DE202004003917U1

DE202004003917U1 - Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode

Info

Publication number: DE202004003917U1
Application number: DE200420003917
Authority: DE
Original assignee: SONOTRONIC Nagel GmbH
Current assignee: SONOTRONIC Nagel GmbH
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2014-03-13

Abstract

Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode, die ein Schwinggebilde (2) und das Sonotrodenwerkzeug (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Sonotrodenwerkzeug (3) mindestens vier Hilfsbooster (5a–5d) angeordnet sind, deren erstes Ende (5a'–5d') fest mit dem Sonotrodenwerkzeug (3) verbunden und deren dem ersten Ende (5a'–5d') gegenüberliegendes zweites Ende (5a"–5d") in eine Öffnung (4a–4d) eines Halters (4) schwingfähig und das Sonotrodenwerkzeug (3) abstützend einsetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode, die ein Schwinggebilde und das mit dem Schwinggebilde verbundenes Sonotrodenwerkzeug aufweist.
Eine derartige Sonotrode ist bekannt. Zur Befestigung der bekannten Sonotrode an einem Arbeitstisch oder dergleichen wird das Schwinggebilde im Bereich seiner Nullpunkt-Lage fest am Arbeitstisch eingespannt, so dass hierdurch das fest mit dem Schwinggebilde verbundene Sonotrodenwerkzeug lagefixiert, aber schwingfähig auf dem Arbeitstisch positioniert wird. Über dem Sonotrodenwerkzeug ist in der Regel ein Amboß angeordnet. In einem zwischen Sonotrodenwerkzeug und Amboß gebildeten Spalt wird dann ein zu bearbeitendes Werkstück, insbesondere eine ein- oder zweilagige Materialbahn, eingebracht. Zum Trennen der einlagigen oder zum Verschweißen der zweilagigen Materialbahn wird dann die Materialbahn durch den Amboß gegen das Sonotrodenwerkzeug gedrückt (oder umgekehrt), so dass eine Kraftbeaufschlagung des Sonotrodenwerkzeugs auftritt.
Bei der bekannten Anordnung, bei der das Schwinggebilde zentral am Sonotrodenwerkzeug angeordnet ist, besteht die Gefahr, dass infolge der Kraftbeaufschlagung das Sonotrodenwerkzeug verkippt, so dass dann eine hinreichende Bearbeitungsqualität, insbesondere eine hinreichende Schnitt- oder Schweißqualität, nicht mehr gegeben ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Gefahr eines Verkippens oder Verschwenkens der Sonotrode bei einer Kraftbeaufschlagung ihres Sonotrodenwerkzeugs entgegengewirkt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass am Sonotrodenwerkzeug mindestens vier Hilfsbooster angeordnet sind, deren erstes Ende fest mit dem Sonotrodenwerkzeug verbunden und deren dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende in eine Öffnung eines Halters schwingfähig und das Sonotrodenwerkzeug abstützend einsetzbar ist.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Sonotrode geschaffen, bei der einem Verschwenken oder Verkippen des Sonotrodenwerkzeugs zumindest entgegengewirkt wird. Die in der Halterung lagefixiert angeordneten, mindestens vier Hilfsbooster stützen hierbei das Sonotrodenwerkzeug ab und wirkt dem Verkippen oder Verschwenken desselben entgegen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die vier Hilfsbooster der erfindungsgemäßen Sonotrode vorzugsweise paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch ein Verkippen oder Verschwenken des Sonotrodenwerkzeugs bei einer Kraftbeaufschlagung praktisch verhindert wird.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Hilfsbooster ein Halteelement aufweist, über das der Hilfsbooster in den Halter für die Sonotrode einspannbar ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise eine sichere Halterung des Hilfsbooster im Halter gegeben ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Halteelement in der Nullpunkt-Lage des oder mindestens eines der Hilfsbooster angeordnet ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch die Schwingfähigkeit des Hilfsbooster und somit des starr mit dem Hilfsbooster verbundenen Sonotrodenwerkzeugs nicht behindert wird.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
1: Eine perspektive Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Sonotrode samt Halterung,
2: eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels der Sonotrode der 1 samt Halterung,
3: eine Draufsicht aus der Richtung III der 2,
4: eine Vorderansicht der Sonotrode der 1.
In den Figuren ist nun eine allgemein mit 1 bezeichnete Sonotrode dargestellt, die sich in bekannter Art und Weise in ein Schwinggebilde 2 und ein mit dem Schwinggebilde 2 verbundenes Sonotrodenwerkzeug 3 gliedert. Das Schwinggebilde 2 dient in an und für sich bekannter und daher nicht mehr näher beschriebenen Art und Weise dazu, die von einem Ultraschallgenerator erzeugte Schwingungen auf das Sonotrodenwerkzeug 3 zu übertragen. Um die Sonotrode 1 in einer entsprechenden Werkzeugmaschine, z. B. in einer Ultrallschall-Schweißmaschine lagepositioniert zu halten, ist ein Halter 4 vorgesehen, in dessen Aufnahmeöffnung 4' die Sonotrode 1 über ihr Schwinggebilde 2 einsetzbar ist, und zwar derart, dass das Sonotrodenwerkzeug 3 der Sonotrode 1 schwingfähig ist. Ein derartiger Aufbau ist bekannt und muß daher nicht mehr weiter beschrieben werden.
Um nun ein Verkippen und/oder Verschwenken des Sonotrodenwerkzeugs 3 bei einer Kraftbeaufschlagung seiner Arbeitsfläche 3' zu verhindern oder einen derartig ungewollten Kipp- und/oder Schwenkvorgang zumindest entgegenzuwirken, ist nun vorgesehen, dass die Sonotrode 1 mindestens vier Hilfsbooster 5a–5d aufweist, deren erstes Ende 5a'–5d' fest mit dem Sonotrodenwerkzeug 3 verbunden ist.
Wie am besten aus den 1 und 2 ersichtlich ist, dienen diese Hilfsbooster 5a–5d dazu, das Sonotrodenwerkzeug 3 besser abzustützen, um damit einen durch eine Kraftbeaufschlagung der Arbeitsfläche 3' des Sonotrodenwerkzeugs 3 bewirkten Kipp- und/oder Schwenkbewegung entgegen zu wirken. Der das Schwinggebilde 2 in seiner Aufnahmeöffnung 4' aufnehmende Halter 4 weist dazu für jeden Hilfsbooster 5a–5d eine Aufnahmeöffnung 4a–4d auf, in welche die – wie am besten aus 2 ersichtlich ist – den ersten Enden 5a'–5d' gegenüberliegenden zweiten Enden 5a"–5d" der Hilfsbooster 5a–5d einsetzbar sind. Die Öffnungen 4a–4d des Halters 4 sind dabei derart ausgebildet, dass die Hilfsbooster 5a–5d in den Öffnungen 4a–4d schwingfähig aufgenommen sind und vorzugsweise über ein Halteelement 6 eines jeden Hilfsboosters 5a–5d im Halter 4 lagefixiert sind, wobei bevorzugt wird, dass das Halteelement 6 im Bereich der Nullpunkt-Lage des jeweiligen Hilfsboosters 5a–5d angeordnet ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass die Schwingfähigkeit des Sonotrodenwerkzeugs 3 durch die Hilfsbooster 5a–5d nicht beeinträchtigt wird, wobei aber gleichzeitig diese Hilfsbooster 5a–5d das Sonotrodenwerkzeug 3 abstützen und derart einem Verkippen und/oder Verschwenken desselben bei einer Kraftbeaufschlagung entgegenwirken.
Wie aus der 2 am besten ersichtlich ist, wird die Lagepositionierung der Hilfsbooster 5a–5d in der Halterung 4 vorzugsweise dadurch erreicht, dass das Halteelement 6 als ein umlaufender Flansch 6' ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Öffnungen 4a–4d ist, so dass die Hilfsbooster 5a–5d einerseits nur bis zu ihrem Flansch 6' in die Öffnungen 4a–4d einsetzbar sind und andererseits eine Lagefixierung der Hilfsbooster 5a–5d in ihren zugeordneten Öffnungen 4a–4d in besonders einfacher Art und Weise dadurch erreicht werden kann, dass der an der Unterseite des Halters 4 anliegende Flansch 6' mittels eines entsprechenden Klemmelements 7 dort festgelegt wird.
Bei der vorstehenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die beschriebene Sonotrode 1 vier Hilfsbooster 5a–5d aufweist, die vorzugsweise paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist. Eine derartige Ausgestaltung besitzt den Vorteil einer guten Stabilisierung der Sonotrode 1 gegenüber einem ungewollten Verkippen oder Verschwenken, insbesondere bei großflächigen Arbeitsflächen 3'. Dem Fachmann ist aus obiger Beschreibung aber auch klar ersichtlich, dass die hier beschriebene Anzahl von vier Hilfsboostern 5a–5d nur einen exemplarischen Charakter besitzt.
Für bestimmte Anwendungszwecke kann es auch erforderlich, dass mehr als vier Hilfsbooster 5a–5d vorgesehen sind.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die beschriebene Sonotrode 1 sich dadurch auszeichnet, dass am Sonotrodenwerkzeug 3 mindestens ein Hilfsbooster 5a–5d vorgesehen ist, was den Vorteil einer verbesserten Absicherung des Sonotrodenwerkzeugs 3 gegenüber einem unbeabsichtigten Verkippen oder Verschwenken besitzt.

Claims

Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode, die ein Schwinggebilde (2) und das Sonotrodenwerkzeug (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Sonotrodenwerkzeug (3) mindestens vier Hilfsbooster (5a–5d) angeordnet sind, deren erstes Ende (5a'–5d') fest mit dem Sonotrodenwerkzeug (3) verbunden und deren dem ersten Ende (5a'–5d') gegenüberliegendes zweites Ende (5a"–5d") in eine Öffnung (4a–4d) eines Halters (4) schwingfähig und das Sonotrodenwerkzeug (3) abstützend einsetzbar ist.
Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hilfsbooster (5a–5d) ein Halteelement (6) aufweist, über das der Hilfsbooster (5a–5d) im Halter (4) lagefixiert einsetzbar ist.
Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) im Bereich der Nullpunkt-Lage des Hilfsboosters (5a–5d) angeordnet ist.
Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) als ein Flansch (6') ausgebildet ist.
Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonotrodenwerkzeug (3} vier Hilfsbooster (5a–5d) aufweist.
Sonotrodenwerkzeug für eine Sonotrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hilfsbooster (5a–5d) paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
Sonotrode, die ein Schwinggebilde (2) und ein Sonotrodenwerkzeug (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonotrodenwerkzeug (3) nach einem der Ansprüche 1–6 ausgebildet ist.
Sonotrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonotrode (1) einen Halter (4) aufweist, der mindestens eine Öffnung (4a–4d) für den Hilfsbooster (5a–5d) des Sonotrodenwerkzeugs (3) besitzt.