EP4335559A1 - Verfahren und vorrichtung zum ultraschallentgraten eines gegenstandes - Google Patents

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EP4335559A1
EP4335559A1 EP23195395.1A EP23195395A EP4335559A1 EP 4335559 A1 EP4335559 A1 EP 4335559A1 EP 23195395 A EP23195395 A EP 23195395A EP 4335559 A1 EP4335559 A1 EP 4335559A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sonotrode
deburred
deburring
tip
main axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23195395.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Rolf Münz
Jannik Simon Münz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ultratec Innovation GmbH
Original Assignee
Ultratec Innovation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ultratec Innovation GmbH filed Critical Ultratec Innovation GmbH
Publication of EP4335559A1 publication Critical patent/EP4335559A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for ultrasonic deburring of an object.
  • a device and a method for ultrasonic deburring of an object are in the DE102016101313A1 and the DE102019006919B3 disclosed.
  • An ultrasonic generator generates ultrasonic vibrations, which are introduced via a working surface on the tip of the sonotrode facing the object to be deburred into an ultrasonic transmission medium, which transmits the vibrations to the object to be treated.
  • Solids have specific tensile strengths. If they are stressed beyond that, they break. The tensile strength decreases with the number of loads. Failure occurs even earlier if there is previous damage such as notches. This is the case at the transition between a ridge and the surface of a component.
  • a transverse sound wave (also called shear or shear wave) is also generated by the longitudinal sound wave (also called pressure wave).
  • longitudinal sound wave also called pressure wave.
  • Rayleigh waves earthquake waves
  • Their movement corresponds to an elliptical superposition of transverse and longitudinal vibration components.
  • the intensity of Rayleigh waves decreases exponentially with penetration depth.
  • Rayleigh waves cause strong tensions on the surface.
  • the strength of the Rayleigh waves depends largely on a material-specific angle of impact of the sound waves on the surface of the object, whereby both the material of the liquid ultrasound transmission medium (usually water) and that of the object to be deburred play a role.
  • the maximum occurs when the incident longitudinal waves in the surface of the object excite Rayleigh waves in such a way that a resonance catastrophe occurs.
  • a material-specific impact angle ⁇ of ⁇ sin ⁇ 1 v L / v R
  • v L denotes the material-specific sound speed of the incident longitudinal waves
  • v R denotes the material-specific sound speed of the excited Rayleigh waves.
  • a suitable alignment of the sonotrode relative to the surface of the object to be deburred that is to be acted upon can only be achieved with difficulty or not at all in the case of components with more complex geometry, in particular in the case of burrs located in undercuts and bores or otherwise hidden.
  • the task is related to the method for ultrasonic deburring of an object in which ultrasound is generated via an ultrasound generator and introduced into an object to be deburred via a sonotrode located in an ultrasound transmission medium, the sonotrode being at a defined distance between a working surface at the tip of the sonotrode and the at this distance in front of this work surface of the object to be deburred is arranged, and this work surface of the sonotrode is aligned in a defined manner relative to the surface of the object to be deburred, such that the surface normal of this work surface of the sonotrode is at a predetermined angle to the one to be deburred Surface of the object is aligned, in which Rayleigh waves are generated in the surface of the object, solved according to the invention by using a sonotrode which has at least one flat working surface, the surface normal of which is inclined relative to the main axis of the sonotrode.
  • Such a method according to the invention for ultrasonic deburring of an object makes this possible through the use of a sonotrode with a flat work surface inclined in this way relative to the main axis of the sonotrode required impact of the sound waves at the material-specific impact angle on the surface of the object to be deburred, even if this surface is in an area of the object that is difficult to access, since the entire sonotrode does not have to be aligned accordingly (which is often the case due to its spatial dimensions). is not possible) but only the flat working surface of the sonotrode needs to be aligned.
  • the desired impact angle is set in such a way that first the position of the area to be deburred and its accessibility is determined with a sonotrode tip and then a sonotrode with a working surface at a suitable inclination relative to the main axis of the sonotrode is used and positioned appropriately so that the of The sound waves emanating from it hit the area of the object to be deburred at the desired impact angle.
  • the sonotrode can be inserted into the area that is difficult to access, e.g. into a hole, and the angle of impact can be readjusted if necessary by tilting the sonotrode.
  • the inclined working surface of the sonotrode stimulates the emission of longitudinal sound waves in the direction of its surface normal, i.e. inclined to the main axis of the sonotrode.
  • a flat work surface inclined in this way (compared to a usual flat work surface arranged perpendicular to the main axis of the sonotrode) has a reduced sound power (depending on the degree of inclination) in the direction of its surface normal (since part of the sound power is always emitted in the direction of the main axis of the sonotrode but the advantage of better accessibility to hidden areas that are otherwise difficult or even impossible to reach far compensates for this disadvantage.
  • the reduced sound power in the direction of the surface normal of the flat work surface can also be compensated for by increasing the power introduced into the sonotrode.
  • the method according to the invention for ultrasonic deburring of an object proves to be particularly advantageous if a sonotrode is used which has at least one flat working surface, the surface normal of which is inclined at an angle between 20° and 45° relative to the main axis of the sonotrode.
  • the method according to the invention for ultrasonic deburring of an object proves to be used when a sonotrode is used which has at least two flat working surfaces, the respective surface normal of which is inclined in relation to the main axis of the sonotrode, preferably by an angle between 20° and 45° is inclined.
  • the two areas to be deburred are located in an area of the object (hidden from the outside) (e.g. in a hole) in such a way that the sonotrode tip can be positioned at the same distance from both areas to be deburred and the respective surface normals are both Flat work surfaces are each aligned with one of the two areas to be deburred and there is no shadowing of the sound waves emitted from them in the direction of the areas to be deburred.
  • a sonotrode is used whose at least two flat working surfaces are located on two opposite sides of the sonotrode tip.
  • the work surfaces are then arranged on the tip of the sonotrode in the manner of a gable roof.
  • the arrangement of the two opposing working surfaces on the sonotrode tip ie the inclination of their respective surface normals to the main axis of the sonotrode, is important (depending on the spatial arrangement of the surface to be deburred Areas within the difficult-to-access area of the object) should be designed in such a way that (when the sonotrode tip is positioned at a suitable distance between the two areas to be deburred) the sound waves emanating from the respective work surface strike the respective area to be deburred at the required material-specific impact angle.
  • an equal or different inclination of the respective surface normals of the two work surfaces can be advantageous.
  • the sonotrode tip is then designed in the form of a three- or four-sided pyramid, for example for three or four areas to be deburred.
  • the sonotrode tip is then designed in the form of a three- or four-sided pyramid, for example for three or four areas to be deburred.
  • a sonotrode is used whose cross section at its tip perpendicular to its main axis is adapted to the cross section of an inner region of the object to be deburred.
  • a sonotrode is particularly suitable whose cross section at its tip perpendicular to its main axis is adapted to the cross section of the guide slot in such a way that the sonotrode (when positioned within the guide slot).
  • each side of the guide slot has just the defined distance between each of the at least one work surface at the tip of the sonotrode and the surface of the guide slot to be deburred, which is located perpendicular to this work surface.
  • This shape adjustment allows simultaneous deburring of the entire inner circumference of the guide slot and thus a considerable acceleration of the process compared to using a sonotrode with only one working surface, which must be positioned separately at the defined distance and aligned with the areas of the guide slot to be deburred.
  • the task is related to the device for ultrasonic deburring of an object comprising an ultrasonic generator, a sonotrode, a device for receiving an object to be deburred and a device for the defined adjustment of the distance between a work surface at the tip of the sonotrode and the one located at this distance in front of this work surface surface of the object to be deburred and a device for the defined alignment of this working surface of the sonotrode relative to the surface of the object to be deburred, such that the surface normal of this working surface of the sonotrode can be aligned at a predetermined angle to the surface of the object, solved according to the invention in that the sonotrode has at least one flat working surface, the surface normal of which is inclined relative to the main axis of the sonotrode. During operation of the device, this results in a sound wave emitted by at least one inclined flat work surface striking the surface of the object at a predeterminable angle.
  • Such a device according to the invention for ultrasonic deburring of an object also enables the deburring of areas of the object that are difficult to access due to the flat working surface of the sonotrode inclined according to the invention and its orientation relative to the surface of the object, which was otherwise not possible in an ultrasound treatment device according to the prior art.
  • the entire sonotrode In an ultrasonic treatment device according to the prior art, the entire sonotrode must be aligned in such a way that the sound wave emitted by it hits the surface of the object to be deburred at a material-specific impact angle, and this is in difficult to access areas such as a hole due to the dimensions the sonotrode is usually not possible.
  • the one according to the invention Device has a sonotrode with an inclined work surface, the inclination of which relative to the main axis of the sonotrode ideally already corresponds to the material-specific impact angle, so that no further alignment of the sonotrode and thus also of its work surface is required.
  • the device according to the invention for ultrasonic deburring of an object proves to be particularly advantageous if it has a sonotrode with at least one flat working surface, the surface normal of which is inclined at an angle between 20° and 45° relative to the main axis of the sonotrode.
  • the device according to the invention for ultrasonic deburring of an object has a sonotrode with at least two flat working surfaces, the respective surface normal of which is inclined relative to the main axis of the sonotrode, preferably inclined at an angle between 20° and 45°.
  • the sonotrode has at least two flat working surfaces, which are located on two of each other opposite sides of the sonotrode tip.
  • the work surfaces are then arranged on the tip of the sonotrode in the manner of a gable roof.
  • the sonotrode tip is then designed in the form of a three- or four-sided pyramid, for example for three or four areas to be deburred.
  • the sonotrode tip is then designed in the form of a three- or four-sided pyramid, for example for three or four areas to be deburred.
  • the device according to the invention for ultrasonic deburring of an object has a sonotrode, the cross section of which is adapted at its tip perpendicular to its main axis to the cross section of an inner region of the object to be deburred.
  • a sonotrode is particularly suitable whose cross section at its tip perpendicular to its main axis is adapted to the cross section of the guide slot in such a way that the sonotrode (when positioned within the guide slot) on each side of the guide slot has just the defined distance between each of the at least one work surface at the tip of the sonotrode and the surface of the guide slot to be deburred, which is located perpendicular to this work surface.
  • This shape adjustment of the sonotrode tip allows simultaneous deburring of the entire inner circumference of the guide slot and thus a significantly improved efficiency of the device compared to a device with a sonotrode with only one working surface, which are each positioned separately at the defined distance and aligned with the areas of the guide slot to be deburred must.
  • ultrasound is generated via an ultrasound generator and introduced into an object to be deburred via a sonotrode located in an ultrasound transmission medium, the sonotrode being at a defined distance between a work surface at the tip of the sonotrode and the one to be deburred at this distance in front of this work surface
  • This working surface of the sonotrode is aligned in a defined manner relative to the surface of the object to be deburred, such that the surface normal of this working surface of the sonotrode is aligned at a predeterminable angle to the surface of the object to be deburred, and according to the invention
  • a sonotrode is used that has two flat work surfaces at its tip.
  • This sonotrode is specially designed for deburring the inside of the guide slot of a locking cylinder with a cross section of 7.5 by 2.5 mm 2 and accordingly the cross section of the sonotrode tip is rectangular with a length of 6.5 mm and a width of 1, 9mm. Only the two long sides of the sonotrode tip are beveled and designed as inclined, flat working surfaces, the respective surface normal of which is inclined by 30° relative to the main axis of the sonotrode, so that the sonotrode tip has the shape of a gable roof.
  • the angle of inclination of the two working surfaces at the sonotrode tip corresponds to the material-specific impact angle of the locking cylinder material.
  • the two working surfaces of the sonotrode are thus suitably spaced and aligned so that the ultrasonic waves emitted by them are introduced into the surface of the guide slot to be deburred at an angle of inclination to the surface, in which Rayleigh waves of maximum strength are generated in the surface of the guide slot.
  • water is used as the ultrasound transmission medium.
  • Ultrasound is transmitted via the ultrasonic transmission medium with a frequency of 20 kHz and an effective power of the sonotrode of 300 W and a distance of the respective work surface from the inner wall of the guide slot to be deburred of 0.25 mm over a process duration of 20-30 seconds and under the impact angle of 30° into the surface of the guide slot of the lock cylinder to be deburred.
  • the device and the method for deburring objects described above enable (through the at least one flat work surface inclined with respect to the main axis of the sonotrode) the impact of the sound waves required for the formation of Rayleigh waves at the material-specific impact angle on the surface of the object to be deburred, even if if this surface is in an area of the object that is difficult to access, e.g. inside the guide slot of a lock cylinder.
  • the device according to the invention and the method according to the invention for ultrasonic deburring of an object prove to be particularly suitable for deburring areas of objects that are difficult to access, for example the guide slot of a lock cylinder.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes, bei dem Ultraschall über einen Ultraschallgenerator erzeugt und über eine in einem Ultraschallübertragungsmedium befindliche Sonotrode in einen zu entgratenden Gegenstand eingeleitet wird, wobei die Sonotrode in einem definierten Abstand zwischen einer Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der in diesem Abstand vor dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes angeordnet und wobei diese Arbeitsfläche der Sonotrode relativ zur Oberfläche des Gegenstandes definiert ausgerichtet wird, derart,dass die Flächennormale dieser Arbeitsfläche der Sonotrode unter einem vorgebbaren Winkel auf die zu entgratende Oberfläche des Gegenstandes ausgerichtet wird, bei dem Rayleighwellen in der Oberfläche des Gegenstandes erzeugt werden, wobei eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist.Dies ermöglicht im Unterschied zu bisher verwendeten Vorrichtungen und Verfahren zum Ultraschallentgraten auch eine Ultraschallentgratung von bisher schwer oder gar nicht zugänglichen Bereichen, insbesondere an inneren Oberflächen eines Gegenstandes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes.
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes sind in der DE102016101313A1 und der DE102019006919B3 offenbart. Ein Ultraschallgenerator erzeugt Ultraschallschwingungen, welche über eine Arbeitsfläche auf der Spitze der dem zu entgratenden Gegenstand zugewandten sogenannten Sonotrode in ein Ultraschallübertragungsmedium eingeleitet werden, welches die Schwingungen auf den zu behandelnden Gegenstand überträgt.
  • In Flüssigkeiten (und Gasen) breitet sich Schall nur in Form von longitudinalen Druckwellen aus, d.h. durch abwechselnde Bereiche höheren und niedrigeren Drucks. Wenn dabei lokal der Dampfdruck der Flüssigkeit unterschritten wird, erfolgt spontan die Bildung von Blasen. Dies wird als Kavitation bezeichnet. Erhöht sich der Umgebungsdruck, so schrumpft die Blase und kann implodieren, wodurch dann eine Stoßwelle in der Flüssigkeit erzeugt wird. Trifft diese Stoßwelle auf eine Festkörperoberfläche so kann dort Kavitationserosion auftreten.
  • Festkörper weisen spezifische Zugfestigkeiten auf. Werden sie darüber hinaus belastet, so brechen sie. Mit der Anzahl der Belastungen sinkt die Zugfestigkeit. Ein Versagen tritt noch früher ein, wenn Vorschädigungen wie z.B. Kerben vorliegen. Dies ist am Übergang zwischen einem Grat und der Oberfläche eines Bauteils der Fall. Ultraschall schwingt im Kilohertzbereich und eine durch Ultraschall angeregte Schwingung belastet solche Sollbruchstellen an Graten mehrere Tausendmal pro Sekunde und führt nach geeigneter Dauer und Stärke der Schwingung zu einem Abbrechen des Grates.
  • Wesentliche Kriterien für den Entgrateffekt der Vorrichtung nach der DE102016101313A1 sind gemäß [Direkt2017 = http://trends.directindustry.de/weberultrasonics/project-22604-144007.html; abgerufen am 06.10.2019] die Amplitude, Leistung und Frequenz des Ultraschalls sowie die Entfernung zum Werkstück und die Behandlungszeit. Die Einstellung dieser betriebsspezifischen Parameter ermöglicht, das gesamte Spektrum von der Mikro- bis zur Grobentgratung an Bauteilen aus Aluminium- oder Zinklegierungen durchzuführen.
  • Als weiteres wesentliches Kriterium für den Entgrateffekt wird in der DE102019006919B3 die Ausrichtung der Sonotrode relativ zur Oberfläche des zu entgratenden Gegenstandes offenbart. Bei geeigneter Wahl dieser Ausrichtung und dem daraus resultierenden Auftreffwinkel der Schallwellen bilden sich sogenannte Rayleighwellen an und in der Oberfläche des zu entgratenden Gegenstandes aus. Unter einem materialspezifischen Rayleigh-Auftreffwinkel bilden sich solche Rayleighwellen in maximaler Stärke aus und es tritt eine Resonanzkatastrophe auf. Dieser Effekt erlaubt auch die Entgratung hochfester Werkstoffe und lässt sich folgt erklären:
    Tritt eine Schallwelle schräg auf die Grenzfläche zweier Medien, so wird ein Teil an der Grenzfläche in das erste Medium reflektiert und der andere Teil dringt in das zweite Medium ein. Die eindringende Schallwelle wird gebrochen. In Festkörpern wird auf Grund der bei der Durchschallung auftretenden Torsionskräfte durch die longitudinale Schallwelle (auch Druckwelle genannt) auch eine transversale Schallwelle (auch Schub- oder Scherwelle genannt) erzeugt. Abhängig von der Art des Festkörpers tritt ab einem spezifischen Auftreffwinkel Totalreflexion auf, so dass sich im Festkörper dann nur noch Transversalwellen ausbreiten. In einem Übergangsbereich können sich an und in der Oberfläche fester Körper sog. Rayleighwellen ausbreiten (Erdbebenwellen). Deren Bewegung entspricht einer ellipsenartigen Überlagerung transversaler und longitudinaler Schwingungskomponenten. Die Intensität von Rayleighwellen nimmt mit der Eindringtiefe exponentiell ab. An der Oberfläche bewirken Rayleighwellen jedoch starke Spannungen.
  • Die Stärke der Rayleighwellen hängt wie vorstehend genannt maßgeblich von einem materialspezifischen Auftreffwinkel der Schallwellen auf die Oberfläche des Gegenstandes ab, wobei sowohl das Material des flüssigen Ultraschallübertragungsmediums (meist Wasser) als auch das des zu entgratenden Gegenstandes eine Rolle spielen. Das Maximum tritt auf, wenn die auftreffenden Longitunalwellen in der Oberfläche des Gegenstandes Rayleighwellen derart anregen, dass eine Resonanzkatastrophe eintritt. Dies ist der Fall bei einem materialspezifischen Auftreffwinkel α von α = sin − 1 v L / v R
    Figure imgb0001
     wobei vL die materialspezifische Schallgeschwindigkeit der auftreffenden Longitunalwellen und vR die materialspezifische Schallgeschwindigkeit der angeregten Rayleighwellen bezeichnet.
  • Die Überlagerung von derart in der Oberfläche des zu entgratenden Gegenstandes angeregten Rayleighwellen mit den aus dem Stand der Technik bekannten longitudinalen Druckwellen und implosionsinduzierten Stoßwellen in der Ultraschallübertragungsflüssigkeit führt zu einer deutlich erhöhten Belastung der Oberfläche pro Zeiteinheit und ermöglicht dadurch auch das Ultraschallentgraten von hochfesten Werkstoffen.
  • Allerdings lässt sich eine geeignete Ausrichtung der Sonotrode relativ zu der jeweils zu beaufschlagenden Oberfläche des zu entgratenden Gegenstandes bei Bauteilen mit komplexerer Geometrie, insbesondere bei in Hinterschnitten und Bohrungen befindlichen oder anderweitig verdeckten Graten, nur schlecht oder auch gar nicht verwirklichen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes anzugeben, welche das Anwendungsspektrum des Ultraschallentgratens auf solche schwer zugänglichen Grate erweitern.
  • Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes bei dem Ultraschall über einen Ultraschallgenerator erzeugt und über eine in einem Ultraschallübertragungsmedium befindliche Sonotrode in einen zu entgratenden Gegenstand eingeleitet wird, wobei die Sonotrode in einem definierten Abstand zwischen einer Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der in diesem Abstand vor dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes angeordnet wird, und wobei diese Arbeitsfläche der Sonotrode relativ zu der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes definiert ausgerichtet wird, derart, dass die Flächennormale dieser Arbeitsfläche der Sonotrode unter einem vorgebbaren Winkel auf die zu entgratende Oberfläche des Gegenstandes ausgerichtet wird, bei dem Rayleighwellen in der Oberfläche des Gegenstandes erzeugt werden, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist.
  • Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes ermöglicht durch die Verwendung einer Sonotrode mit einer derart gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigten ebenen Arbeitsfläche das erforderliche Auftreffen der Schallwellen unter dem materialspezifischen Auftreffwinkel auf der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes auch dann, wenn sich diese Oberfläche in einem schwer zugänglichen Bereich des Gegenstandes befindet, da so nicht die gesamte Sonotrode entsprechend ausgerichtet werden muss, (was aufgrund von deren räumlichen Abmessungen häufig nicht möglich ist,) sondern lediglich die ebene Arbeitsfläche der Sonotrode ausgerichtet werden muss.
  • Dabei erfolgt die Einstellung des gewünschten Auftreffwinkels derart, dass zunächst die Position des zu entgratenden Bereichs und dessen Erreichbarkeit mit einer Sonotrodenspitze ermittelt wird und dann eine Sonotrode mit einer Arbeitsfläche in geeigneter Neigung relativ zur Hauptachse der Sonotrode verwendet und geeignet positioniert wird, so dass die von ihr ausgehenden Schallwellen unter dem gewünschten Auftreffwinkel auf den zu entgratenden Bereich des Gegenstandes auftreffen. Dazu kann die Sonotrode in den schwer zugänglichen Bereich, z.B. in eine Bohrung, eingeführt werden und der Auftreffwinkel durch Neigung der Sonotrode im Bedarfsfall auch noch nachjustiert werden.
  • Die geneigte Arbeitsfläche der Sonotrode regt infolge ihrer Schwingungen die Aussendung von longitudinalen Schallwellen in Richtung ihrer Flächennormalen an, d.h. geneigt zur Hauptachse der Sonotrode. Zwar weist eine solchermaßen geneigte ebene Arbeitsfläche (gegenüber einer üblichen zur Hauptachse der Sonotrode senkrecht angeordneten ebenen Arbeitsfläche) eine (je nach Grad der Neigung) verringerte Schallleistung in Richtung ihrer Flächennormalen auf (da ein Teil der Schallleistung immer auch in Richtung der Hauptachse der Sonotrode abgestrahlt wird) aber der Vorteil der besseren Erreichbarkeit von - ansonsten schwer oder auch gar nicht erreichbaren - verdeckten Bereichen kompensiert diesen Nachteil bei weitem. Im Übrigen kann die verringerte Schallleistung in Richtung der Flächennormale der ebenen Arbeitsfläche auch durch eine Erhöhung der in die Sonotrode eingebrachten Leistung kompensiert werden.
  • Wesentlich hierbei ist die ebene Ausgestaltung der Arbeitsfläche an der Sonotrodenspitze. Eigene Versuche haben gezeigt, dass mit einer gekrümmten Arbeitsfläche, insbesondere einer halbkugelförmigen Sonotrodenspitze, keine ausreichende Schallleistung in den zu entgratenden Bereich des Gegenstandes eingebracht werden kann. Anscheinend erzeugt eine gekrümmte Arbeitsfläche sich überlagernde und gegenseitig störende Schallwellen, die für die angestrebte Entgratung nicht geeignet sind.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes, wenn eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  • Dies stellt einen guten Kompromiss dar zwischen der verbesserten Erreichbarkeit verdeckter Bereiche und der in Zielrichtung verminderten Schallleistung einer gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigten Arbeitsfläche.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes, wenn eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens zwei ebene Arbeitsflächen aufweist, deren jeweilige Flächennormale jeweils gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist, vorzugsweise jeweils um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  • Dies erlaubt die gleichzeitige Schallbeaufschlagung zweier zu entgratender Bereiche und beschleunigt dadurch das Verfahren erheblich.
  • Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die beiden zu entgratenden Bereiche derart in einem (von außen verdeckten) Bereich des Gegenstandes (z.B. in einer Bohrung) liegen, dass die Sonotrodenspitze in gleichen Abstand zu beiden zu entgratenden Bereichen positioniert werden kann und die jeweiligen Flächennormalen ihre beiden ebenen Arbeitsflächen jeweils auf einen der beiden zu entgratenden Bereiche ausgerichtet sind und keine Abschattung der von ihnen ausgehenden Schallwellen in Richtung auf die zu entgratenden Bereiche besteht.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Sonotrode verwendet, deren mindestens zwei ebene Arbeitsflächen sich auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Sonotrodenspitze befinden. Die Arbeitsflächen sind dann auf der Sonotrodenspitze in der Art eines Satteldaches angeordnet. Bei einer solchen Anordnung ist die wechselseitige Beeinflussung der von den beiden Arbeitsflächen ausgehenden Schallwellen minimal und der Entgrateffekt optimal.
  • Die Anordnung der beiden einander gegenüberliegenden Arbeitsflächen auf der Sonotrodenspitze, d.h. die Neigung ihrer jeweiligen Flächennormalen zur Hauptachse der Sonotrode, ist dabei (je nach räumlicher Anordnung der zu entgratenden Bereiche innerhalb des schwer zugänglichen Bereichs des Gegenstandes) so zu gestalten, dass (bei Positionierung der Sonotrodenspitze in geeignetem Abstand zwischen den beiden zu entgratenden Bereichen) die von der jeweiligen Arbeitsfläche ausgehenden Schallwellen jeweils unter dem erforderlichen materialspezifischen Auftreffwinkel auf dem jeweiligen zu entgratenden Bereich auftreffen. Je nach räumlicher Anordnung der zu entgratenden Bereiche innerhalb des schwer zugänglichen Bereichs des Gegenstandes kann deshalb eine gleiche oder auch eine unterschiedliche Neigung der jeweiligen Flächennormalen der beiden Arbeitsflächen vorteilhaft sein.
  • Dieses Prinzip lässt sich auf weitere zu entgratende Bereiche erweitern, wobei dann für jeden gleichzeitig zu entgratenden Bereich eine geneigte ebene Arbeitsfläche vorzusehen ist. Die Sonotrodenspitze wird dann z.B. für drei oder vier zu entgratende Bereiche in Form einer drei- oder vierseitigen Pyramide ausgestaltet. Mit zunehmender Anzahl von Arbeitsflächen treten aber auch stärkere wechselseitige Beeinflussungen und Störungen der von ihnen ausgesendeten Schallwellen auf. Eigene Versuche haben gezeigt, dass mit einer Sonotrodenspitze in Form einer vierseitigen Pyramide, d.h. mit vier Arbeitsflächen, noch eine gute Entgratung erzielt werden kann.
  • In weiter vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes wird eine Sonotrode verwendet, deren Querschnitt an ihrer Spitze senkrecht zu ihrer Hauptachse dem Querschnitt eines zu entgratenden Innenbereichs des Gegenstandes angepasst ist.
  • Soll zum Beispiel die Innenseite eines Schlüssellochs bzw. dessen Führungsschlitz entgratet werden, so ist eine Sonotrode besonders geeignet, deren Querschnitt an ihrer Spitze senkrecht zu ihrer Hauptachse dem Querschnitt des Führungsschlitz derart angepasst ist, dass die Sonotrode (bei ihrer Positionierung innerhalb des Führungsschlitzes) zu jeder Seite des Führungsschlitzes gerade den definierten Abstand zwischen jeder der mindestens einen Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der jeweils senkrecht zu dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Führungsschlitzes aufweist. Dabei ist es für die Entgratung eines üblichen Führungsschlitzes (wie z.B. für einen Schließzylinder) mit einer (im Wesentlichen) rechteckigen Querschnittsgeometrie mit wesentlich längeren Längs- als Breitseiten ausreichend, wenn lediglich die beiden Längsseiten der in ihrem Querschnitt ebenfalls rechteckförmigen Sonotrodenspitze eine Arbeitsfläche aufweisen. Bei größerer Länge der Breitseiten des Querschnitts des Führungsschlitzes ist es aber vorteilhaft, wenn auch die beiden Breitseiten der in ihrem Querschnitt rechteckförmigen Sonotrodenspitze eine Arbeitsfläche aufweisen.
  • Diese Formanpassung erlaubt eine gleichzeitige Entgratung des gesamten Innenumfangs des Führungsschlitzes und damit eine erhebliche Beschleunigung des Verfahrens gegenüber der Verwendung einer Sonotrode mit nur einer Arbeitsfläche, welche jeweils separat in dem definierten Abstand positioniert und auf die zu entgratenden Bereiche des Führungsschlitzes ausgerichtet werden muss.
  • Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes umfassend einen Ultraschallgenerator, eine Sonotrode, eine Einrichtung zur Aufnahme eines zu entgratenden Gegenstandes sowie eine Einrichtung zur definierten Einstellung des Abstandes zwischen einer Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der in diesem Abstand vor dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes sowie eine Einrichtung zur definierten Ausrichtung dieser Arbeitsfläche der Sonotrode relativ zu der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes, derart, dass die Flächennormale dieser Arbeitsfläche der Sonotrode unter einem vorgebbaren Winkel auf die Oberfläche des Gegenstandes ausrichtbar ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sonotrode mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist. Dies führt im Betrieb der Vorrichtung dazu, dass eine von dieser mindestens einen geneigten ebenen Arbeitsfläche ausgestrahlte Schallwelle unter einem vorgebbaren Winkel auf die Oberfläche des Gegenstandes auftrifft.
  • Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes ermöglicht durch die erfindungsgemäß geneigte ebene Arbeitsfläche der Sonotrode und deren Ausrichtung relativ zur Oberfläche des Gegenstandes auch die Entgratung von schwer zugänglichen Bereichen des Gegenstandes, die in einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung ansonsten nach dem Stand der Technik bislang nicht möglich war.
  • Bei einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung nach dem Stand der Technik muss die gesamte Sonotrode derart ausgerichtet werden, dass die von ihr ausgestrahlte Schallwelle unter einem materialspezifischen Auftreffwinkel auf die zu entgratende Oberfläche des Gegenstandes auftrifft, und dies ist in schwer zugänglichen Bereichen wie zum Beispiel einer Bohrung aufgrund der Abmessungen der Sonotrode meist nicht möglich. Im Gegensatz dazu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Sonotrode mit einer geneigten Arbeitsfläche auf, deren Neigung gegenüber der Hauptachse der Sonotrode im Idealfall bereits dem materialspezifischen Auftreffwinkel entspricht, so dass keine weitere Ausrichtung der Sonotrode und damit auch von deren Arbeitsfläche erforderlich ist. Anderenfalls, das heißt, wenn der aufgrund der Neigung der Arbeitsfläche resultierende Auftreffwinkel auf der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes nicht dem materialspezifischen Auftreffwinkel des Gegenstandes entspricht, bedarf es lediglich einer meist geringfügigen Nachjustierung der Ausrichtung der Sonotrode, welche bei den meisten schwer zugänglichen Bereichen trotz der Abmessungen der Sonotrode noch möglich ist.
  • Wesentlich hierbei ist die ebene Ausgestaltung der Arbeitsfläche. Eigene Versuche haben gezeigt, dass mit einer gekrümmten Arbeitsfläche, insbesondere einer halbkugelförmigen keine ausreichende Schallleistung in den zu entgratenden Bereich des Gegenstandes eingebracht werden kann. Anscheinend erzeugt eine gekrümmte Arbeitsfläche sich überlagernde und gegenseitig störende Schallwellen, die für die angestrebte Entgratung nicht geeignet sind.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes, wenn sie eine Sonotrode mit mindestens einer ebenen Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  • Dies stellt einen guten Kompromiss dar zwischen der verbesserten Erreichbarkeit verdeckter Bereiche und der in Zielrichtung verminderten Schallleistung einer gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigten Arbeitsfläche.
  • Weiter vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes eine Sonotrode mit mindestens zwei ebenen Arbeitsflächen aufweist, deren jeweilige Flächennormale jeweils gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist, vorzugsweise jeweils um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  • Dies erlaubt die gleichzeitige Schallbeaufschlagung zweier zu entgratender Bereiche und verbessert dadurch die Effektivität der Vorrichtung erheblich.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Sonotrode mindestens zwei ebene Arbeitsflächen auf, die sich auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Sonotrodenspitze befinden. Die Arbeitsflächen sind dann auf der Sonotrodenspitze in der Art eines Satteldaches angeordnet. Bei einer solchen Anordnung ist die wechselseitige Beeinflussung der von den beiden Arbeitsflächen ausgehenden Schallwellen minimal und der Entgrateffekt optimal.
  • Je nach räumlicher Anordnung der zu entgratenden Bereiche innerhalb des schwer zugänglichen Bereichs des Gegenstandes kann eine gleiche oder auch eine unterschiedliche Neigung der jeweiligen Flächennormalen der beiden Arbeitsflächen vorteilhaft sein.
  • Dieses Prinzip lässt sich auf weitere zu entgratende Bereiche erweitern, wobei dann für jeden gleichzeitig zu entgratenden Bereich eine geneigte ebene Arbeitsfläche vorzusehen ist. Die Sonotrodenspitze wird dann z.B. für drei oder vier zu entgratende Bereiche in Form einer drei- oder vierseitigen Pyramide ausgestaltet. Mit zunehmender Anzahl von Arbeitsflächen treten aber auch stärkere wechselseitige Beeinflussungen und Störungen der von ihnen ausgesendeten Schallwellen auf. Eigene Versuche haben gezeigt, dass mit einer Sonotrodenspitze in Form einer vierseitigen Pyramide, d.h. mit vier Arbeitsflächen, noch eine gute Entgratung erzielt werden kann.
  • In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes weist diese eine Sonotrode auf, deren Querschnitt an ihrer Spitze senkrecht zu ihrer Hauptachse dem Querschnitt eines zu entgratenden Innenbereichs des Gegenstandes angepasst ist.
  • Soll die Vorrichtung zum Beispiel für die Entgratung der Innenseite eines Schlüssellochs bzw. dessen Führungsschlitz verwendet werden, so ist eine Sonotrode besonders geeignet, deren Querschnitt an ihrer Spitze senkrecht zu ihrer Hauptachse dem Querschnitt des Führungsschlitz derart angepasst ist, dass die Sonotrode (bei ihrer Positionierung innerhalb des Führungsschlitzes) zu jeder Seite des Führungsschlitzes gerade den definierten Abstand zwischen jeder der mindestens einen Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der jeweils senkrecht zu dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Führungsschlitzes aufweist. Dabei ist es für die Entgratung eines üblichen Führungsschlitzes (wie z.B. für einen Schließzylinder) mit einer (im Wesentlichen) rechteckigen Querschnittsgeometrie mit wesentlich längeren Längs- als Breitseiten ausreichend, wenn lediglich die beiden Längsseiten der in ihrem Querschnitt ebenfalls rechteckförmigen Sonotrodenspitze eine Arbeitsfläche aufweisen. Bei größerer Länge der Breitseiten des Querschnitts des Führungsschlitzes ist es aber vorteilhaft, wenn auch die beiden Breitseiten der in ihrem Querschnitt rechteckförmigen Sonotrodenspitze eine Arbeitsfläche aufweisen.
  • Diese Formanpassung der Sonotrodenspitze erlaubt eine gleichzeitige Entgratung des gesamten Innenumfangs des Führungsschlitzes und damit eine erheblich verbesserte Effizienz der Vorrichtung gegenüber einer Vorrichtung mit einer Sonotrode mit nur einer Arbeitsfläche, welche jeweils separat in dem definierten Abstand positioniert und auf die zu entgratenden Bereiche des Führungsschlitzes ausgerichtet werden muss.
  • Nachfolgend werden anhand eines Ausführungsbeispiels die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes näher erläutert:
    Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird Ultraschall über einen Ultraschallgenerator erzeugt und über eine in einem Ultraschallübertragungsmedium befindliche Sonotrode in einen zu entgratenden Gegenstand eingeleitet, wobei die Sonotrode in einem definierten Abstand zwischen einer Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der in diesem Abstand vor dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes angeordnet wird und wobei diese Arbeitsfläche der Sonotrode relativ zu der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes definiert ausgerichtet wird, derart, dass die Flächennormale dieser Arbeitsfläche der Sonotrode unter einem vorgebbaren Winkel auf die zu entgratende Oberfläche des Gegenstandes ausgerichtet wird, und erfindungsgemäß wird dabei eine Sonotrode verwendet, die an ihrer Spitze zwei ebene Arbeitsflächen aufweist.
  • Diese Sonotrode ist speziell ausgestaltet für die Entgratung der Innenseite des Führungsschlitzes eines Schließzylinders mit einem Querschnitt von 7,5 mal 2,5 mm2 und dementsprechend ist der Querschnitt der Sonotrodenspitze rechteckig ausgestaltet mit einer Länge von 6,5 mm und einer Breite von 1,9 mm. Lediglich die beiden Längsseiten der Sonotrodenspitze sind angeschrägt und als geneigte ebene Arbeitsflächen ausgestaltet, deren jeweilige Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode jeweils um 30° geneigt ist, so dass die Sonotrodenspitze die Form eines Satteldaches aufweist.
  • Der Neigungswinkel der beiden Arbeitsflächen an der Sonotrodenspitze entspricht dem materialspezifischen Auftreffwinkel des Werkstoffes des Schließzylinders.
  • Dadurch ist keine weitere Ausrichtung der Sonotrode relativ zu der zu entgratenden Innenfläche des Führungsschlitzes des Schließzylinders erforderlich, sondern die Sonotrode kann einfach mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zentral in den Führungsschlitz des Schließzylinders eingeführt und dabei betrieben werden. Durch diese zentrale Positionierung der Sonotrode innerhalb des Führungsschlitzes und die vorstehend genannten Abmessungen der Sonotrode und des Führungsschlitzes weisen beide Arbeitsflächen der Sonotrode gerade den erforderlichen Abstand zu der zu entgratenden Innenfläche des Führungsschlitzes auf.
  • Im Betrieb der Sonotrode sind die beiden Arbeitsflächen der Sonotrode somit geeignet beabstandet und ausgerichtet damit die von ihnen jeweils ausgestrahlten Ultraschallwellen unter einem Neigungswinkel zur Oberfläche in die zu entgratende Oberfläche des Führungsschlitzes eingebracht werden, bei dem Rayleighwellen maximaler Stärke in der Oberfläche des Führungsschlitzes erzeugt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird als Ultraschallübertragungsmedium Wasser verwendet.
  • Über das Ultraschallübertragungsmedium wird Ultraschall mit einer Frequenz von 20 kHz und einer effektiven Leistung der Sonotrode von 300 W und einem Abstand der jeweiligen Arbeitsfläche von der zu entgratenden Innenwand des Führungsschlitzes von 0,25 mm über eine Prozessdauer von 20-30 Sekunden und unter dem Auftreffwinkel von 30° in die zu entgratende Oberfläche des Führungsschlitzes des Schließzylinders eingebracht.
  • Die vorstehend beschriebene Vorrichtung und das Verfahren zum Entgraten von Gegenständen ermöglichen (durch die gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigte mindestens eine ebene Arbeitsfläche) das für die Ausbildung von Rayleighwellen erforderliche Auftreffen der Schallwellen unter dem materialspezifischen Auftreffwinkel auf der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes auch dann, wenn sich diese Oberfläche in einem schwer zugänglichen Bereich des Gegenstandes befindet, z.B. an im Inneren des Führungsschlitzes eines Schließzylinders.
  • Dadurch erweisen sich die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes als besonders geeignet für die Entgratung von schwer zugänglichen Bereichen von Gegenständen, zum Beispiel dem Führungsschlitz eines Schließzylinders.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes bei dem Ultraschall über einen Ultraschallgenerator erzeugt und über eine in einem Ultraschallübertragungsmedium befindliche Sonotrode in einen zu entgratenden Gegenstand eingeleitet wird, wobei die Sonotrode in einem definierten Abstand zwischen einer Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der in diesem Abstand vor dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes angeordnet wird, und wobei diese Arbeitsfläche der Sonotrode relativ zu der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes definiert ausgerichtet wird, derart, dass die Flächennormale dieser Arbeitsfläche der Sonotrode unter einem vorgebbaren Winkel auf die zu entgratende Oberfläche des Gegenstandes ausgerichtet wird, bei dem Rayleighwellen in der Oberfläche des Gegenstandes erzeugt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    das eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist.
  2. Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  3. Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    eine Sonotrode verwendet wird, die mindestens zwei ebene Arbeitsflächen aufweist, deren jeweilige Flächennormale jeweils gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist, vorzugsweise jeweils um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  4. Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Sonotrode verwendet, deren mindestens zwei ebene Arbeitsflächen sich auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Sonotrodenspitze befinden.
  5. Verfahren zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Sonotrode verwendet, deren Querschnitt an ihrer Spitze senkrecht zu ihrer Hauptachse dem Querschnitt eines zu entgratenden Innenbereichs des Gegenstandes angepasst ist.
  6. Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes umfassend einen Ultraschallgenerator, eine Sonotrode eine Einrichtung zur Aufnahme des zu entgratenden Gegenstandes sowie eine Einrichtung zur definierten Einstellung des Abstandes zwischen einer Arbeitsfläche an der Spitze der Sonotrode und der in diesem Abstand vor dieser Arbeitsfläche befindlichen zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes sowie eine Einrichtung zur definierten Ausrichtung dieser Arbeitsfläche der Sonotrode relativ zu der zu entgratenden Oberfläche des Gegenstandes, derart, dass die Flächennormale dieser Arbeitsfläche der Sonotrode unter einem vorgebbaren Winkel auf die Oberfläche des Gegenstandes ausrichtbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sonotrode mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist.
  7. Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sonotrode mindestens eine ebene Arbeitsfläche aufweist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse der Sonotrode um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  8. Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sonotrode mindestens zwei ebene Arbeitsflächen aufweist, deren jeweilige Flächennormale jeweils gegenüber der Hauptachse der Sonotrode geneigt ist, vorzugsweise jeweils um einen Winkel zwischen 20° und 45° geneigt ist.
  9. Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sonotrode mindestens zwei ebene Arbeitsflächen aufweist, die sich auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Sonotrodenspitze befinden.
  10. Vorrichtung zum Ultraschallentgraten eines Gegenstandes nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sonotrode derart ausgestaltet ist, dass ihr Querschnitt an ihrer Spitze senkrecht zu ihrer Hauptachse dem Querschnitt eines zu entgratenden Innenbereichs des Gegenstandes angepasst ist.
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