DE1810406C3 - Vorrichtung zum Übertragen von Ultraschallschwingung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen — im Sinne von Aufnehmen oder Abgeben bzw. Zusammenführen oder Verzweigen — von Ultraschallschwingung, bestehend aus einem Übertragungskörper von sich in Übertragungsglieder verzweigender Bauweise und bestehend aus wenigstens einem schwingungsaufnehmenden und wenigstens

einem schwingungsabgebenden Übertragungsglied und aus mindestens einem Longitudinalschwingungserzeuger gegebener Ultraschallfrequenz, der an einem Übertragungsgliedende angeschlossen ist. Eine solche Vorrichtung dient auf Grund der Anordnung der Schwingungserzeuger bzw. der schwingungsabnehmenden Verbraucher an den stirnseitigen Enden der Übertragungsglieder zur Verteilung oder zur Addition und Konzentration der erzeugten Ultraschallschwingung und ihrer Energie.

Es ist eine derartige der Konzentration der Ultraschallenergie dienende Vorrichtung bekannt (USA.-Patentschrift 3 148 293, schweizerische Patentschrift 412 430), bei der zwei oder mehr schwingungsführende Schenkel unter einem spitzen Winkel von beispielsweise 25° und jedenfalls nicht mehr als 76° ineinandermünden und die zusammengefaßte Schwingung in einem symmetrischen Ausgangsschenkel weiterleiten, an dessen Ende die Schwingung in einer Leistung von beispielsweise mehreren Kilowatt etwa zum Ultraschallschweißen, für akustische Leistungsabgabe, zur Materialprüfung usw. zur Verfügung steht. Die bekannte Anordnung, bei der das Auftreten stehender Wellen im wesentlichen vermieden werden muß, ergibt auf Grund der unter einem Winkel erfolgenden Zusammenführung der Schwingungen einen verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad, der auf Grund der Gesetze der Vektoraddition um so schlechter wird, je stumpfer der Zusammenführungswinkel ist, also

notwendigerweise, je mehr schwingungszuführende Schenkel vorgesehen sind. Beispielsweise ergibt sich bei einem Winkel von 45' eine im Vergleich zur linear addierten Amplitude verringerte Amplitude von 92% und verringerte Energie von 85^u/„ der resultierenden Schwingung, bei 90° würden die lesultierende Amplitude 71 ",Ό ^una" die resultierende Energie 5O^u/o betragen, und bei 180° schließlich würde die resultierende Amplitude 0% und die resultierende Energie ebenfalls O⁰Z₀ betragen. Der verminderte Wirkungsgrad äußert sich nicht nur in erhöhtem Antriebsleistungsbedarf, sondern auch in erhöhter Erwärmung der Vorrichtung, λ as bei Hochleistungsvorrichtungen eine erhebliche Schwierigkeit darstellen kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe /uarunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe die Energie mit sehr gutem Wirkungsgrad verzweigt bzw. gesammelt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verzweigungsstelle im Übertragungskiirper in einem Knotenpunkt der in ihm erzeugten Ultraschallschwingung liegt und daß an den der Verzweigungsstelle abgewandten Grenzflächen des bzw. der schwingungsabgebenden Gliedes bzw. Glieder Wellenbäuche liegen und daß alle Übertragungsglieder mit ihren Längsrichtungen aufeinander senkrecht stehen. Die Erfindung bedient sich hierbei eines anderen physikalischen Mechanismus als die bekannte Vorrichtung, bei der mit dem erfindungsgeiräß verwendeten Winkel nur eine geringe oder gar keine Ausgangsenergie zu erhalten wäre. Nach der Er findung" wird das Poissonsche Dehnungsphänornen ausgenutzt, gemäß dem ein Körper, der einem auseinanderziehenden Längszug unterworfen ist, an dieser Stelle in Querrichtung kontraktiert und ein einem Längsschub unterworfener Körper in Querrichtung dicker wird. Die Übertragung der Schwin-Möglichkeit des Auftretens von J^ unregelmäßige Abstände zwischen knote«, eben hervonufen, hier nicht naher behandelt. !Der artige Effekte sind in der Praxis leicht erkennbar und ihre Berücksichtigung ist für den Fachmann

,..,,. .....^ erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt

sich entweder die Schwingung von einem Erzeuger in viele Richtungen oder zu vielen Verbrauchern ίο verteilen oder lassen sich die Ausgangsschwingungen vieler Schwingungserzeuger in einer Richtung oder zu einem Verbraucher zusammenfassen.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Erfindung ergeben sich aus der folgenden zierten Beschreibung von Ausfühi—^™™ der Zeichnung ist die Erfindung
anschaulicht, und zwar zeigt

SCIlWlllguiigiiu^^^W.-. „„ _{o =}__ο ^

durch die Anregung des schwingungsabgebenden Ubertragungsgliedes auf Grund der periodischen Querkontraktion des — vom ganzen Übertragungskörper her gesehen — Schwingungsaufnehmenden Übertragungsgliedes, die Längskontraktion bzw. -expansion des schwingungsabgebendeii Übertragungsglieds darstellen.

Gemäß der Erfindung wird also die Fortflpanzungsrichtung der Schwingung an den Verbindungspunkten um 90 umgelenkt. Diese Wirkung kann ausgenutzt werden, nicht nur um die Fortpflanzungsrichtung zu ändern, sondern auch um die Leistung eine? Wandlers oder mehrerer Wandler an mehrere Abnahmestellen zu verteilen oder die Leistung einer Anzahl von Wandlern zusammenzufassen und sie einer oder mehreren Stellen zuzuführen.

Nach der Wellentheorie weist die im Rahmen der Erfindung ausgenutzte stehende Welle Knotenpunkte und Wellenbäuche auf, die gegeneinander einen Abstand von einer Viertelwellenlänge haben. Der Abstand des Schwingungserzeugers von der Verzweigungsstelle, also vom Verbindungspunkt der Übertragungsglieder ebenso wie der Abstand der Grenzflächen von diesem Verbindungspunkt muß deshalb eine ungerade Anzahl von Viertel Wellenlängen betragen. In der gedrungensten Anordnung sind diese Abstände jeweils eine Viertelwellenlänge.

Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die so der mit einem Übertragungsglied gekuppelt ist,

diese Anordnung bei verschiedenen Vorrichtungen gemäß der Erfindung anwendbar ist,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Verteilen von Schwingungsenergie as um den Umfang eines als zweites Übertragungsglied vorgesehenen runden Flansches,

F i g. 3 eine Oberansicht der Vorrichtung gemäß F i g- 2,

F i g. 4 und 5 zwei weitere Vorrichtungen in per-

spektivischer Darstellung,

F i g. 6 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Zusammenführen der Energie einer Mehrzahl von Schwingungserzeugern,

F i g. 7 eine Oberansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 6,

F 1 g. 8 und 9 perspektivische Ansichten von zwei weiteren Vorrichtungen zum Zusammenführen der Energie einer Mehrzahl von Schwingungserzeugern, F i g. 10 eine perspektivische Ansicht eines Ütcrtragungskörpers einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 11 die Darstellung der Übertragungs-Beziehung zwischen der Schwingungsamplitude an einer Eingangsgrenzfläche und an einer
des Übertragungskörpers gemäf.

F i g. 12 eine Seitenansicht _ .

körpers ähnlich demjenigen in der Vorrichtung gemäß F i g. 2,

Fig. 13 die Darstellung der Ubertragungs-Beziehung entsprechend F i g. 11 des Übertragungskörpers gemäß Fig. 12,

F i g. 14 eine Seitenansicht des Ütertragungsköpers einer Vorrichtung, die eine Abwandlung der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung ist, F i g. 15 eine I ndansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 14 mit angesetzten Schwingungserzeugern und Fig. 16 die Darstellung der Ubertragungs-Eeziehung entsprechend F i g. 11 des Übertragungskörpers gemäß F i g. 14.

Viele Arten von elektroakustischen Wandlern, insbesondere magnetostriktive und elektrostriktive Wandler, können in den Vorrichtungen gemäß der Erfindung als Longitudinalschwingungserzeuger verwendet werden. Eine bevorzugte Form eines derartigen Schwingungserzeugers ist in F i g. 1 gezeigt. Sit- £ibl eine ausreichende Höhe von akustischer Energie und ist stabil im Betrieb.
Gemäß F i g. 1 besteht ein Schwingungserzeuger 1

aus metallischen Tragelementen 2 und 3 und aus einem zwischen die beiden Elemente zwischengelegten elektrostriktiven Vibrator4. Die Teile sind durch einen Gewindebolzen S verbunden, der durch den Vibrator hindurchgeht. Der Schwingungserzeuger 1 ist an einem Übertragungskörper 6 durch einen mit zwei Gewindeenden versehenen Bolzen 7 befestigt.

In der Praxis ist es notwendig, daß eine stabile Erzeugung und Übertragung der Schwingung mit minimalem Wärmeverlust und ohne mechanisches ig Zerreißen der Konstruktionsmaterialien erreicht wird. Gleichzeitig sollte der Schwingungserzeuger so klein wie möglich für die von ihm bewältigte Leistung sein. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, daß eine Legierungauf Aluminiumbasis mit relativ geringer Dichte, z. ß. Duraluminium, bei der Herstellung der Tragelemenie 2 und 3 und Bleizirkonattitanat als das elektrostriktive Material in dem Vibrator verwendet wird. Für den Vibrator wird eine vielschichtige Konstruktion empfohlen. Der in F i g. 1 gezeigte Schwingungserzeuger hat eine vierschichtige Zusammensetzung aus dem elektrostriktiven Material. Er kann durch eine Spannung mit geeigneter Frequenz erregt werden, die ihm an Anschlüssen 8 und 9 zugeführt wird.

Ein zweckmäßiger Schwingungserzeuger kann in seinem elektroslriktiven Vibrator 4 folgende Daten aufweisen:

Material Bleizirkonattitanat,

Abmessung Durchmesser 40 mm,

Dicke 5 mm,

Anordnung vier Schichten,

Gesamtdicke 20 mm.

Alternative Materialien für den Vibrator sind magnetostriktive oder piezoelektrische Materialien, wie z. B. Ferrit, Nickel, Nickel-Eisen-Legierung, Kristalle und Bariumtitanat.

Die Traglemente 2 und 3 haben die Daten:

Material Duraluminium. *u

Durchmesser 40 mm

Länge Resonanzlänge bei

20 kHz, also etwa

50 mm.

45 Die Gesamtlänge des Schwingungserzeugers beträgt

120 mm.

Der Leistungseingang kann bis zu 300 Watt haben. Wenn die beabsichtigte Betriebsfrequenz anders ist als 20 kHz, müssen die obengenannten Abmessungen natürlich geändert werden. Die neue Bestimmung ist leicht durchführbar.

Der erste Verschiebungsknoten einer stehenden Längswelle tritt in einem Abstand von einer Vierteiwe'ienlänge von dem Schwingungserzeuger auf, und nachfolgende Knoten treten in weiteren A.bsiänden von jeweils einer halben Wellenlänge auf. Die Schwingung kann wirksam an einer Grenzfläche abgegeben werden, die im Abstand einer Viertelwellenlänge von einem Knoten liegt und an der ein Wellenbauch auftritt.

In Fig. 10 ist ein kreuzförmiger Übertragungskörper aas zwei Übertragungsgliedern, die an ihren Mittelpunkten verbunden sind, gezeigt. Jedes Glied ist zwischen seinen Grenzflächen A, A' bzw. B, Β' eine halbe Wellenlänge bei der zu verwendenden Frequenz lang.

Die Abmessungen dieses Lbertragungskörpers, die aus der unten angegebenen bekannten Gleichung berechnet wurden, und die Betriebsbedingungen sind folgendermaßen:

Wellenlänge (A)

Geschwindigkeit
Frequenz (/)

Resonanzfrequenz. 51 kHz,

Material AISI-1045,

Übertragungsglied/4—A' .. 18 · 12 ■ 51,5 mm,
Übertragungsglied B-B' ... 18 - 21 · 51,5 mm,

Eingangsleistung 20 Walt,

Versuch im unbelasteten Zustand.

Wenn an die Schwingungsaufnehmende Grenzfläche A, der Schwingungserzeuger gemäß 1 i g. 1 angelegt ist, sind die Amplituden an den Flächen A, A', B, 8' genau gleich. Diese Ergebnisse eines praktischen Versuches sind in F i g. 11 gezeigt. Dort ist zu sehen, daß die Fortpflanzungsrichtung der Schwingungsleistung mit einer Vorrichtung gemäß de^r Erfindung leicht um 90" umgelenkt und auch leicht verzweigt werden kann (auf Flächen A, B und B').

Die Vorrichtung gemäß F i g. 4 ist eine Abwandlung von derjenigen gemäß F i g. 10 und hat ein drittes übertragungsglied rechtwinklig zu den anderen beiden. Leistung von dem Schwingungserzeuger! wird in vier verschiedenen Richtungen rechtwinklig zu ihrer ursprünglichen Richtung auf die Übertragungsglieder verteilt, die in einem Abstand von einer Viertelwellenlänge von der Grenzfläche zwischen dem Schwingungserzeuger 1 und einem Übertragungsglied 12 angeordnet sind, und wird an jeder der Grenzflächen 13, {4, 15 und 16 abgegeben, die eine Viertelwellenlänge von der Mil'c der Konstruktion entfernt liegen. Wenn die Grenzflächen 13 bis 16 richtig belastet sind, kann die S:hwingungslcistung von einem einfachenSchwingungserzeuger an jeder von ihnen verwendet werden.

Die Umkehrung des obigen Ver/wcigungseffektcs ist leicht erzielbar F i g. 9 zeigt Schwingungserzeuger 1, die .111 Grenzflächen befestig! sind, die den Grenzflächen 13, 14, 15 und 16 gema't \ · g. 4 entsprechen, und ihre Leistunp wird von einer Grenzfläche eines Übertragungsgliedes 26 abgegeben, während dessen andere Grenzfläche mit einer Rcflexionsplaue 22 für die betreffende Frequenz ausgerüstet ist. Die gesamte von der Grenzfläche des Übertraglingsgliedes 26 abgegebene Schwingungsleistung ist etwa viermal so groß wie die von einem einzigen Schwingungserzeuger erzeugte Eine derartige Zusammenführvorrichtunp kann für industrielle Zwecke verwendet werden, die das Aufbringen einer hohen SchwingungsleisUing auf eine einzige Schwingungs'eisiung auf eine einzige Stelle erfordern.

In F i g 1 "> ist eine weitere Form einer Verzweigungs-Konstruktion gezeigt, die aus einem stabförmigen Übertragungsglied und einem runden Flansch besteht. Dieser Flansch ist in einem Abstand von einer Viertelwelleniänge von einer Grenzfläche des stabförmigen Elementes und etwa rechtwinklig zu diesem angeordnet. Wenn ein Schwingungserzeuger, z. B. derjenige aus F i g. 1, an einer Fläche L' befestigt wird, wird die Schwingungsleistung' radial von der Umfangsfläche R des Flansches ahoegeben. Der Radius dieses Flansches kann aus folgender Gleichung errechnet werden:

r ο (1 - σ²)

wobei

f'mo — 2 /_mo, Resonanz-Kreisfrequenz,

r =■· Radius des Flansches,

'«»no ~ Standardkonstante des jeweiligen durch die Moduszahl m gekennzeichneten Schwingungstyps,

E ~ Youngscher Modul,
Q = spezifisches Gewicht,
σ - Poissonsche Querzahl.

Verschiedene aus der obigen Krequenzgleichung •rrechnete Beispiele sind in der nachfolgenden Tabelle •ufgeführt:

Material	V g/cm1	/: Dyn/cnv'	(S	Λ III,, 0>i 1)	rmm (Λ, 20 kHz)
Duralumin Stahl Messing	2,8 7,9 8,9	7-10" 2,0· J0ia 9.5-10"	0,33 0,28 0,36	2,07 2,04 2,08	88 86 58

Der dem Beispiel zugrunde liegende Stahl ist eine Art von AISl-1045-Kohienstoffstahl.

Die folgenden Daten zeigen typische Werte von Betriebsbedingungen:

Resonanzfrequenz 49 kHz,

Material AlSl-1045.

Länge /. -/.' 20 · 50,5 mm.

Flanschdurchmesscr 68,1 mm.

Flanschdicke 11,5 mm.

l'ingangsleistung 20 Watt,

Versuch in unbelastetem 7>istand.

Die Schwingungsleistung des an der Fläche L oder // befestigten Schwingungserzeugers wird an der Grenzfläche zwischen dem Stab und dem Flansch, die eine Vicrtelwellenlänge vom Schwingungserzeuger entfernt πεμί, um etwa 90 umgelenkt und dann radial von der Fläche R aus verteilt. Die Beziehung zwischen der Schwingungsamplitude der Fläche /. oder /,' und derjenigen der Fläche R. wie sie durch Versuch ermittelt wurde, ist in Fig 13 gezeigt. Die Schwingung an der Fläche R hat eine kleinere Amplitude als diejenige an der Fläche L.

Gemäß F i g. 2 und 3 wird die von einem Schwingungserzeuger 1 auf ein stabförmiges Übertragungsglied 10 übertragene Schwingungsleistung radial von einem runden Flansch 11 aus verteilt, der in einem Abstand von einer Viertelwcllenlänge von der Grenzfläche angeordnet isL F i g. 5 zeigt eine Verlängerung dieses Prinzips. Die Vorrichtung nach F i g. 5 hat drei Flansche 18, 19 und 20 an einem stangenförmigen (Übertragungsglied 17. Die Flansche sind eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt, und der Abstand «wischen jeder Grenzfläche des Gliedes 17 und dem benachbarten Flansch ist eine Vierleiwellenlänge. Die Leistung vom Schwingungserzeuger 1 wird auf die Umfange der drei Flansche verteilt.

Ein Flansch kann auch zum Zusammenführen statt zum Verzweigen verwendet werden. Wenn man somit dem Flansch nach F i g. 12 einen regelmäßigen viel- «ckigen Umfang gibt und den Schwingungserzeuger an einer flachen Umfangsfläche des Flansches befestigt, gleicht die Beziehung zwischen der Amplitude an der Antriebsfläche und derjenigen an der Abgabefläche der in F i g. 13 gezeigten. Wenn Schwingungserzeueer auf mehreren flachen Umfansisseiten des Flansches angeordnet werden, vereinigt sich ihre Leistung an den Enden des Slabelcmentes. Diese Leistung, die etwa gleich der Gesamtleistung der Schwingungserzeuger ist, wird um 90" gegenüber den ursprünglichen Richtungen umgelenkt abgegeben.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 6 und 7 hat einen Flansch von regelmäßiger achteckiger Form. Ein Schwingungserzeuger 1 ist an jeder zweiten Seite des Flansches befestigt, wie es in F i g. 7 gezeigt ist. Die ίο Schwingungsleistung von den vier Erzeugern wird in dem Flansch vereinigt und dann von einer Grenzfläche eines Übertragungsgliedes 21 abgegeben. Die abgegebene Leistung ist etwa viermal so groß wie die von einem einzelnen Schwingungserzeuger abgegebene. Die Grenzfläche des stangenförmigen übertragungsglieder 21 ist mit einer Reflexionsplatte 22 ausgerüstet, wie sie auch in F i g. 9 gezeigt ist. Wird jedoch diese Refiexionsplatte durch noch einen weiteren Schwingungserzeuger ersetzt, so wird an der Ausgangsfläche so eine weiter erhöhte Schwingungsleistung erzielt

Die Vorrichtung gemäß F i g. 8 ist eine Abwandlung der in F i g 6 und 7 gezeigten F.in runder Flansch 25 ist eine halbe Wellenlänge von dem achteckigen Flansch 24 entfernt angeordnet. Die in dem regelmäßig achteckigen Flansch 24 vereinigte Schwingungsleistung wird entlani! einem stangenförmigen Übertragungsglied 23 um 90 umgelenkt und dann, n<i«.hdem sie erneut um 90 durch den runden Flansch 25 umgelenkt wurde, radial verteilt. Die Abmessungen des Flansches 25 werden wie oben beschrieben ausgewählt

In I i g. 14 ist eine Konstruktion gezeigt, die zum Errieten einer hohen Ausgangsleistung zur Verwendung in der Schwerindustrie geeignet ist. Der Übertragungskörper besteht aus einem stangenförmigen Übertragungsglied Λ3 mit einer solchen Länge, daü es bei Betriebsfrequenz in Resonanz ist Zwei Stützen 32 und 40 sind eine Viertelwcllenlänge von jeder Gren/fläche des Stahes 33 entfernt angeordnet, und zwei Flansche 30 und 31 mit regelmäßigem zwölfseitigcm Umfang sind eine halbe Wellenlänge voneinander und eine halbe Wellenlänge von den Stützen 32 und 40 entfernt. Zwölf Schwingungserzeuger sind an jedem Mansch mit Hilfe von Bohrungen befestigt, wie sie beispielsweise mit 34. 35, 36. 37, 38 und 39 bezeichnet sind Die Werte und Betriebsbedingungen sind folgende

Resonanzfrequenz 20 kHz.

Material AlSI-1045.

Länge des C'bertragungsgliedes 504 mm.

Durchmesser des Übertragungsghedes 60 mm.

Durchmesser des Flansches 167 mm.

Dicke des Flansches 40 mm.

Länge des Schwingungserzeuger .... 115 mm.

Eingangsleistung ". 200 Watt

Versuch im unbelasteten Zustand.

Jede der Stützen 32 und 40 hat die Form eine schmalen runden Flansches. Die Abmessungen diese Flansche sind so gering wie möglich gewählt, da si

auf der Länge des Übertragungsgliedes liegen. I typischer Ausführung können sie etwa 8 mm in d< Breite und in der Höhe aufweisen. Sie sind an Vei schiebungsknoten angeordnet, um die Störung d« Betriebes der Vorrichtung auf ein Minimum zu senkel

und sind absichtlich auBer Resonanz.

In der Vorrichtung gemäß F i g. 14 ist die Beziehur zwischen der Amplitude an der Fläche R und de jenigen an der Fläche L so, wie sie in F i g. 16 gezei;

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ist. Gemäß den Werten in Fig. 16 ist das übersetzungsverhältnis größer als 3. Dieses Verhältnis ist von besonderer Wichtigkeit für den Zweck hoch wirksamer Anwendung der Schwingungsleistung. Mit der Vorrichtung wurde eine Ausgangsleistung von etwa 5000 Watt trotz der Eingangsleistung von nur 200 Watt je Schwingungserzeuger leicht erreicht. Wenn die Anzahl der Flansche erhöht wird, kann eine noch größeie Ausgangsleistung erzielt werden. Nach einer Vergrößerung der Konstruktion gemäß F i g. 14 um sechs Stufen wurde beobachtet, daß eine große

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Ausgangsleistung von 10 000 Watt trotz einer vergleichsweise kleinen Eingangsleistung von 150 Watt je Schwingungserzeuger abgegeben wurde. Bei derartigen Hochleistungsvornchtungen kann etwas Wärs meverlust auftreten. Es ist daher erwünscht, bei der Konstruktion der Vorrichtung einen SpezialStahl zu verwenden, wie z. B. B, S. En 111 Chromnickelstahl. Die Vorrichtungen gemäß der Erfindung können auch rohrförmige Übertragungsglieder an Stelle der ίο massiven Glieder aufweisen, wie sie beschrieben wurden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Übertragen — im Sinne von Aufnehmen oder Abgeben bzw. Zusammenführen oder Verzweigen — von Ultraschallschwingung, bestehend aus einem Übertragungskörper von sich in Übertragungsglieder verzweigender Bauweise und bestehend aus wenigstens einem schwingungsaufnehmenden und wenigstens einem schwingungsabgebenden Übertragungsglied und aus mindestens einem Longitudinalschwingungserzeuger gegebener Ultraschallfrequenz, der an einem Übertragungsgliedende angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungsstelle im Übertragungskörper (6) in einem Knotenpunkt der in ihm erzeugten Uliraschallschwingung liegt und daß an den der Verzweigungsstelle abgewandten Grenzflächen (A, A', B, B') des bzw. der Schwingungsabgebenden Gliedes bzw. Glieder (11, 18 bis 20, 25, 26, 33) Weilenbäuche liegen, und daß aile übertragungsglieder (10, II; 17, 18, 19, 20: 23, 24, 25; 26, 27; 30, 31, 33) mit ihren Längsrichtungen aufeinander senkrecht stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingungsaufnehmende Übertragungsglied (6) bzw. die schwingungsaufnehmenden Übertragungsglieder slangenförmig sind und einen Abstand ihrer an den Schwingungserzeuger (1) anschließenden Grenzfläche zur Ver-

zweigungsstelle von einer Viertelwellenlänge (-.) aufweist bzw. aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verzweigen der Ultraschallschwingung ein an einem Ende vom Schwingungserzeuger (1) Schwingungsaufnehmendes und am anderen Ende Schwingungsabgebendes Übertragungsglied (12) und zwei an beiden Enden (13 bis 16) schwingungsabgebende Übertragungsglieder an der Verzweigungsstelle verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammenführen von Ultraschallschwingung zwei schwingungsaufnehmende Übertragungsglieder, die an jedem Ende mit einem Schwingungserzeuger (1) verbunden sind, und ein Schwingungsabgebendes Übertragungsglied (25) an der Verzweigungsstelle verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingungsabgebende Übertragungsglied (26) an einer Grenzfläche mit einer die Schwingung reflektierenden Reflexionsplatte (22) belegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Übertragungsglied als Flansch (II, 18 bis 20, 24, 25, 30, 31) ausgebildet ist, der an einem stangenförmig ausgebildeten Übertragungsglied (10, 17, 23, 33) ansetzt und mehrere radiale Schwingungsübertragungs-Längsrichtungen aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verzweigen der Ultraschallschwingung der Schwingungserzeuger (1) am stangenförmigen Schwingungsaufnehmenden Übertragungsglied (10, 17) sitzt und an den Verzweigungsstellen am stangenförmigen Übertragungsglied ein oder mehrere kreisförmige Flansche (II, 18, 19, 20) ansetzen, die die Schwingung an ihrer Umfangsfläche abgeben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammenführen der Ultraschallschwingung am stangenförmigen signalabgebenden Übertragungsglied (21) wenigstens ein Flansch (24) in Form eines regulären Vielecks sitzt, an dessen Umfang mehrere Schwingungserzeuger (1) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am stabförmigen Übertragungsglied (33) mehrere an ihren Außenflächen mit Schwingungserzeugern (1) versehene vieleckige Flansche (30, 31) im Abstand einer halben Wellenlänge voneinander angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenförmige Übertragungsglied (21) mehrere Flansch-Übertragungsglieder trägt, von denen mindestens eines (24) vieleckig ist und als schwingungsaufnehmendes Übertragungsglied dient und mindestens ein restliches (25) kreiszylindrisch ist und als schwingungsabgebendes Übertragungsglied dient, das die Schwingung an seiner Umfangsfläche abgibt.