengefügt werden. Es ist dann insbesondere dann nicht mehr erforderlich, derartige Stromleitschienen z. B. aus einem Stück aus einer großen Metalltafel zu stanzen oder zu schneiden.The proposed device is relatively simple and inexpensive to produce. It allows a "blunt welding" of two rod-like metal workpieces, d. H. a welding of the end faces of the workpieces. With the proposed device, it is possible, in particular, to produce complex-shaped conductor rails, for example made of copper or aluminum strips. When using the method and the device according to the invention such Stromleitschienen can be assembled from a variety of inexpensive producible metal rod sections. It is especially then no longer necessary, such Stromleitschienen z. B. to punch or cut in one piece from a large metal sheet.

Wegen der vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung werden auf die vorteilhaften Ausgestaltungen zum Verfahren verwiesen, die sinngemäß auch für die Vorrichtung gelten.Because of the advantageous embodiment of the device reference is made to the advantageous embodiments of the method, which apply mutatis mutandis to the device.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Metallstange,
2 eine Draufsicht auf eine Stromleitschiene,
3 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung und
4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 3 (ohne Amboss).

Hereinafter, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 a perspective view of a metal bar,
2 a top view of a Stromleitschiene,
3 a schematic sectional view through an apparatus and
4 a plan view of the device according to 3 (without anvil).

1 zeigt eine, beispielsweise aus Kupfer hergestellte, Metallstange 1 mit rechteckigem Querschnitt. Die Metallstange 1 weist eine Oberseite O, eine Unterseite U sowie zwei einander gegenüberliegende langgestreckte Seitenflächen F auf. Eine Stirnseite S weist eine Kante sowohl mit der Oberseite O, der Unterseite U sowie den beiden Seitenfläche F auf. 1 shows a, for example made of copper, metal rod 1 with rectangular cross section. The metal bar 1 has a top O , a bottom U and two opposing elongated side surfaces F on. A front page S has an edge with both the top O , the bottom U as well as the two side surface F on.

2 zeigt eine Draufsicht auf eine Stromleitschiene, welche aus mehreren Metallstangenabschnitten 1a, 1b, 1c hergestellt ist. Die Metallstangenabschnitte 1a, 1b, 1c sind jeweils mit ihren Stirnseiten mittels Ultraschallschweißen miteinander verschweißt. Die Fügezonen, welche die einander gegenüberliegenden Stirnseiten umfassen, sind mit dem Bezugszeichen Fz bezeichnet. Die Stirnseiten in den Fügezonen Fz weisen hier jeweils einen Winkel von 90 bis 45° bezüglich der Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Metallstangenabschnitts 1a, 1b, 1c auf. 2 shows a plan view of a Stromleitschiene, which consists of several metal rod sections 1a . 1b . 1c is made. The metal bar sections 1a . 1b . 1c are each welded together with their front sides by means of ultrasonic welding. The joining zones, which comprise the opposite end faces, are denoted by the reference numeral Fz designated. The faces in the joining zones Fz Here in each case have an angle of 90 to 45 ° with respect to the longitudinal direction of extension of the respective metal rod portion 1a . 1b . 1c on.

3 und 4 zeigen eine Vorrichtung. Bei der Vorrichtung werden als Sonotroden Longitudinalsonotroden verwendet. Eine erste Longitudinalsonotrode 2 ist über einen ersten Booster 3 mit einem ersten Konverter 4 gekoppelt. Der erste Booster 3 ist mittig über ein erstes Ringlager 5a fest mit dem Rahmen 5 verbunden. Eine zweite Longitudinalsonotrode 6 ist über einen zweiten Booster 7 an einem Schlitten 8 befestigt. Der zweite Booster 7 ist ebenfalls mittig über ein zweites Ringlager 5b fest mit dem Schlitten 8 verbunden. Der Schlitten 8 ist bezüglich des Rahmens 5 in eine Längserstreckungsrichtung der ersten 2 und der zweiten Longitudinalsonotrode 6 bewegbar. Zum Bewegen des Schlittens 8 kann beispielsweise eine erste Schraube 9 vorgesehen sein, deren Gewinde in ein Innengewinde in einer sich vom Rahmen 5 erstreckenden Wand 5c eingreift. Eine sich vom Rahmen 5 erstreckende erste Stütze 10 stützt die erste Longitudinalsonotrode 2 im Bereich einer ersten Knotenzone K1. Eine sich vom Schlitten 8 erstreckende zweite Stütze 11 stützt die zweite Longitudinalsonotrode 6 im Bereich einer zweiten Knotenzone K2. Unter den Knotenzonen K1, K2 werden diejenigen Zonen im Bereich der Longitudinalsonotroden 2, 6 verstanden, welche dem 0-Durchgang der Schwingungen entsprechen. 3 and 4 show a device. In the device are used as sonotrodes Longitudinonalonotroden. A first longitudinal sonotrode 2 is about a first booster 3 with a first converter 4 coupled. The first booster 3 is centered on a first ring bearing 5a stuck with the frame 5 connected. A second longitudinal sonotrode 6 is about a second booster 7 on a sledge 8th attached. The second booster 7 is also centered on a second ring bearing 5b stuck with the sled 8th connected. The sled 8th is regarding the frame 5 in a longitudinal direction of the first 2 and the second longitudinal sonotrode 6 movable. To move the carriage 8th For example, a first screw 9 be provided, the thread in an internal thread in a from the frame 5 extending wall 5c intervenes. A break from the frame 5 extending first support 10 supports the first longitudinal sonotrode 2 in the area of a first nodal zone K1 , One off the sled 8th extending second support 11 supports the second longitudinal sonotrode 6 in the area of a second nodal zone K2 , Under the node zones K1 . K2 those zones become in the range of the Longitudinalsonotroden 2 . 6 understood, which correspond to the 0-passage of the vibrations.

Mit dem Bezugszeichen 12 ist schematisch ein Amboss angedeutet, welcher mittels einer (hier nicht näher gezeigten) Vorrichtung vertikal bewegbar ist. Der Amboss 12 kann ferner mittels einer (hier ebenfalls nicht näher gezeigten) Vorrichtung mit einem vorgegebenen Druck beaufschlagt werden. Der Amboss 12 weist einen ersten Backen 13 und einen zweiten Backen 14 auf, die (mittels einer hier nicht näher gezeigten) Vorrichtung gegeneinander gezwungen werden können. Der Amboss 12 kann auch verschwenkt und in einer verschwenkten Stellung fixiert werden. Das ermöglicht ein stumpfes Verschweißen zweier Metallstangenabschnitte derart, dass die Fügezone Fz in einem Winkel von weniger als 90° zur Längserstreckungsrichtung einer der beiden Metallstangen verläuft.With the reference number 12 schematically an anvil is indicated, which is vertically movable by means of a (not shown here) device. The anvil 12 can also be applied by means of a (not shown here in detail) device with a predetermined pressure. The anvil 12 has a first baking 13 and a second baking 14 on, which can be forced against each other (by means of a device not shown here). The anvil 12 can also be pivoted and fixed in a pivoted position. This allows a blunt welding of two metal rod sections such that the joining zone Fz at an angle of less than 90 ° to the longitudinal direction of one of the two metal bars.

Zwischen der ersten Longitudinalsonotrode 2 und der zweiten Longitudinalsonotrode 6 ist beispielsweise der erste Metallstangenabschnitt 1a eingeklemmt. Zwischen den Backen 13 und 14 des Ambosses 12 ist beispielsweise der zweite Metallstangenabschnitt 1b eingeklemmt.Between the first longitudinal sonotrode 2 and the second longitudinal sonotrode 6 is, for example, the first metal rod section 1a pinched. Between the cheeks 13 and 14 of the anvil 12 is for example the second metal rod section 1b pinched.

Die Funktion der Vorrichtung ist Folgende:The function of the device is the following:

Zunächst wird der erste Metallstangenabschnitt 1a durch Bewegen des Schlittens 8 in Richtung der ersten Longitudinalsonotrode 2 und nachfolgendes Zwingen mittels der ersten Schraube 9 zwischen der ersten 2 und der zweiten Longitudinalsonotrode 6 eingeklemmt. Der zweite Metallstangenabschnitt 1b wird zwischen den Backen 13, 14 des Ambosses 12 eingeklemmt. Nachfolgend wird der Amboss 12 vertikal so verfahren, dass die einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Metallstangenabschnitte 1a, 1b im Wesentlichen vollflächig miteinander in Kontakt kommen. Mittels des Ambosses 12 wird sodann eine vorgegebene Last bzw. ein vorgegebener Druck auf den zweiten Metallstangenabschnitt 1b aufgebracht. Anschließend wird mittels des ersten Konverters 4 eine Longitudinalschwingung erzeugt, welche über den ersten Booster 3 sowie die erste Longitudinalsonotrode 2 auf den ersten Metallstangenabschnitt 1a übertragen wird. Durch die Relativbewegung der Stirnseite des ersten Metallstangenabschnitts 1a gegenüber weiteren Stirnseite des zweiten Metallstangenabschnitts 1b wird die Herstellung einer Ultraschallschweißverbindung bewirkt.First, the first metal bar section 1a by moving the carriage 8th in the direction of the first longitudinal sonotrode 2 and subsequent tightening by means of the first screw 9 between the first 2 and the second longitudinal sonotrode 6 pinched. The second metal bar section 1b is between the cheeks 13 . 14 of the anvil 12 pinched. Subsequently, the anvil 12 Move vertically so that the opposite end faces of the metal rod sections 1a . 1b essentially come into contact with each other over the entire surface. By means of the anvil 12 Then, a predetermined load or a predetermined pressure on the second metal rod portion 1b applied. Subsequently, by means of the first converter 4 generates a longitudinal vibration, which over the first booster 3 and the first longitudinal sonotrode 2 on the first metal bar section 1a is transmitted. By the relative movement of the end face of the first metal rod portion 1a opposite another end side of the second metal rod portion 1b the production of an ultrasonic welded joint is effected.

Obwohl es in den 3 und 4 nicht gezeigt ist, kann es auch sein, dass am zweiten Booster 7 ein zweiter Konverter angebracht ist. In diesem Fall werden der erste 4 und der zweite Konverter gegenphasig betrieben.Although it is in the 3 and 4 not shown, it may also be that on the second booster 7 a second converter is mounted. In this case, the first 4 and the second converter are operated in anti-phase.

Zum Bewegen der Schlitten 8 sowie zum Zwingen der Sonotroden 2, 6 gegeneinander können auch andere geeignete Einrichtungen, beispielsweise elektrische, pneumatische oder hydraulische Einrichtungen, verwendet werden.To move the sledges 8th as well as forcing the sonotrodes 2 . 6 against each other, other suitable means, such as electrical, pneumatic or hydraulic devices may be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Metallstangemetal rod
1a, 1b, 1c1a, 1b, 1c: MetallstangenabschnitteMetal rod sections
22: erste Longitudinalsonotrodefirst longitudinal sonotrode
33: erster Boosterfirst booster
44: erster Konverterfirst converter
55: Rahmenframe
5a5a: erstes Ringlagerfirst ring bearing
5b5b: zweites Ringlagersecond ring bearing
5c5c: Wandwall
66: zweite Longitudinalsonotrodesecond longitudinal sonotrode
77: zweiter Boostersecond booster
88th: Schlittencarriage
99: erste Schraubefirst screw
1010: erste Stützefirst support
1111: zweite Stützesecond support
1212: Ambossanvil
1313: erster Backenfirst baking
1414: zweiter Backen second baking
FF: Seitenflächeside surface
FzFz: Fügezonejoint zone
K1K1: erste Knotenzonefirst node zone
K2K2: zweite Knotenzonesecond node zone
OO: Oberseitetop
SS: Stirnseitefront
UU: Unterseitebottom

Claims

Method for welding the end faces (S) of two metal rods (1a, 1b), comprising the following steps: clamping a metal rod (1a) between two sonotrodes (2, 6), clamping the other metal rod (1b) between two jaws (13, 14) an anvil (12), pressing the end face (S) of a metal bar (1a) against the other end face (S) of the other Metal rod (1b) and simultaneously generating an ultrasonic vibration such that one end face (S) of one metal rod (1a) is moved relative to the other end face (S) of the other metal rod (1b) and the end faces (S) of the metal rods (1a, 1b) are welded together.

Method according to Claim 1 wherein the ultrasonic vibration is generated by means of a first converter (4) coupled to the first sonotrode (2).

Method according to Claim 1 wherein the ultrasonic vibration is generated by means of a first converter (4) coupled to the first sonotrode (2) and by means of a second converter coupled to the second sonotrode (6).

Method according to Claim 3 , wherein the first (4) and the second converter are operated in phase opposition.

Method according to one of Claims 2 to 4 , wherein between the first converter (4) and the first sonotrode (2), a first booster (3) is turned on.

Method according to one of the preceding claims, wherein the second sonotrode (6) is coupled to a second booster (7).

Method according to Claim 6 wherein the second booster (7) is mounted on a slidable carriage (8).

Method according to one of the preceding claims, wherein the arrangement of the first (2) and the second sonotrode (6) is symmetrical with respect to a clamping plane formed therebetween.

Device for welding the end faces (S) of two metal bars (1a, 1b) with a first (2) and an oppositely arranged second sonotrode (6) and a first device (9) for forcing the sonotrodes (2, 6) against each other, so that between them a metal rod (1a) can be clamped, an anvil (12) having a first (13) and a second jaw (14) and a second means for forcing the jaws (13, 14) against each other such that the other metal bar (1b) can be clamped therebetween; a device for pressing one end face (S) of one metal bar (1a) against the other end face (S) of the other metal bar (1b) and a first converter (4) coupled to the first sonotrode (2) for generating an ultrasonic vibration such that the one end face (S) of one metal bar (1a) moves relative to the other end face (S) of the other metal bar (1b) and the end faces (S) of the metal rods (1a, 1b) are welded together.

Device after Claim 9 , wherein between the first converter (4) and the first sonotrode (2), a first booster (3) is turned on.

Device after Claim 9 or 10 wherein the second sonotrode (6) is coupled to a second booster (7).

Device after Claim 11 wherein the second booster (7) is mounted on a slidable carriage (8).

Device according to one of Claims 11 and 12 wherein the second booster (7) is coupled to a second converter at its end opposite the second sonotrode (6).

Device after Claim 13 in which a device is provided for operating the first (4) and the second converter in antiphase.

Device according to one of Claims 9 to 14 wherein the arrangement of the first (2) and the second sonotrode (6) is symmetrical with respect to a clamping plane formed therebetween.