DE102022102942A1

DE102022102942A1 - Schneidsonotrode für das Schneiden von Kautschukbahnen

Info

Publication number: DE102022102942A1
Application number: DE102022102942.5A
Authority: DE
Inventors: Patrick Lausch
Original assignee: Herrmann Ultraschalltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Herrmann Ultraschalltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sonotrode zum Schneiden von Material mit einem Sonotrodenkörper, der in einer Längsrichtung eine Länge I aufweist und in Längsrichtung einerseits von einer Schneidkante und andererseits von einer Rückseite begrenzt wird, wobei eine umlaufende Mantelfläche vorgesehen ist, welche die Rückseite mit der Schneidkante verbindet und aus einer ersten und einer zweiten Hauptfläche und zwei, jeweils die beiden Hauptflächen verbindende, Stirnflächen besteht, wobei der Sonotrodenkörper drei Abschnitte aufweist, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, nämlich i) einen Hauptabschnitt, der die Rückseite aufweist und im Wesentlichen eine konstante Dicke d aufweist, ii) einen Übergangsabschnitt, iii) einen Schneidabschnitt, der die Schneidkante aufweist und eine Dicke dsaufweist, welche kleiner als die Dicke d ist, wobei der Übergangsabschnitt an zumindest der ersten Hauptfläche unter Ausbildung einer ersten Grenzlinie an den Hauptabschnitt angrenzt. Um eine Sonotrode bereitzustellen, bei der die entstehenden Kontaktflächen einer Kautschukbahn vergrößert werden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die erste Grenzlinie keine Gerade ist

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sonotrode zum Schneiden von Material mit einem Sonotrodenkörper, der in einer Längsrichtung eine Länge I aufweist und in Längsrichtung einerseits von einer Schneidkante und andererseits von einer Rückseite begrenzt wird, wobei eine umlaufende Mantelfläche vorgesehen ist, welche die Rückseite mit der Schneidkante verbindet und aus zwei Hauptflächen, nämlich einer ersten und einer zweiten Hauptfläche, und zwei, jeweils die beiden Hauptflächen verbindende, Stirnflächen besteht. Dabei weist der Sonotrodenkörper drei in Längsrichtung hintereinander angeordnete Abschnitte, nämlich

i) einen Hauptabschnitt, der die Rückseite aufweist und im Wesentlichen eine konstante Dicke d aufweist,
ii) einen Übergangsabschnitt,
iii) einen Schneidabschnitt, der die Schneidkante aufweist und eine Dicke d_s aufweist, welche kleiner als die Dicke d ist, wobei der Übergangsabschnitt an zumindest der ersten Hauptfläche unter Ausbildung einer ersten Grenzlinie an den Hauptabschnitt angrenzt.

Eine solche Sonotrode ist beispielsweise aus der WO 2019/038267 bekannt. Bei dieser Sonotrode grenzt der Übergangsabschnitt an zumindest der ersten Hauptfläche unter Ausbildung einer zweiten Grenzlinie an den Schneidabschnitt.
Eine derartige aus dem Stand der Technik bekannte Sonotrode ist in den 1a und 1b wiedergegeben. In 1 a ist eine Seitenansicht und in 1 b eine perspektivische Ansicht auf eine Sonotrode 1 des Standes der Technik gezeigt. Die Sonotrode hat in der in 1a gezeigten Ansicht eine in etwa keilförmige Form. Die Sonotrode hat in Längsrichtung eine Länge l. Sie wird in Längsrichtung einerseits von der Schneidkante 2 und andererseits von der Rückseite 3 begrenzt. Die Schneidkante 2 und die Rückseite 3 werden durch eine umlaufende Mantelfläche miteinander verbunden, die sich aus zwei Hauptflächen 4 und zwei Stirnflächen 5 zusammensetzt.
Deutlich zu erkennen ist ein Hauptabschnitt 9, der in Längsrichtung die Länge l_h hat und von einer Seite von der Rückseite 3 begrenzt wird. In der Rückseite 3 kann eine Bohrung 8 vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Sonotrode 1 an einem Konverter (nicht gezeigt) oder an einem Amplitudentransformator (nicht gezeigt), welcher seinerseits an einem Konverter befestigt ist, befestigt werden. Der Konverter dient dazu, eine elektrische Wechselspannung in eine mechanische Schwingung umzuwandeln. Die Funktionsweise des Konverters ist dem Fachmann bekannt und nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die Dicke d des Hauptabschnittes ist in der gezeigten Ausführungsform konstant. Es ist allerdings auch möglich, dass die beiden Flächenteile der Hauptflächen, die das Hauptteil begrenzen, nicht exakt parallel zueinander angeordnet sind. Unter im Wesentlichen konstant werden daher auch kleinere Variationen der Dicke, wie z.B. Dickenvariationen bis zu 10%, verstanden.
An dem dem Hauptabschnitt 9 in Längsrichtung entgegengesetzten Ende befindet sich der Schneidabschnitt 11, der in Längsrichtung die Länge l_s hat. Der Schneidabschnitt 11 hat eine Dicke d_s, die gegenüber der Dicke d des Hauptabschnittes 9 deutlich reduziert ist. Der Schneidabschnitt 11 kann, wie in den 1a und 1b dargestellt ist, in Richtung der Schneidkante 2 spitz zulaufen.
Zwischen dem Hauptabschnitt 9 und dem Schneidabschnitt 11 ist der Übergangsabschnitt 10 angeordnet. Der Übergangsabschnitt 10 hat in Längsrichtung eine Länge l_ü. Der Übergangsabschnitt 10 verbindet den Hauptabschnitt 9 mit dem Schneidabschnitt 11. daher hat der Übergangsabschnitt 10 an seinem dem Hauptabschnitt 9 zugewandten Ende eine Dicke, die der Dicke d des Hauptabschnittes 9 entspricht. Weiterhin hat der Übergangsabschnitt 10 an seinem dem Schneidabschnitt 11 zugewandten Ende eine Dicke, die der Dicke d_s des Schneidabschnittes11 entspricht. Im gezeigten Beispiel ist die Hauptfläche 4 im Bereich des Übergangsabschnittes 10 konkav gekrümmt ausgebildet. Die Dicke des Übergangsabschnittes variiert in Richtung der Längsachse kontinuierlich.
Eine erste Grenzlinie 6 kennzeichnet die Grenze zwischen Hauptabschnitt 9 und Übergangsabschnitt 10; eine zweite Grenzlinie 7 kennzeichnet die Grenze zwischen Übergangsabschnitt 10 und Schneidabschnitt 11. In der gezeigten Ausführungsform liegen sowohl die erste Grenzlinie 6 als auch die zweite Grenzlinie 7 jeweils auf einer Geraden, die parallel zueinander verlaufen.
Diese Sonotrode wird zum Schneiden einer Kautschukbahn mittels Ultraschall verwendet.
Kautschukbahnen werden beispielsweise zur Herstellung von Reifen geschnitten. Bei der Herstellung von Reifen wird zunächst eine Gummimischung hergestellt, deren Zusammensetzung von den Anforderungen des herzustellenden Reifens abhängt. In der Regel enthält die Gummimischung etwa 40 % natürlichen oder künstlichen Kautschuk. Es ist üblich, weitere Füllstoffe zu ergänzen, wie z.B. Ruß, Silikat, chemische Zusätze sowie Kreide, Öle, Harze, Beschleuniger, Verzögerer, Mischhilfen, Aktivatoren und Schwefel.
Diese Mischung wird in einen sogenannten Extruder durch formgebende Düsen gespritzt, wodurch eine Kautschukbahn entsteht. Unter einer Kautschukbahn wird im Folgenden daher eine Materialbahn verstanden, die Kautschuk und gegebenenfalls weitere Füllstoffe enthält.
Diese Kautschukbahn muss zugeschnitten werden, um Laufstreifen, Seitenwände und andere Konstruktionselemente des Reifens zu erstellen.
Es ist bereits bekannt, für das Zuschneiden der Kautschukbahnen ein in eine Ultraschallschwingung versetztes Werkzeug mit einer Schneide zu verwenden. Die zu diesem Zweck eingesetzten Werkzeuge bestehen aus Titanlegierungen.
Bei den bekannten Ultraschallschneidemaschinen zum Schneiden von Kautschukbahnen ist jedoch ein hoher Verschleiß des Werkzeuges sowie des das Werkzeug antreibenden Konverters zu beobachten. Darüber hinaus ist der mit dem Werkzeug erzielbare Schnitt eher ungleichmäßig, sodass ein lagerichtiges Überlappen der Enden der geschnittenen Kautschukbahn manchmal nur schwer möglich ist.
In der Regel wird die Sonotrode auf einer Werkzeugachse angeordnet, die mit einer Normalen auf der Kautschukbahn einen Winkel von z.B. 50° einschließt. Dadurch wird eine schräge Schnittkante erzeugt, die für die weitere Bearbeitung der geschnittenen Kautschukbahn von Vorteil ist, da die Schnittkanten in einem weiteren Arbeitsschritt zur Erzeugung der Lauffläche eines Reifens wieder miteinander verbunden werden. Diese Verbindung ist umso haltbarer, je größer die Fläche der Schnittkante ist. Die Fläche der Schnittkante kann durch ein schräges Eintauchen der Sonotrode in die Kautschukbahn während des Schnittes erzeugt werden.
Für die Schnittbearbeitung kann die Sonotrode zusätzlich derart verkippt werden, dass die Schneidkante mit der Ebene der Kautschukbahn einen Winkel zwischen 10 und 20°, vorzugsweise zwischen 12 und 16° und besonders bevorzugt zwischen 14 und 15° einnimmt. Die Schnittbewegung erfolgt durch eine seitliche Bewegung der Sonotrode, d.h. durch eine Bewegung in der von der Werkzeugachse und der Ausrichtung der Schneidkante aufgespannten Ebene senkrecht zur Werkzeugachse.
Der Sonotrodenkörper und insbesondere der Hauptabschnitt des Sonotrodenkörpers muss jedoch eine bestimmte Dicke d haben, da nur dann über die Sonotrode eine Ultraschallschwingung mit der gewünschten Amplitude eingebracht werden kann.
Dies hat jedoch zur Folge, dass die Sonotrode nicht beliebig schräg eingesetzt werden kann, da sie ansonsten an einer Stelle außerhalb der Schneidkante mit der Kautschukbahn in Kontakt treten würde. Daher ist der in der Praxis verwendbare Anstellwinkel der Sonotrode nach unten begrenzt.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sonotrode bereitzustellen, bei der die entstehenden Kontaktflächen einer Kautschukbahn vergrößert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Grenzlinie keine Gerade ist, wobei vorzugsweise die erste Grenzlinie in Längsrichtung an zumindest einem an eine Stirnfläche angrenzenden Endabschnitt weiter von der Schneidkante entfernt ist als an einem Linienabschnitt, der zwischen den Endabschnitten angeordnet ist.
Mit anderen Worten wird beispielsweise der Übergangsabschnitt, der den Hauptabschnitt mit der vollständigen Dicke des Sonotrodenkörpers mit dem Schneidabschnitt, der eine deutlich reduzierte Dicke aufweist, verbindet, in den der Stirnseite zugewandten Bereiche in Richtung der Rückseite des Sonotrodenkörpers verlängert. Dies hat zur Folge, dass bei einer schrägen und gleichzeitig geneigten Anordnung der Sonotrode diese mit einem viel kleineren Einstellwinkel zum Schneiden betrieben werden kann als dies bei den Sonotroden des Standes der Technik der Fall ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die die erste Hauptfläche unter Ausbildung einer zweiten Grenzlinie an den Schneid-abschnitt angrenzt, wobei vorzugsweise die zweite Grenzlinie keine Gerade ist, wobei besonders bevorzugt die zweite Grenzlinie in Längsrichtung an zumindest einem an eine Stirnfläche angrenzenden Endabschnitt weiter von der Schneidkante entfernt ist als an einem Linienabschnitt, der zwischen den Endabschnitten angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste und/oder zweite Grenzlinie gekrümmt ist, wobei vorzugsweise die erste und/oder zweite Grenzlinie auf einer Kreisbahn liegt.
Durch die gekrümmte Ausführung werden Kanten, die sich nachteilig auf das Schwingungsverhalten der Sonotrode auswirken, vermieden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite Grenzlinie keine Gerade, sodass beide Grenzlinien an zumindest einem der Stirnseite zugewandten Endabschnitt weiter von der Schneidkante entfernt sind als ein Linienabschnitt, der von der Stirnfläche weiter entfernt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sonotrode einen Schlitz auf, der den Sonotrodenkörper von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche durchdringt, wobei vorzugsweise der Schlitz in Längsrichtung orientiert ist.
Durch die Anregung des Sonotrodenkörpers mit einer Ultraschallschwingung kommt es zwangsläufig innerhalb des Sonotrodenkörpers zu Spannungen im Sonotrodenkörpermaterial, was zu einer vorzeitigen Ermüdung des Materials führen kann. Zudem wird die Schwingungsamplitude an der Schneidkante nicht gleichmäßig ausgebildet, wodurch der Schnitt in der Kautschukbahn ungleichmäßig wird. Durch das Einbringen von einem oder mehreren Schlitzen kann das Schwingungsverhalten der Sonotrode deutlich verbessert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist genau ein Schlitz vorgesehen, der den Sonotrodenkörper von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche durchdringt, wobei vorzugsweise der Schlitz von beiden Stirnflächen gleich beabstandet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schlitz in Längsrichtung orientiert ist und einen Schlitzabschnitt mit im Wesentlichen konstanter Schlitzbreite s_o, sowie einen erweiterten Schlitzabschnitt mit einer Schlitzbreite s_e, welche größer als die Schlitzbreite s₀, wobei vorzugsweise die Schlitzbreite s_e um mindestens 50 % größer als die Schlitzbreite s₀ ist.
Die Anordnung eines erweiterten Schlitzabschnittes hat überraschenderweise zu einer deutlichen Verbesserung des Schwingungsverhaltens der Sonotrode insbesondere bei der Bearbeitung von Kautschukbahnen geführt.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der erweiterte Schlitzabschnitt in einer Ebene, die von der Längsrichtung und der Breitenrichtung aufgespannt wird, eine gekrümmte Seitenwand aufweist, wobei vorzugsweise der erweiterte Schlitzabschnitt näher an der Schneidkante angeordnet ist als der Schlitzabschnitt mit im Wesentlichen konstanter Schlitzbreite s₀.
Diese Form des Schlitzes und insbesondere die Anordnung des erweiterten Schlitzabschnittes ist Folge einer Optimierung des Schwingungsverhaltens in Abhängigkeit von der Geometrie des Schlitzes.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schneidabschnitt eine Blattsektion mit im Wesentlichen konstanter Dicke d_s und eine Messersektion, die die Schneidkante aufweist und deren Dicke in Richtung der Schneidkante abnimmt, aufweist. Dabei ist es von Vorteil wenn die Länge I_m der Messersektion in Längsrichtung zwischen 15 und 25 % der Länge I der Sonotrode beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Hauptabschnitt eine Breite b_h und der Schneidabschnitt eine Breite b_s aufweist, wobei b_h > b_s und vorzugsweise 1,5b_s > b_h > 1,1b_s ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform grenzt der Übergangsabschnitt an der ersten und der zweiten Hauptfläche unter Ausbildung jeweils einer ersten Grenzlinie an den Hauptabschnitt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

1a und 1b Darstellungen einer Sonotrode des Standes der Technik,
2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,
3 eine teilgeschnittene Seitenansicht auf einer Hauptfläche der Sonotrode von 2,
4 eine teilgeschnittene Seitenansicht auf eine Stirnfläche der Sonotrode von 2 und
5 eine Seitenansicht auf die Rückseite der Sonotrode von 2.

Die 1a und 1b zeigen eine Sonotrode aus dem Stand der Technik, die oben bereits ausführlich beschrieben worden ist.
In den 2-5 sind verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie in der perspektivischen Ansicht von 2 zu erkennen ist, ist die Sonotrode 21 im Wesentlichen keilförmig ausgebildet.
Sie erstreckt sich in Längsrichtung zwischen einer Schneidkante 22 und einer Rückseite 23. Die Sonotrode 21 weist zwei gegenüberliegenden Hauptflächen 24 sowie zwei die Hauptflächen miteinander verbindenden Stirnflächen 25 auf. Deutlich zu erkennen ist ein Hauptabschnitt 29, ein Schneidabschnitt 31, welcher in der gezeigten Ausführungsform einer spitz zulaufenden Messersektion 32 umfasst, und einen Übergangsabschnitt 30, welcher zwischen dem Hauptabschnitt 29 und dem Schneidabschnitt 31 angeordnet ist.
Während der Schneidabschnitt 31 - abgesehen von der Messersektion 32 - und der Hauptabschnitt 29 eine im wesentlichen konstante Dicke aufweisen, stellt der Übergangsabschnitt 30 eine kontinuierliche Änderung der Dicke der Sonotrode zwischen dem Hauptabschnitt 29 und dem Schneidabschnitt 31 zur Verfügung.
Auf der Hauptfläche 24 stellt eine erste Grenzlinie 26 die Grenze zwischen dem Hauptabschnitt 29 und dem Übergangsabschnitt 30 dar. Eine zweite Grenzlinie 27 stellt die Grenze zwischen dem Schneidabschnitt 31 und dem Übergangsabschnitt 30 dar.
In der teilgeschnittenen Seitenansicht auf eine Hauptfläche von 3 ist eine Bohrung 28 zu erkennen, mit welcher die Sonotrode 21 an einem Konverter (nicht gezeigt) oder einem Amplitudentransformator (nicht gezeigt) befestigt werden kann.
4 zeigt eine teilgeschnittene Ansicht auf eine Stirnfläche der Sonotrode 21. Der Hauptabschnitt 29 hat in Längsrichtung eine Länge l_h. Der Übergangsabschnitt 30 hat in Längsrichtung einer Länge l_ü. Der Schneidabschnitt 31 hat in Längsrichtung eine Länge l_s. Die Messersektion 32 ist Teil des Schneidabschnittes 31 und hat in Längsrichtung eine Länge l_m.
Deutlich zu erkennen ist, dass der Hauptabschnitt 29 eine konstante Dicke d aufweist und der Schneidabschnitt 31 zumindest an der dem Hauptabschnitt 29 zugewandten Seite eine konstante Dicke d_s aufweist, die gegenüber der Dicke d des Hauptabschnittes 29 deutlich reduziert ist.
Der Übergangsabschnitt 30 hat an seiner dem Hauptabschnitt 29 zugewandten Seite die Dicke d und an seiner dem Schneidabschnitt 31 zugewandten Seite die Dicke d_s.
Die erste Grenzlinie 26 zwischen dem Hauptabschnitt 29 und dem Übergangsabschnitt 30 liegt erfindungsgemäße nicht auf einer geraden, sondern ist gekrümmt - im vorliegenden Fall verläuft die Grenzlinie 26 auf einer Kreisbahn. Dies bedeutet, dass sich der Übergangsbereich und damit der Bereich mit reduzierter Dicke an den Stirnflächen weiter in Richtung Rückseite 23 erstreckt. Dies hat zur Folge, dass der Anstellwinkel der Sonotrode weiter verringert werden kann, ohne dass es außerhalb der Schneidkante 22 zu einer Berührung zwischen Sonotrode 21 einerseits und der zuschneidenden Kautschukbahn andererseits kommt.
In gleicher Weise verläuft auch die zweite Grenzlinie 27 zwischen dem Übergangsabschnitt 30 und dem Schneidabschnitt 31 nicht auf einer geraden, sondern ist gekrümmt und zwar im gezeigten Beispiel liegt sie ebenfalls auf einer Kreisbahn. Auch hierdurch wird der Schneidabschnitt 31 an den Stirnflächen weiter in Richtung Rückseite 23 gezogen, wodurch der Anstellwinkel reduziert werden kann.
Um mögliche Verspannungen innerhalb des Sonotrodenkörpers aufgrund der Anregung mit einer mechanischen Ultraschallschwingung zu verringern, ist ein Schlitz 33 vorgesehen, der sich durch die beiden Hauptflächen 24 erstreckt. Der Schlitz 33 ist in Längsrichtung ausgerichtet und besteht aus einem Abschnitt 34 mit konstanter oder im Wesentlichen konstanter Schlitzbreite s₀ sowie einem Abschnitt 35 mit erweiterter Schlitzbreite s_e. Der Abschnitt mit erweiterter Schlitzbreite s_e ist näher an der Schneidkante 22 angeordnet als der Abschnitt 34 mit konstanter Schlitzbreite s₀. Die Länge a_e des Abschnittes mit erweiterter Schlitzbreite liegt zwischen 15 und 25 % der Länge a₀ des Abschnittes 34 mit konstanter Schlitzbreite s₀.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Breite b_H des Hauptabschnittes 29 kleiner als die Breite b_S des Schneidabschnittes 31, wie in 5 zu erkennen ist.
Bezugszeichenliste

1: Sonotrode
2: Schneidkante
3: Rückseite
4: Hauptflächen
5: Stirnflächen
6: Erste Grenzlinie
7: Zweite Grenzlinie
8: Bohrung
9: Hauptabschnitt
10: Übergangsabschnitt
11: Schneidabschnitt
12: Sonotrode
13: Schneidkante
14: Rückseite
15: Hauptflächen
16: Stirnflächen
17: Erste Grenzlinie
18: Zweite Grenzlinie
19: Bohrung
20: Hauptabschnitt
21: Übergangsabschnitt
22: Schneidabschnitt
23: Messersektion
24: Schlitz
25: Schlitzabschnitt mit konstanter Schlitzbreite
26: Schlitzabschnitt mit erweiterter Schlitzbreite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2019038267 [0002]

Claims

Sonotrode zum Schneiden von Material mit einem Sonotrodenkörper, der in einer Längsrichtung eine Länge I aufweist und in Längsrichtung einerseits von einer Schneidkante und andererseits von einer Rückseite begrenzt wird, wobei eine umlaufende Mantelfläche vorgesehen ist, welche die Rückseite mit der Schneidkante verbindet und aus einer ersten und einer zweiten Hauptfläche und zwei, jeweils die beiden Hauptflächen verbindende, Stirnflächen besteht, wobei der Sonotrodenkörper drei Abschnitte aufweist, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, nämlich i) einen Hauptabschnitt, der die Rückseite aufweist und im Wesentlichen eine konstante Dicke d aufweist, ii) einen Übergangsabschnitt, iii) einen Schneidabschnitt, der die Schneidkante aufweist und eine Dicke d_s aufweist, welche kleiner als die Dicke d ist, wobei der Übergangsabschnitt an zumindest der ersten Hauptfläche unter Ausbildung einer ersten Grenzlinie an den Hauptabschnitt angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Grenzlinie keine Gerade ist.
Sonotrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Hauptfläche unter Ausbildung einer zweiten Grenzlinie an den Schneidabschnitt angrenzt, wobei vorzugsweise die zweite Grenzlinie keine Gerade ist.
Sonotrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Grenzlinie in Längsrichtung an ihren an die Stirnflächen angrenzenden Endabschnitten weiter von der Schneidkante entfernt sind als an einem Linienabschnitt, der zwischen den Endabschnitten angeordnet ist.
Sonotrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Grenzlinie gekrümmt ist, wobei vorzugsweise die erste und/oder zweite Grenzlinie auf einer Kreisbahn liegen.
Sonotrode nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlitz, der den Sonotrodenkörper von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche durchdringt, vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der Schlitz in Längsrichtung orientiert ist.
Sonotrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Schlitz vorgesehen ist, der den Sonotrodenkörper von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche durchdringt, wobei vorzugsweise der Schlitz von beiden Stirnflächen gleich beabstandet ist.
Sonotrode nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz in Längsrichtung orientiert ist und einen Schlitzabschnitt mit im wesentlichen konstanter Schlitzbreite s₀ sowie einen erweiterten Schlitzabschnitt mit einer Schlitzbreite s_e, welche größer als die Schlitzbreite s₀ ist, hat, wobei vorzugsweise die Schlitzbreite s_e um mindestens 50 % größer als die Schlitzbreite s₀ ist.
Sonotrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Schlitzabschnitt in einer Ebene, die von der Längsrichtung und der Breitenrichtung aufgespannt wird, eine gekrümmte Seitenwand aufweist, wobei vorzugsweise der erweiterte Schlitzabschnitt näher an der Schneidkante angeordnet ist als der Schlitzabschnitt mit im wesentlichen konstanter Schlitzbreite s₀.
Sonotrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidabschnitt eine Blattsektion mit im Wesentlichen konstanter Dicke d_s und eine Messersektion, die die Schneidkante aufweist und deren Dicke in Richtung der Schneidkante abnimmt, aufweist.
Sonotrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge l_m der Messersektion in Längsrichtung zwischen 15 und 25% der Länge I beträgt.
Sonotrode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptabschnitt eine Breite b_H und der Schneidabschnitt eine Breite b_S aufweist, wobei b_H > b_s und vorzugsweise 1,5b_s > b_H > 1,1b_s ist.