ES2913286T3

ES2913286T3 - Sonotrode unit and method of its manufacture

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Publication number: ES2913286T3
Application number: ES17191641T
Authority: ES
Original assignee: Sonotronic Nagel GmbH
Current assignee: Sonotronic Nagel GmbH
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2022-06-01
Anticipated expiration: 2037-09-18
Also published as: DE102016117689B4; DE102016117689A1; EP3299089B1; EP3299089A1; HUE059202T2

Abstract

Unidad de sonotrodo que comprende - un sonotrodo (1) que puede vibrar en una dirección de vibración (10), - un convertidor (9) en forma de generador de vibraciones, en cuyo extremo libre se fija el sonotrodo (1) o indirectamente por mediante un servomotor (8) dispuesto entre ellos o directamente, - un soporte de sonotrodo (2), al que se fija el sonotrodo (1) mediante una pluralidad de amplificadores de apoyo (3) que se extienden en dirección axial (3') y en la dirección de vibración (10), - presionando entre sí dos superficies de apoyo (7a, b) sobre el amplificador de apoyo (3) por un lado y sobre el soporte del sonotrodo (2) por otro lado, siendo dichas superficies de apoyo situadas perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11'), - la posición axial de las superficies de apoyo presionadas (7a, b) se selecciona de tal manera que, cuando el amplificador de apoyo (3) esté vibrando durante el funcionamiento, dicha posición axial se sitúa en la posición axial de un nodo de vibración, es decir, de la cruz cero canto de la onda estacionaria que se forma en el amplificador de apoyo (3), caracterizada porque cada par de superficies de apoyo (7a, b) está presionado entre sí por medio de una conexión roscada (12) y están presentes dos superficies de contacto (6a, b), que pueden ser presionadas entre sí por medio de la unión roscada (12), están ubicados perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11') y de los cuales - uno está formado en un tornillo o tuerca (4) de la unión roscada (12) y - el otro se forma en el soporte del sonotrodo (2) o en el amplificador de apoyo (3).Sonotrode unit comprising - a sonotrode (1) that can vibrate in one direction of vibration (10), - a converter (9) in the form of a vibration generator, at the free end of which the sonotrode (1) is fixed or indirectly by by means of a servomotor (8) arranged between them or directly, - a sonotrode support (2), to which the sonotrode (1) is fixed by means of a plurality of support amplifiers (3) extending in the axial direction (3') and in the direction of vibration (10), - pressing together two support surfaces (7a, b) on the support amplifier (3) on the one hand and on the sonotrode support (2) on the other hand, said surfaces being located perpendicular to the vibration direction (10) in a transverse plane (11'), - the axial position of the pressed bearing surfaces (7a, b) is selected in such a way that, when the supporting amplifier (3 ) is vibrating during operation, said axial position is located in the position to axial of a vibration node, that is, of the zero cross edge of the standing wave that forms in the support amplifier (3), characterized in that each pair of support surfaces (7a, b) is pressed together by means of a threaded connection (12) and two contact surfaces (6a, b) are present, which can be pressed against each other by means of the threaded joint (12), are located perpendicular to the direction of vibration (10) in one plane cross section (11') and of which - one is formed in a screw or nut (4) of the threaded joint (12) and - the other is formed in the support of the sonotrode (2) or in the support amplifier (3 ).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Unidad de sonotrodo y método de su fabricaciónSonotrode unit and method of its manufacture

I. Campo de aplicaciónI. Field of application

[0001] La invención se refiere a un soporte de sonotrodo para la fijación vibratoria de un sonotrodo en una unidad de sonotrodo.[0001] The invention relates to a sonotrode support for vibratory fixing of a sonotrode in a sonotrode unit.

II Antecedentes técnicosII Technical Background

[0002] Un sonotrodo, que generalmente oscila con oscilaciones ultrasónicas, se somete a las oscilaciones ultrasónicas mediante un generador ultrasónico, el convertidor. El sonotrodo se conecta al convertidor directamente o con un llamado servomotor dispuesto en el medio, que amplifica las vibraciones generadas por el convertidor.[0002] A sonotrode, which generally oscillates with ultrasonic oscillations, is subjected to ultrasonic oscillations by means of an ultrasonic generator, the converter. The sonotrode is connected to the converter directly or with a so-called servomotor arranged in the middle, which amplifies the vibrations generated by the converter.

[0003] Dado que, por ejemplo, en la soldadura ultrasónica de materiales por medio de un sonotrodo vibratorio adjunto, a veces se deben aplicar fuerzas considerables al material que se va a fusionar, de hasta varios kN, es particularmente útil para sonotrodos con un área de contacto grande, el sonotrodo no solo debe estar conectado al generador de vibraciones, el convertidor, en particular a través de un amplificador de accionamiento, que, visto desde arriba, generalmente se acopla en el centro del sonotrodo en una superficie de contacto del sonotrodo, sino también más cerca del borde exterior del sonotrodo con la ayuda de espárragos, los llamados amplificadores de apoyo, para fijarse a un soporte de sonotrodo adicional, mediante el cual toda la unidad de sonotrodo puede fijarse al bastidor de una máquina, por ejemplo, lo que también evita que el sonotrodo de inclinarse sobre su único punto de fijación en relación con el servomotor central y no aplica la misma presión de contacto sobre toda su superficie.[0003] Since, for example, in the ultrasonic welding of materials by means of an attached vibrating sonotrode, considerable forces sometimes have to be applied to the material to be fused, up to several kN, it is particularly useful for sonotrodes with a large contact area, the sonotrode must not only be connected to the vibration generator, the converter, in particular via a drive amplifier, which, seen from above, is usually attached in the center of the sonotrode on a contact surface of the sonotrode, but also closer to the outer edge of the sonotrode with the help of studs, so-called support amplifiers, for fixing to an additional sonotrode support, by means of which the entire sonotrode unit can be fixed to a machine frame, for example , which also prevents the sonotrode from leaning on its single point of attachment relative to the central servomotor and does not apply the same contact pressure on its entire surface.

[0004] Por lo tanto, este soporte de sonotrodo generalmente tiene un área de base igual o ligeramente menor que la superficie de contacto del sonotrodo, de modo que el convertidor, en particular su amplificador de potencia, se sumerge en un rebaje o abertura de paso correspondiente del soporte de sonotrodo o incluso penetra en él, pero sin contacto con el soporte del sonotrodo, que no debe verse afectado por vibraciones si es posible.[0004] Therefore, this sonotrode support generally has a base area equal to or slightly less than the contact surface of the sonotrode, so that the converter, in particular its power amplifier, is immersed in a recess or opening of corresponding passage of the sonotrode support or even penetrates into it, but without contact with the sonotrode support, which should not be affected by vibrations if possible.

[0005] Por esta razón, también es deseable que las vibraciones del sonotrodo no se transmitan de vuelta al soporte del sonotrodo a través del amplificador de apoyo, sino que el amplificador de apoyo provoque un desacoplamiento de vibraciones.[0005] For this reason, it is also desirable that the vibrations of the sonotrode are not transmitted back to the sonotrode support via the support amplifier, but that the support amplifier causes vibration decoupling.

[0006] Para ello se conocen diferentes procedimientos -que también pueden combinarse-:[0006] Different procedures are known for this -which can also be combined-:

Una primera posibilidad es formar el amplificador de apoyo en su extensión longitudinal, que suele ser también la dirección de vibración del sonotrodo, elástica y amortiguadora, y con ello la iniciación para minimizar o eliminar por completo las vibraciones que se originan en el sonotrodo en el soporte del sonotrodo.A first possibility is to form the support amplifier in its longitudinal extension, which is usually also the direction of vibration of the sonotrode, elastic and damping, and with it the initiation to minimize or completely eliminate the vibrations originating from the sonotrode in the sonotrode support.

[0007] Este primer método tiene la desventaja de que el sonotrodo en sí no se puede colocar con mucha precisión debido a la suspensión amortiguadora elástica, pero debido a las altas fuerzas que debe aplicar el sonotrodo al material, una fijación muy estable y posicionada con precisión del sonotrodo y en particular, su superficie de contacto sería necesaria con respecto al nivel de unión de la unidad completa a una parte estacionaria de la máquina, dentro de unos 2 pm.[0007] This first method has the disadvantage that the sonotrode itself cannot be positioned very precisely due to the elastic damping suspension, but due to the high forces that the sonotrode has to apply to the material, a very stable and positioned fixation with precision of the sonotrode and in particular, its contact surface would be necessary with respect to the level of attachment of the complete unit to a stationary part of the machine, within about 2 pm.

[0008] Otro método, que se usa con más frecuencia, es fijar el soporte del sonotrodo a los amplificadores de apoyo en un punto a lo largo de su longitud de tal manera que haya un nodo de oscilación, es decir, un cruce por cero, que se produce en el amplificador de apoyo lejos del presente punto de unión al sonotrodo, iniciado por la vibración del sonotrodo. Si puede hacer esto exactamente, no se transmitirá ninguna vibración desde el amplificador de apoyo al soporte del sonotrodo.[0008] Another method, which is used more frequently, is to fix the sonotrode support to the support amplifiers at a point along its length in such a way that there is a node of oscillation, i.e. a zero crossing , which occurs in the support amplifier far from the present point of attachment to the sonotrode, initiated by the vibration of the sonotrode. If you can do this exactly, no vibration will be transmitted from the support amplifier to the sonotrode support.

[0009] Sin embargo, dado que esta posición de fijación no se puede lograr exactamente al 100 por ciento en la práctica, quedan residuos de vibración que son introducidos por el amplificador de apoyo en el soporte del sonotrodo y deben eliminarse o minimizarse si es posible antes de introducirlos en el soporte del sonotrodo.[0009] However, since this fixation position cannot be achieved exactly 100 percent in practice, vibration residues remain which are introduced by the support amplifier into the sonotrode mount and should be eliminated or minimized if possible. before inserting them into the sonotrode support.

[0010] Otra solución conocida son formaciones laberínticas de los amplificadores de apoyo, que son elásticas en dirección axial, en particular en la dirección de vibración, debido a su forma laberíntica con pequeños espesores de pared.[0010] Another known solution is labyrinthine formations of the support amplifiers, which are elastic in the axial direction, in particular in the direction of vibration, due to their labyrinthine shape with small wall thicknesses.

[0011] También es conocido dotar al sonotrodo de soportes también elásticos que sobresalen lateralmente, que se esfuerzan así transversalmente a la dirección de vibración del sonotrodo, y unirlos a un componente estacionario. Sin embargo, esto también provoca una falta de estabilidad del sonotrodo en la dirección de la vibración, ya que los soportes, que están arriostrados transversalmente a la dirección de la vibración, pueden doblarse con especial facilidad en la dirección de la vibración.[0011] It is also known to provide the sonotrode with also elastic supports that protrude laterally, which are thus stressed transversely to the direction of vibration of the sonotrode, and to connect them to a stationary component. However, this also causes a lack of stability of the sonotrode in the direction of vibration, since the supports, which are braced transversely to the direction of vibration, can bend particularly easily in the direction of vibration.

[0012] Además, también se conoce una unión del amplificador de apoyo al soporte del sonotrodo, en la que estos dos componentes se apoyan entre sí sobre superficies de contacto que se encuentran transversalmente a la dirección en la que se extiende el amplificador de apoyo y se presionan entre sí por medio de garras de sujeción. Sin embargo, las garras de sujeción solo están en contacto con el amplificador de apoyo con un área de contacto relativamente pequeña.[0012] In addition, a connection of the support amplifier to the sonotrode support is also known, in which these two components bear against each other on contact surfaces that are transverse to the direction in which the support amplifier extends and they are pressed together by clamping claws. However, the claws clamping are only in contact with the support amplifier with a relatively small contact area.

[0013] Por lo tanto, esta solución genera altas presiones superficiales entre las garras de sujeción y el amplificador de apoyo, lo que corresponde a un efecto de muesca grande en el borde de la superficie de contacto y, por lo tanto, posiblemente un desplazamiento no deseado del amplificador de apoyo o incluso daños en el amplificador de apoyo en el punto de contacto de las garras de sujeción. [0013] This solution therefore generates high surface pressures between the clamping claws and the support amplifier, corresponding to a large notch effect at the edge of the contact surface and thus possibly a displacement unwanted damage to the support amplifier or even damage to the support amplifier at the contact point of the clamping claws.

[0014] Una unidad de sonotrodo con un sonotrodo, un soporte de sonotrodo y varios amplificadores de apoyo. Para evitar que el sonotrodo se incline cuando se aplica fuerza al soporte del sonotrodo, los amplificadores de apoyo se fijan en posición con la ayuda de un elemento de sujeción. Esta fijación de la posición se encuentra preferiblemente en el área de la posición del punto cero del respectivo amplificador de apoyo. [0014] A sonotrode unit with a sonotrode, a sonotrode support and several supporting amplifiers. To prevent the sonotrode from tilting when force is applied to the sonotrode support, the support amplifiers are fixed in position with the help of a clamping element. This position fixing is preferably in the area of the position of the zero point of the respective supporting amplifier.

III. Presentación de la invenciónIII. Presentation of the invention

a) Objetivo técnicoa) Technical objective

[0015] Por lo tanto, la tarea de la invención es proporcionar una unidad de sonotrodo con amplificadores de apoyo o impulsores de accionamiento, en la que se evite o al menos minimice la introducción de vibraciones en el soporte del sonotrodo, y un método para la producción de tal unidad de sonotrodo. [0015] Therefore, the object of the invention is to provide a sonotrode unit with supporting amplifiers or drive drivers, in which the introduction of vibrations into the sonotrode support is avoided or at least minimized, and a method for the production of such a sonotrode unit.

b) Solución al objetivob) Solution to the objective

[0016] Este problema se resuelve mediante una unidad de sonotrodo que tiene las características de la reivindicación independiente 1, una unidad de sonotrodo que tiene las características de la reivindicación independiente 2 y un método para unir un amplificador de apoyo o un amplificador de accionamiento de una unidad de sonotrodo según las características de la reivindicación 19. [0016] This problem is solved by a sonotrode unit having the features of independent claim 1, a sonotrode unit having the features of independent claim 2 and a method for attaching a backup amplifier or a drive amplifier of a sonotrode unit according to the features of claim 19.

[0017] Con respecto a la unidad de sonotrodo, este objetivo se logra porque las superficies de sujeción con las que se apoyan el amplificador - el amplificador de apoyo o, si no existe tal, el amplificador de accionamiento, generalmente central -y el soporte del sonotrodo están uno contra el otro presionados entre sí con la ayuda de una unión roscada, cuyas roscas discurren preferentemente de forma concéntrica alrededor de la dirección axial del respectivo servomotor. [0017] With regard to the sonotrode unit, this objective is achieved because the clamping surfaces with which the amplifier is supported - the support amplifier or, if there is no such, the driving amplifier, generally central - and the support of the sonotrode are pressed against each other with the aid of a threaded connection, the threads of which preferably run concentrically around the axial direction of the respective servomotor.

[0018] Debido al hecho de que el servomotor, en particular el amplificador de apoyo, se sujeta de forma independiente en comparación con la sujeción, se minimiza la influencia de vibraciones no uniformes, en particular no uniformes en la circunferencia, en las superficies de sujeción. [0018] Due to the fact that the servomotor, in particular the support amplifier, is clamped independently compared to the clamping, the influence of non-uniform vibrations, in particular non-uniform on the circumference, on the surfaces of subjection.

[0019] Dado que la dirección axial del servomotor aproximadamente en forma de barra, en particular del amplificador de apoyo, es decir, la dirección de extensión principal del servomotor, en particular del amplificador de apoyo, tiene al menos una componente direccional en la dirección de su mayor extensión, que corresponde a la dirección de vibración y es en particular idéntica a la dirección de vibración. [0019] Since the axial direction of the approximately rod-shaped servomotor, in particular the support amplifier, that is, the main extension direction of the servomotor, in particular the support amplifier, has at least one directional component in the direction of its greatest extent, which corresponds to the direction of vibration and is in particular identical to the direction of vibration.

[0020] A continuación, solo se analiza la conexión del respectivo amplificador de apoyo al soporte del sonotrodo a través de la conexión por tornillo según la invención, pero debe quedar claro que las mismas afirmaciones también deben aplicarse a una conexión por tornillo que, si no hay amplificadores de apoyo: conecta el impulsor de la unidad a las conexiones del portador de sonotrodo. [0020] In the following, only the connection of the respective support amplifier to the sonotrode support via the screw connection according to the invention is discussed, but it should be clear that the same statements must also apply to a screw connection which, if no backup amps - connect drive driver to sonotrode carrier connections.

[0021] Las superficies de sujeción se presionan una contra otra por medio de un par de superficies de contacto que pueden presionarse una contra otra, cuyas superficies inicialmente son preferiblemente planas y/o perpendiculares a la dirección de oscilación del sonotrodo. [0021] The clamping surfaces are pressed against each other by means of a pair of pressed against each other contact surfaces, which surfaces are initially preferably flat and/or perpendicular to the direction of oscillation of the sonotrode.

[0022] Una conexión por tornillo de este tipo entre el soporte del sonotrodo y el amplificador de apoyo respectivo se puede disponer en diferentes puntos de la unidad de sonotrodo: [0022] Such a screw connection between the sonotrode support and the respective support amplifier can be arranged at different points on the sonotrode unit:

dependiendo de esto, la superficie de contacto está en una tuerca o un tornillo que forma parte de la conexión por tornillo, y la otra superficie de contacto está en el amplificador de apoyo o en el soporte del sonotrodo.depending on this, the contact surface is on a nut or a screw that is part of the screw connection, and the other contact surface is on the support amplifier or sonotrode support.

[0023] Asimismo, una de las dos roscas cooperantes de la conexión roscada puede ser una rosca interna en una tuerca o una rosca externa en un tornillo, y la otra rosca respectiva puede formarse en el amplificador de apoyo o en el soporte del sonotrodo. [0023] Likewise, one of the two cooperating threads of the threaded connection may be an internal thread on a nut or an external thread on a screw, and the respective other thread may be formed on the support amplifier or the sonotrode support.

[0024] Las superficies de contacto están dispuestas, una o preferiblemente ambas, alrededor del eje longitudinal de la unión roscada y/o la dirección axial del respectivo servomotor, en particular de forma concéntrica a la misma. Preferiblemente, al menos una, en particular ambas superficies de contacto discurren en un anillo cerrado alrededor del eje longitudinal de la unión roscada y/o la dirección axial del respectivo amplificador de apoyo. [0024] The contact surfaces are arranged, one or preferably both, around the longitudinal axis of the screw connection and/or the axial direction of the respective servomotor, in particular concentric thereto. Preferably, at least one, in particular both contact surfaces run in a closed ring around the longitudinal axis of the screw connection and/or the axial direction of the respective support amplifier.

[0025] Como resultado, las fuerzas de presión de contacto se distribuyen uniformemente alrededor del eje longitudinal en el amplificador de apoyo y, además, con una superficie de contacto significativamente mayor que en las soluciones anteriores. [0025] As a result, the contact pressure forces are evenly distributed around the longitudinal axis in the support amplifier and, moreover, with a significantly larger contact surface than in solutions previous.

[0026] Por un lado, se evitan los efectos de muesca, como los que se producen en relación con el eje longitudinal cuando la fuerza se aplica solo en un lado, y por otro lado, los momentos de vuelco alrededor de un eje de vuelco que se encuentra transversalmente al eje longitudinal, que cargarían el servofreno de forma asimétrica, se evitan.[0026] On the one hand, notch effects are avoided, such as those that occur relative to the longitudinal axis when the force is applied only on one side, and on the other hand, overturning moments about an overturning axis located transversely to the longitudinal axis, which would load the brake booster asymmetrically, are avoided.

[0027] Además, debido a la superficie de contacto más grande, la presión superficial sobre las superficies de contacto se reduce, de modo que la parte del amplificador de apoyo, por ejemplo, una brida de sujeción que sobresale radialmente, en la que se debe formar esta superficie de contacto, puede ser mecánicamente menos estable, es decir, por ejemplo, puede tener una menor extensión en la dirección axial. Sin embargo, es precisamente esto lo que reduce la distancia entre las superficies de contacto y el nodo de vibración, que se encuentra en las superficies de sujeción opuestas, y por lo tanto, las vibraciones residuales que aún pueden estar presentes, que luego aún deben eliminarse.[0027] In addition, due to the larger contact surface, the surface pressure on the contact surfaces is reduced, so that the part of the support amplifier, for example, a radially protruding clamping flange, on which should form this contact surface, it can be mechanically less stable, that is, for example, it can have a smaller extension in the axial direction. However, it is precisely this that reduces the distance between the contact surfaces and the vibration node, which is located on the opposite clamping surfaces, and thus the residual vibrations that may still be present, which must then still be present. be removed.

[0028] En el estado presionado entre sí, las superficies de contacto son preferiblemente congruentes, vistas perpendicularmente al plano de las superficies de contacto. Esto también sirve para evitar efectos de muesca.[0028] In the state pressed together, the contact surfaces are preferably congruent, seen perpendicular to the plane of the contact surfaces. This also serves to avoid notch effects.

[0029] Bajo estas premisas, son posibles varios diseños y posicionamientos específicos de la conexión por tornillo: Una primera posibilidad es que la conexión por tornillo esté dispuesta en el lado del soporte del sonotrodo que apunta hacia el sonotrodo:[0029] Under these premises, several specific designs and positioning of the screw connection are possible: A first possibility is that the screw connection is arranged on the side of the sonotrode support that points towards the sonotrode:

El amplificador de apoyo presenta entonces una brida de sujeción que sobresale radialmente hacia fuera, que preferentemente está configurada de forma anular y se apoya en el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo en estado montado.The support amplifier then has a radially outwardly protruding retaining flange, which preferably has an annular shape and rests on the sonotrode side of the sonotrode support in the assembled state.

[0030] Por lo tanto, una superficie de sujeción es la superficie de la brida de sujeción que apunta hacia el soporte del sonotrodo, y la otra superficie de sujeción es la superficie del soporte del sonotrodo contra la que descansa la brida de sujeción.[0030] Thus, one clamping surface is the surface of the clamping flange that points towards the horn mount, and the other clamping surface is the surface of the horn mount against which the clamping flange rests.

[0031] Para la conexión por tornillo, una superficie de contacto es la superficie de la brida de sujeción que se aleja del soporte del sonotrodo y hacia el sonotrodo, y la otra superficie de contacto se encuentra en la proyección anular que apunta hacia adentro de una tuerca, preferiblemente diseñada como tuerca de unión, cuya rosca interna se puede atornillar en una rosca externa formada en el soporte del sonotrodo de tal manera que la tuerca de unión presione la brida de sujeción contra el soporte del sonotrodo, preferiblemente sin que la tuerca o la tuerca de unión alcancen el soporte del sonotrodo con su parte frontal dirigida hacia el soporte del sonotrodo.[0031] For the screw connection, one contact surface is the surface of the clamping flange facing away from the sonotrode mount and toward the sonotrode, and the other contact surface is on the inward-pointing annular projection of a nut, preferably designed as a union nut, the internal thread of which can be screwed into an external thread formed in the sonotrode holder in such a way that the union nut presses the clamping flange against the sonotrode holder, preferably without the nut or the union nut reaches the sonotrode support with its front part directed towards the sonotrode support.

[0032] La rosca exterior en el soporte del sonotrodo se encuentra preferiblemente en una brida tubular formada en el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo, que está formada preferiblemente en una sola pieza junto con el soporte del sonotrodo, y cuyo extremo frontal mira hacia el sonotrodo y, por lo tanto, hacia la superficie de sujeción adyacente a la brida de sujeción, formada en el soporte del sonotrodo.[0032] The external thread on the sonotrode holder is preferably located in a tubular flange formed on the sonotrode side of the sonotrode holder, which is preferably formed in one piece together with the sonotrode holder, and whose front end faces towards the sonotrode and thus towards the clamping surface adjacent to the clamping flange, formed on the sonotrode support.

[0033] Preferiblemente, la cara frontal libre de la brida del tubo tiene el mismo diámetro exterior que el diámetro exterior de la brida de sujeción del amplificador de apoyo, o difieren en un máximo del 10 %, preferiblemente un máximo de solo el 5 %, preferiblemente un máximo de solo el 3%.[0033] Preferably, the free front face of the tube flange has the same outer diameter as the outer diameter of the supporting amplifier clamping flange, or differs by a maximum of 10%, preferably a maximum of only 5%. , preferably a maximum of only 3%.

[0034] Preferiblemente, el amplificador de apoyo se extiende más allá de la brida de sujeción en dirección al soporte de sonotrodo y al menos hacia el interior de la brida de tubería y/o el soporte de sonotrodo.[0034] Preferably, the support amplifier extends beyond the clamping flange in the direction of the sonotrode support and at least into the pipe flange and/or the sonotrode support.

[0035] Preferiblemente, la longitud axial de la proyección del amplificador de apoyo más allá de la brida de sujeción en la dirección del soporte del sonotrodo y preferentemente hacia adentro es tan grande que el extremo libre del amplificador de apoyo se encuentra a su vez en un nodo de la oscilación a lo largo del amplificador de apoyo, al igual que las superficies de contacto que se apoyan entre sí.[0035] Preferably, the axial length of the projection of the support amplifier beyond the mounting flange in the direction of the sonotrode support and preferably inwards is so great that the free end of the support amplifier is in turn in a node of the oscillation along the support amplifier, as well as the contact surfaces that support each other.

[0036] El grosor de la brida de sujeción se elige para ser lo más pequeño posible, de modo que durante el funcionamiento vibratorio del sonotrodo se consiga una estabilidad mecánica suficiente, es decir, la brida de sujeción no arranca del amplificador de apoyo.[0036] The thickness of the clamping flange is chosen to be as small as possible, so that during vibratory operation of the sonotrode sufficient mechanical stability is achieved, ie the clamping flange does not tear off from the supporting amplifier.

[0037] Se recomienda que el grosor de la brida medido en la dirección axial se seleccione para que sea más delgado a medida que aumenta la frecuencia de oscilación del sonotrodo en funcionamiento.[0037] It is recommended that the thickness of the flange measured in the axial direction be selected to be thinner as the oscillation frequency of the sonotrode in operation increases.

[0038] Debido a que la brida "respira" en la dirección de la vibración, que suele ser la dirección axial del amplificador de apoyo, en el modo de vibración de la unidad de sonotrodo, es decir, su espesor medido en la dirección axial cambia periódicamente con la vibración. Las superficies de sujeción presionadas entre sí, es decir, el punto de conexión entre la brida de sujeción y el soporte del sonotrodo, están dispuestas con la mayor precisión posible en un nodo de oscilación, es decir, un cruce por cero en la onda estacionaria iniciada por el sonotrodo en el amplificador de apoyo.[0038] Because the flange "breathes" in the direction of vibration, which is usually the axial direction of the support amplifier, in the vibration mode of the sonotrode unit, that is, its thickness measured in the axial direction changes periodically with vibration. The clamping surfaces pressed against each other, i.e. the connection point between the clamping flange and the sonotrode mount, are arranged as precisely as possible on an oscillation node, i.e. a zero crossing in the standing wave initiated by the sonotrode in the backup amplifier.

[0039] Sin embargo, dado que la brida de sujeción tiene un espesor que se encuentra alejado de los nodos de vibración, necesariamente se producen vibraciones residuales en la brida de sujeción, pero estas son tanto más pequeñas cuanto más delgada es la brida de sujeción en la dirección axial. Cuantas menos vibraciones residuales se produzcan, menos vibraciones residuales deberán eliminarse a través de las uniones roscadas, por lo que se elige que el grosor de la brida de sujeción sea lo más pequeño posible.[0039] However, since the clamping flange has a thickness that is far from the vibration nodes, residual vibrations necessarily occur in the clamping flange, but these are all the smaller as the thinner the clamping flange is in the axial direction. The less residual vibrations that occur, the less residual vibrations must be eliminated through the threaded joints, so the thickness of the clamping flange is chosen to be as small as possible.

[0040] Esta eliminación de las vibraciones residuales se produce porque, por un lado, la superficie de contacto entre la brida de sujeción del amplificador de apoyo y la tuerca de unión es lo más grande posible y está distribuida uniformemente en dirección circunferencial alrededor de la dirección axial del amplificador de apoyo, lo que permite que las vibraciones residuales se transmitan circunferencialmente de manera uniforme y, sobre todo, completamente desde la brida de sujeción hasta la tuerca de unión. [0040] This elimination of residual vibrations occurs because, on the one hand, the contact surface between the supporting flange of the support amplifier and the union nut is as large as possible and is evenly distributed in the circumferential direction around the axial direction of the support amplifier, which allows residual vibrations to be transmitted circumferentially evenly and, above all, completely from the clamping flange to the union nut.

[0041] En la propia tuerca de unión, estas vibraciones residuales ya están amortiguadas a lo largo del camino desde la brida de la tuerca que sobresale radialmente hacia el interior y la superficie de contacto hasta la brida de sujeción en la dirección de la rosca, y sobre todo en la unión roscada entre las dos roscas se amortiguan aún más, y preferiblemente se eliminan por completo: [0041] In the union nut itself, these residual vibrations are already damped along the path from the radially inwardly protruding nut flange and contact surface to the clamping flange in the direction of the thread, and above all at the threaded joint between the two threads they are further dampened, and preferably completely removed:

para este propósito, la rosca se diseña lo más finamente posible, en particular una rosca fina según la norma DIN y/o una rosca métrica con un paso de como máximo entre 0,5 y 1,5 mm, mejor entre 0,9 y 1,1 mm de paso por rosca.for this purpose, the thread is designed as finely as possible, in particular a fine thread according to the DIN standard and/or a metric thread with a pitch of at most between 0.5 and 1.5 mm, better between 0.9 and 1.1mm thread pitch.

[0042] Además, se ha demostrado que el paso del hilo fino puede elegirse siempre de igual forma, independientemente de la frecuencia de la oscilación, teniendo en cuenta los criterios anteriores. [0042] Furthermore, it has been shown that the pitch of the fine wire can always be chosen in the same way, regardless of the frequency of the oscillation, taking into account the above criteria.

[0043] Sin embargo, con el aumento de la frecuencia de oscilación, el diámetro del hilo fino, es decir, el amplificador de apoyo, debe seleccionarse para que disminuya, teniendo en cuenta los criterios anteriores, ya que esto dio como resultado una función mejorada. [0043] However, with the increase of the oscillation frequency, the diameter of the fine wire, that is, the support amplifier, must be selected to decrease, taking into account the above criteria, since this resulted in a function improved.

[0044] Por un lado, esto da como resultado una superficie de contacto muy grande entre los dos hilos que engranan entre sí y, por otro lado, la sección transversal de las espiras individuales del hilo es tan pequeña que, dependiendo de la frecuencia y la amplitud de la vibraciones introducidas y el par de apriete de la conexión roscada: las roscas se deforman ligeramente elásticamente y también se deforman plásticamente bajo cargas extremas, pero esto no es absolutamente necesario. Las vibraciones residuales que llegan allí se reducen en gran medida o se eliminan por completo simplemente por la deformabilidad elástica de los hilos. [0044] On the one hand, this results in a very large contact surface between the two wires meshing with each other and, on the other hand, the cross-section of the individual turns of the wire is so small that, depending on the frequency and the amplitude of the introduced vibrations and the tightening torque of the threaded connection: the threads deform slightly elastically, and also deform plastically under extreme loads, but this is not absolutely necessary. Residual vibrations that get there are greatly reduced or completely eliminated simply by the elastic deformability of the yarns.

[0045] Además, el voladizo radial de la brida de sujeción sobre la circunferencia exterior del amplificador de apoyo en la proximidad de la brida de sujeción se elige de modo que sea lo más pequeño posible, y de modo que el material emparejado de las dos superficies de contacto, es decir, en la brida de sujeción por un lado y en la tuerca de unión por otro lado, la presión superficial máxima admisible simplemente no se alcanza con el par de apriete requerido. [0045] Furthermore, the radial overhang of the clamping flange on the outer circumference of the support amplifier in the vicinity of the clamping flange is chosen to be as small as possible, and so that the matched material of the two contact surfaces, i.e. on the clamping flange on the one hand and on the union nut on the other hand, the maximum permissible surface pressure is simply not achieved with the required tightening torque.

[0046] Por un lado, el espesor de la tuerca de unión que se va a colocar aumenta a medida que aumenta el voladizo radial, y dado que, por ejemplo, con una superficie de sonotrodo cuadrada, los amplificadores de apoyo están dispuestos lo más lejos posible en las esquinas del sonotrodo, las tuercas de unión provocan una separación creciente de los centros de los amplificadores de apoyo de los bordes exteriores de la superficie del sonotrodo, visto en la dirección de vibración del sonotrodo o en la dirección de extensión de los amplificadores de apoyo. [0046] On the one hand, the thickness of the union nut to be placed increases as the radial overhang increases, and since, for example, with a square sonotrode surface, the support amplifiers are arranged as As far as possible in the corners of the sonotrode, the union nuts cause an increasing separation of the centers of the support amplifiers from the outer edges of the sonotrode surface, seen in the direction of vibration of the sonotrode or in the direction of extension of the horns. support amplifiers.

[0047] Además, un voladizo radial creciente de la brida de sujeción le permite vibrar, por lo que se elige que el voladizo radial sea cada vez más pequeño a medida que aumenta la frecuencia de oscilación del sonotrodo. [0047] Furthermore, an increasing radial overhang of the clamping flange allows it to vibrate, whereby the radial overhang is chosen to be smaller as the oscillation frequency of the sonotrode increases.

[0048] En general, por tanto, el voladizo radial debe estar entre 2 mm 7 mm, preferiblemente entre 3 mm 6 mm. En concreto, se recomienda seleccionar un voladizo radial de entre 4 mm y 5 mm para una frecuencia de vibración del sonotrodo de 20 kHz y entre 2,5 y 3,5 mm para una frecuencia de vibración de 35 kHz. [0048] In general, therefore, the radial overhang should be between 2 mm 7 mm, preferably between 3 mm 6 mm. In particular, it is recommended to select a radial overhang of between 4 mm and 5 mm for a sonotrode vibration frequency of 20 kHz and between 2.5 and 3.5 mm for a vibration frequency of 35 kHz.

[0049] También es muy recomendable que la circunferencia exterior del amplificador de apoyo en el punto en el que penetra en la circunferencia interior de la brida de compresión de la tuerca de unión mantenga una distancia con este para evitar la introducción de vibraciones directamente desde el amplificador de apoyo en la brida de compresión en este punto para evitar la tuerca de unión. Por supuesto, la distancia debe mantenerse en todos los estados operativos de la unidad de sonotrodo que oscila durante la operación. [0049] It is also highly recommended that the outer circumference of the support amplifier at the point where it penetrates the inner circumference of the compression flange of the union nut maintain a distance from it to avoid the introduction of vibrations directly from the Support amp on compression flange at this point to avoid union nut. Of course, the distance must be maintained in all operating states of the oscillating sonotrode unit during operation.

[0050] Si, independientemente del lugar de fijación, la unión roscada incluye una tuerca, el espesor de la pared de la tuerca, en particular también de una tuerca de unión, debe ser lo más pequeño posible en el área axial de su rosca interna, para que haya una estabilidad mecánica suficiente para el apriete requerido para poder absorber el par de apriete, en particular en el modo de vibración del sonotrodo. [0050] If, regardless of the place of fastening, the threaded joint includes a nut, the wall thickness of the nut, in particular also of a union nut, must be as small as possible in the axial area of its internal thread , so that there is sufficient mechanical stability for the tightening required to be able to absorb the tightening torque, in particular in the vibration mode of the sonotrode.

[0051] Para ser lo más libre posible con respecto a la ubicación de la disposición de la unidad de sonotrodo en módulos de máquina más grandes, la circunferencia exterior de la tuerca y, en este contexto, posiblemente también el grosor de la pared de la tuerca - dependiendo de la posición de montaje en dirección radial en el soporte del sonotrodo - debe ser lo más pequeña posible para evitar que las tuercas sobresalgan lateralmente sobre la superficie del sonotrodo y/o el soporte del sonotrodo en el estado ensamblado, visto en la dirección axial. Con una frecuencia de oscilación de 20 a 35 kHz, el espesor de la pared de la tuerca de unión en la zona de la rosca interior, incluida la extensión radial de la rosca, debe estar entre 1 mm y 5 mm, preferentemente a 20 kHz, la medida radial debe ser de aproximadamente 2 mm. [0051] In order to be as free as possible with regard to the location of the sonotrode unit arrangement in larger machine modules, the outer circumference of the nut and, in this context, possibly also the wall thickness of the nut - depending on the mounting position in the radial direction on the sonotrode support - must be as small as possible to prevent the nuts from protruding laterally over the surface of the sonotrode and/or the sonotrode support in the assembled state, seen in Fig. axial direction. With an oscillation frequency of 20 to 35 kHz, the wall thickness of the union nut in the region of the internal thread, including the radial extension of the thread, must be between 1 mm and 5 mm, preferably at 20 kHz, the radial measurement should be approximately 2 mm.

[0052] La segunda posibilidad consiste en disponer la unión roscada en la parte posterior alejada del soporte del sonotrodo 2.[0052] The second possibility consists in arranging the threaded joint in the rear part away from the support of the sonotrode 2.

[0053] El diseño y la función de la brida de sujeción en el amplificador de apoyo en el lado del sonotrodo y su interacción por medio de las superficies de sujeción y el diseño del soporte del sonotrodo en el lado del sonotrodo pueden ser los mismos que en la primera opción descrita anteriormente.[0053] The design and function of the clamping flange on the support amplifier on the sonotrode side and their interaction by means of the clamping surfaces and the design of the sonotrode support on the sonotrode side can be the same as in the first option described above.

[0054] Una primera subvariante de esta segunda posibilidad es que el amplificador de apoyo sobresalga de la brida de sujeción de tal manera que no solo sobresalga en el soporte del sonotrodo, sino que también lo atraviese completamente a través de una abertura de paso a una distancia de sus superficies periféricas interiores y preside en la parte trasera del soporte de sonotrodo.[0054] A first subvariant of this second possibility is that the support amplifier protrudes from the fastening flange in such a way that it not only protrudes into the sonotrode support, but also passes completely through a passage opening at a distance from its inner peripheral surfaces and presides at the rear of the sonotrode support.

[0055] Como resultado, se puede aplicar una rosca externa a la circunferencia exterior del amplificador de apoyo en el área que sobresale más allá de la parte trasera del soporte del sonotrodo, en la que se atornilla una tuerca, que juntos representan la conexión por tornillo:[0055] As a result, an external thread can be applied to the outer circumference of the support amplifier in the area that protrudes beyond the rear of the sonotrode support, into which a nut is screwed, which together represent the connection by screw:

en donde la tuerca con su cara frontal inferior en la parte posterior de los soportes del soporte del sonotrodo, tira del amplificador de apoyo hacia el soporte del sonotrodo, por lo que su superficie de sujeción de la brida de sujeción del amplificador de apoyo dirigida contra el soporte del sonotrodo se presiona contra la superficie de sujeción opuesta en la parte inferior del soporte del sonotrodo.where the nut with its lower front face on the back of the horn mount brackets, pulls the mount amplifier toward the horn mount, so that its clamping surface of the mount amplifier mount flange directed against the sonotrode holder is pressed against the opposite clamping surface on the bottom of the sonotrode holder.

[0056] Puede ser una parte inferior plana del soporte del sonotrodo o también un manguito tubular que sobresale en el área de la sección transversal de la brida de sujeción sobre el lado frontal, el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo.[0056] It can be a flat bottom part of the sonotrode holder or else a tubular sleeve which protrudes in the cross-sectional area of the clamping flange onto the front side, the sonotrode side of the sonotrode holder.

[0057] Una segunda subvariante de la segunda posibilidad es que en la cara frontal posterior del amplificador de apoyo que mira hacia el lado contrario del sonotrodo hay un orificio roscado ciego en el que se puede enroscar un tornillo en dirección axial desde atrás, y la conexión roscada se forma de esa manera.[0057] A second subvariant of the second possibility is that on the rear front face of the support amplifier facing away from the sonotrode there is a blind threaded hole into which a screw can be screwed in axial direction from behind, and the threaded connection is formed that way.

[0058] El tornillo tiene una cabeza tan ancha que a su vez se apoya con su superficie plana delantera inferior en el lado posterior, aquí el lado superior, del soporte del sonotrodo y, a su vez, puede tirar del amplificador de apoyo en la dirección del soporte del sonotrodo con el mismo resultado que en la primera variante.[0058] The screw has such a wide head that it in turn rests with its lower front flat surface on the rear side, here the upper side, of the sonotrode support and can in turn pull the support amplifier on the direction of the sonotrode support with the same result as in the first variant.

[0059] En ambas subvariantes, se aplican las opciones explicadas para la primera posibilidad con respecto a la formación de la rosca de la unión roscada como una rosca fina y las ventajas que pueden lograrse de este modo.[0059] In both sub-variants, the options explained for the first possibility apply with regard to forming the thread of the screw connection as a fine thread and the advantages that can be achieved in this way.

[0060] La ventaja general de la segunda opción es que la longitud de recorrido de las vibraciones residuales desde la brida de sujeción hasta la conexión roscada es superior a en la primera posibilidad, es decir, a lo largo de toda la proyección del amplificador de apoyo más allá de la brida de sujeción en dirección al soporte del sonotrodo y dentro de él.[0060] The general advantage of the second option is that the travel length of the residual vibrations from the clamping flange to the threaded connection is greater than in the first possibility, that is, along the entire projection of the amplifier. support beyond the clamping flange in the direction of the sonotrode support and inside it.

[0061] Independientemente de la opción de disposición seleccionada y el diseño específico, existen otras formas de optimizar una unidad de sonotrodo de este tipo: en el área de la conexión por tornillo, los dos componentes en los que se forman las dos roscas que interactúan de la conexión por tornillo deben ser al menos en el área de la rosca, preferiblemente completamente, por un lado de acero inoxidable y por otro lado de una aleación de metal diferente, en particular titanio.[0061] Regardless of the selected layout option and the specific design, there are other ways to optimize such a sonotrode unit: in the area of the screw connection, the two components in which the two interacting threads are formed of the screw connection must be at least in the area of the thread, preferably completely, on the one hand made of stainless steel and on the other hand made of a different metal alloy, in particular titanium.

[0062] Esto evita el agarrotamiento de la unión roscada sin el uso de lubricantes o pastas de montaje.[0062] This prevents seizing of the threaded joint without the use of lubricants or assembly pastes.

[0063] Al apretar la conexión roscada con un par tan alto que incluso durante el funcionamiento, es decir, cuando el sonotrodo oscila sobre la mesa, las superficies de contacto no pueden apoyarse entre sí sin presión o incluso separarse en cualquier estado de funcionamiento, se logra que en cualquier momento durante el funcionamiento del sonotrodo, éste se mantiene de forma fiable en su posición de destino mediante los amplificadores de apoyo.[0063] By tightening the threaded connection with such a high torque that even during operation, i.e. when the sonotrode oscillates on the table, the contact surfaces cannot bear against each other without pressure or even separate in any operating state, it is achieved that at any time during the operation of the sonotrode, it is reliably maintained in its target position by means of the support amplifiers.

[0064] Una de las dos superficies de contacto planas circunferenciales, por lo demás en forma de anillo, puede estar interrumpida en su perímetro anular por depresiones que se extienden radialmente, de modo que existen superficies de contacto parciales en forma de segmento que se unen entre sí a una distancia entre sí en la dirección circunferencial.[0064] One of the two otherwise ring-shaped circumferential planar contact surfaces may be interrupted at its annular perimeter by radially extending depressions, so that there are partial segment-shaped contact surfaces which join each other at a distance from each other in the circumferential direction.

[0065] Esto es recomendable si la superficie de contacto, que está cerrada en forma de anillo sin estas muescas, dependiendo de otros parámetros especificados, sería más grande de lo que sería necesario para caer por debajo de la presión superficial máxima permitida para el emparejamiento de materiales existente y el par de apriete especificado, porque si la presión superficial es demasiado alta, la transmisión de las vibraciones ultrasónicas es demasiado baja.[0065] This is recommended if the contact surface, which is closed in the form of an annulus without these notches, depending on other specified parameters, would be larger than would be necessary to fall below the maximum permissible surface pressure for mating of existing materials and the specified tightening torque, because if the surface pressure is too high, the transmission of ultrasonic vibrations is too low.

[0066] Los amplificadores de apoyo generalmente se sujetan al sonotrodo en su extremo del lado del sonotrodo al tener una rosca externa allí, la llamada rosca del sonotrodo, y se atornillan con esto en una rosca de orificio ciego en la parte posterior, generalmente la parte superior, del sonotrodo. [0066] Support amplifiers are usually fastened to the sonotrode at their sonotrode-side end by having an external thread there, the so-called sonotrode thread, and are screwed with this into a blind hole thread on the back, usually the upper part of the sonotrode.

[0067] En este caso, se recomienda que la rosca dispuesta en el soporte de sonotrodo o en el amplificador de apoyo, que junto con la tuerca o el tomillo descrito representa la unión roscada del amplificador de apoyo al soporte de sonotrodo, tenga una pendiente que discurra en sentido contrario dirección al gradiente del hilo del sonotrodo del amplificador de apoyo. Esto simplifica considerablemente el montaje de la unidad de sonotrodo. [0067] In this case, it is recommended that the thread arranged on the sonotrode support or on the support amplifier, which together with the described nut or screw represents the threaded connection of the support amplifier to the sonotrode support, has a slope that runs in the opposite direction to the gradient of the sonotrode wire of the backup amplifier. This considerably simplifies the assembly of the sonotrode unit.

[0068] Debido a la función, con un amplificador de apoyo que se extiende hacia el soporte del sonotrodo o incluso un amplificador de apoyo que se extiende a través de él, en el área de inmersión o área de paso, el diámetro exterior del amplificador de apoyo debe mantener una distancia de la circunferencia interior del agujero ciego o a través del orificio en el soporte del sonotrodo, que evita el contacto de estos dos componentes incluso durante el funcionamiento de vibración de la unidad de sonotrodo. [0068] Due to the function, with a support amplifier extending into the sonotrode support or even a support amplifier extending through it, in the immersion area or passage area, the outer diameter of the amplifier The support bracket must maintain a distance from the inner circumference of the blind hole or through hole in the sonotrode bracket, which prevents contact of these two components even during vibration operation of the sonotrode unit.

[0069] Sin embargo, se ha demostrado que el tamaño de esta distancia radial también es importante para optimizar la función de la unidad de sonotrodo, y la distancia radial es preferiblemente no más de 1,2 mm, mejor no más de 1,0 mm, mejor no más de 0,5 mm, mejor no más de 0,2 mm, pero al menos 0,05 mm, mejor 0,1 mm. [0069] However, it has been shown that the size of this radial distance is also important to optimize the function of the sonotrode unit, and the radial distance is preferably not more than 1.2 mm, better not more than 1.0 mm, better not more than 0.5 mm, better not more than 0.2 mm, but at least 0.05 mm, better 0.1 mm.

[0070] Con respecto al procedimiento para fabricar la unidad de sonotrodo, el objetivo existente generalmente se resuelve porque la sujeción de las dos superficies de sujeción entre el amplificador de apoyo y el soporte de sonotrodo se realiza apretando una unión roscada. [0070] With regard to the method for manufacturing the sonotrode unit, the existing objective is generally solved in that the clamping of the two clamping surfaces between the support amplifier and the sonotrode support is performed by tightening a threaded joint.

[0071] Los pasos de selección a realizar, por ejemplo, dimensiones específicas de la unidad de sonotrodo en función de parámetros operativos especificados u otras dimensiones especificadas de acuerdo con las explicaciones anteriores, desarrollan más este procedimiento. [0071] The selection steps to be performed, for example, specific dimensions of the sonotrode unit based on specified operating parameters or other specified dimensions according to the explanations above, further develop this procedure.

c) Ejemplos de formas de realizaciónc) Examples of embodiments

[0072] En las figuras se muestran ejemplos de realizaciones según la invención. Se muestra: [0072] Examples of embodiments according to the invention are shown in the figures. It shows:

Fig. 1a-c: diferentes vistas de una primera forma de realización de una unidad de sonotrodo,Fig. 1a-c: different views of a first embodiment of a sonotrode unit,

Fig. 2: un detalle ampliado de la figura 1bFig. 2: an enlarged detail of figure 1b

Fig. 3a: parte de la unidad de sonotrodo de la figura 1a-c en una vista explosionada,Fig. 3a: part of the sonotrode unit of figure 1a-c in an exploded view,

Fig. 3b: una vista superior de la tuerca de la figura 3a desde arriba en una variante especial,Fig. 3b: a top view of the nut from Fig. 3a from above in a special variant,

Fig. 4a: una sección longitudinal parcial a través de una segunda forma de realización de una unidad de sonotrodo, Fig. 4a: a partial longitudinal section through a second embodiment of a sonotrode unit,

Fig. 4b: una sección longitudinal parcial a través de una tercera forma de realización de una unidad de sonotrodo, Fig. 4b: a partial longitudinal section through a third embodiment of a sonotrode unit,

Fig. 5: una vista frontal de otra forma de realización de una unidad de sonotrodo.Fig. 5: a front view of another embodiment of a sonotrode unit.

[0073] Las figuras 1 - 3 se refieren a un primer diseño de una unidad de sonotrodo según la invención, como se muestra en las figuras 1a, b, c en dos vistas laterales y una vista desde arriba. [0073] Figures 1-3 relate to a first design of a sonotrode unit according to the invention, as shown in Figures 1 a, b, c in two side views and a top view.

[0074] Tal unidad de sonotrodo, como se muestra en las figuras 1a, b, c, se conoce en términos de su estructura básica en la que, con la ayuda de cuatro amplificadores de apoyo 3 en forma de barra dispuestos aproximadamente verticalmente, el sonotrodo 1 está fijado debajo de un soporte de sonotrodo 2, que tiene aproximadamente el mismo tamaño visto desde arriba en la figura 1c. [0074] Such a sonotrode unit, as shown in figures 1 a, b, c, is known in terms of its basic structure in which, with the help of four support amplifiers 3 in the form of rods arranged approximately vertically, the sonotrode 1 is fixed below a sonotrode support 2 , which is approximately the same size seen from above in figure 1 c.

[0075] El sonotrodo 1 se hace vibrar por medio de un convertidor 9, que generalmente está dispuesto sobre el soporte del sonotrodo 2 y está conectado a la parte superior del sonotrodo a través de un servomotor 8, que se extiende a través del soporte del sonotrodo 2 a través de un paso de accionamiento 20 desde arriba hasta abajo se extiende a través del mismo, no permitiéndose por supuesto que el servomotor 8 tenga ningún contacto con el soporte de sonotrodo 2 y por lo tanto se extiende a una distancia radial de las paredes periféricas internas del paso de accionamiento 20. [0075] The sonotrode 1 is vibrated by means of a converter 9, which is generally arranged on the sonotrode support 2 and is connected to the upper part of the sonotrode through a servomotor 8, which extends through the sonotrode support. sonotrode 2 through a drive passage 20 from top to bottom extends therethrough, the servomotor 8 not of course being allowed to have any contact with the sonotrode support 2 and thus extends at a radial distance from the inner peripheral walls of the drive passage 20 .

[0076] Las vibraciones transmitidas desde el sonotrodo 1 durante el uso por medio de su superficie de contacto 1a a un material dispuesto debajo no deben transmitirse al soporte de sonotrodo 2 por medio del amplificador de apoyo 3, que se utiliza para la fijación a un componente circundante, por ejemplo, una estructura de máquina y, por supuesto, no debe oscilar tanto como sea posible. [0076] The vibrations transmitted from the sonotrode 1 during use via its contact surface 1a to a material arranged below must not be transmitted to the sonotrode support 2 via the support amplifier 3, which is used for fixing to a surrounding component, for example a machine structure, and of course it should not wobble as much as possible.

[0077] Como se puede apreciar mejor en la vista superior de la figura 1c, el área de la base del soporte del sonotrodo 2, y en particular también la superficie de contacto 1a del sonotrodo 1, es rectangular, con el amplificador de apoyo 3 del sonotrodo visto en la parte inferior desde arriba cerca de las esquinas del área de la base están dispuestos tanto el soporte de sonotrodo 2 como el sonotrodo 1. [0077] As can be better seen in the top view of figure 1c, the base area of the sonotrode support 2, and in particular also the contact surface 1a of the sonotrode 1, is rectangular, with the support amplifier 3 of the sonotrode seen at the bottom from above near the corners of the base area both the sonotrode holder 2 and the sonotrode 1 are arranged.

[0078] Los amplificadores de apoyo 3 están atornillados con una rosca de sonotrodo 17 dispuesta en el perímetro exterior de su extremo inferior en orificios roscados correspondientes abiertos en el lado superior, el lado trasero, del sonotrodo 1. [0078] The support amplifiers 3 are screwed with a sonotrode thread 17 arranged on the outer circumference of their lower end into corresponding open threaded holes on the upper side, the rear side, of the sonotrode 1 .

[0079] Además, ya se sabe que los amplificadores de apoyo 3 se extienden en la dirección axial 3', su dirección de extensión, no solo entre el sonotrodo 1 y el soporte del sonotrodo 2, sino también en el soporte del sonotrodo 2 o incluso completamente a través de él hacia atrás, aquí la parte superior 2b del soporte de sonotrodo, manteniéndose aquí también una distancia radial entre la circunferencia exterior del amplificador de apoyo 3 y la circunferencia interior de los canales de apoyo 21 correspondientes. [0079] Furthermore, it is already known that the support amplifiers 3 extend in the axial direction 3', their extension direction, not only between the sonotrode 1 and the sonotrode support 2, but also in the sonotrode support 2 or even completely through it to the rear, here the upper part 2b of the sonotrode support, here also maintaining a radial distance between the outer circumference of the supporting amplifier 3 and the inner circumference of the corresponding supporting channels 21 .

[0080] La innovación según la invención consiste en cómo se fijan los amplificadores de apoyo 3 al soporte de sonotrodo 2 y el diseño físico correspondiente de los amplificadores de apoyo 3 y del soporte de sonotrodo 2 : [0080] The innovation according to the invention consists in how the support amplifiers 3 are fixed to the sonotrode support 2 and the corresponding physical design of the support amplifiers 3 and the sonotrode support 2 :

a este respecto, las tuercas de unión 4,1 ya se muestran en las figuras 1a y 1b y se desprende de las figuras 2 y 3a que la tuerca de unión 4,1, a través de la cual penetra la parte inferior del amplificador de apoyo 3 , se acopla en una brida de sujeción 13 que sobresale radialmente alrededor de la dirección axial 3 ' del amplificador de apoyo 3:in this connection, the union nuts 4.1 are already shown in figures 1a and 1b and it follows from figures 2 and 3 that the union nut 4.1, through which the lower part of the amplifier penetrates support 3 , engages in a clamping flange 13 that protrudes radially around the axial direction 3 ' of the support amplifier 3 :

Esto permite que la brida de sujeción 13 se pueda sujetar entre la tuerca de unión 4,1 y el soporte del sonotrodo 2: La brida de sujeción 13 está dispuesta aquí aproximadamente en el medio o en la mitad superior de la extensión en la dirección axial 10 del amplificador de apoyo 3, de los cuales solo se muestra uno en la figura 3a, pero de acuerdo con las figuras 1a, b, c, hay cuatro amplificadores de apoyo 3 idénticos en esta forma de realización, en los que se encuentran esta y las siguientes declaraciones son correctas en cada caso:This allows the clamping flange 13 to be clamped between the union nut 4,1 and the sonotrode holder 2 : The clamping flange 13 is arranged here approximately in the middle or in the upper half of the extension in the axial direction. 10 of the backup amplifier 3, of which only one is shown in figure 3a, but according to figures 1 a, b, c, there are four identical backup amplifiers 3 in this embodiment, in which they are this and the following statements are correct in each case:

como resultado, el amplificador de apoyo 3 sobresale en el lado de la brida de sujeción 13 opuesto al sonotrodo 1 en el estado montado en el soporte del sonotrodo 2 en un paso de apoyo 21 allí, pero a una distancia del soporte de sonotrodo en la circunferencia.as a result, the support amplifier 3 protrudes on the side of the mounting flange 13 opposite the sonotrode 1 in the mounted state on the sonotrode support 2 in a support passage 21 there, but at a distance from the sonotrode support in the circumference.

[0081] Durante el montaje, el amplificador de apoyo 3 se centra en el paso de apoyo 21 en dirección radial con una distancia radial entre ellos - también durante el funcionamiento de la unidad de sonotrodo - de modo que el amplificador de apoyo 3 en el soporte de sonotrodo 2 se coloca exclusivamente a través de la superficie 7a del contacto circunferencial anular contra una superficie de contacto opuesta 7b en el lado del sonotrodo del soporte 2, que se extiende alrededor del paso de apoyo 21. [0081] During mounting, the support amplifier 3 is centered in the support passage 21 in the radial direction with a radial distance between them - also during operation of the sonotrode unit - so that the support amplifier 3 in the sonotrode support 2 is placed exclusively through the annular circumferential contact surface 7a against an opposite contact surface 7b on the sonotrode side of support 2, which extends around the bearing passage 21 .

[0082] El amplificador de apoyo 3 y, por lo tanto, la brida de sujeción 13 están sujetados y asegurados en esta posición por la otra cara frontal de la brida de sujeción 13, que está dirigida hacia el sonotrodo 1, en este caso la parte inferior, formando una superficie de contacto 6a contra la cual una otra superficie de contacto 6b formada en la tuerca de unión 4,1 se puede presionar en forma de un resalte que apunta radialmente hacia adentro cuando se aprieta la tuerca de unión 4,1: [0082] The support amplifier 3 and thus the clamping flange 13 are held and secured in this position by the other front face of the clamping flange 13, which is directed towards the sonotrode 1, in this case the bottom, forming a contact surface 6a against which a further contact surface 6b formed on the union nut 4,1 can be pressed in the form of a radially inwardly pointing projection when the union nut 4,1 is tightened :

Para este propósito, la tuerca de unión 4,1 tiene naturalmente un paso de tuerca 4,1b, a través del cual se extiende la parte del amplificador de apoyo 3 desde la brida de sujeción 13 en la dirección del sonotrodo 1 - nuevamente radialmente a una distancia de las paredes periféricas internas del paso de tuerca 4.1b en la tuerca de unión 4,1.For this purpose, the union nut 4,1 naturally has a nut passage 4,1b, through which the supporting amplifier part 3 extends from the clamping flange 13 in the direction of the sonotrode 1 - again radially to a distance from the inner peripheral walls of the nut passage 4.1b in the union nut 4.1 .

[0083] La rosca interior 12b de la tuerca de unión 4,1 se atornilla contra una rosca exterior 12a, que está formada en el soporte del sonotrodo 2 , en el que se extiende una brida de tubo 5 en forma de manguito sobre el lado del sonotrodo 2a, que de otro modo sería plano del soporte de sonotrodo 2, cuyo paso interior con el paso de apoyo 21 del resto del soporte de sonotrodo 2. Esta brida de tubo 5 es tan larga en la dirección axial 3' o 10 que incluso en el estado totalmente apretado la tuerca de unión 4,1 no la toca con su superficie frontal, que apunta en dirección al soporte 2 de sonotrodo. [0083] The internal thread 12b of the union nut 4,1 is screwed against an external thread 12a, which is formed in the sonotrode holder 2 , on which a sleeve-shaped pipe flange 5 extends on the side of the sonotrode 2a , which would otherwise be plane of the sonotrode support 2 , whose internal passage with the support passage 21 of the rest of the sonotrode support 2. This tube flange 5 is so long in the axial direction 3' or 10 that even in the fully tightened state the union nut 4,1 does not touch it with its front surface, which points in the direction of the sonotrode support 2 .

[0084] Por lo tanto, entre la brida del tubo 5 y la tuerca de unión 4,1 sólo hay contacto en forma de roscas 12a, b atornilladas entre sí y la superficie frontal libre de la prolongación del tubo 5 en la brida de sujeción 13, que está orientada en la dirección del sonotrodo 1, en forma de este hombro correspondiente de la superficie de contacto 70. [0084] Therefore, between the tube flange 5 and the union nut 4,1 there is only contact in the form of threads 12 a, b screwed together and the free front surface of the tube extension 5 in the flange of clamp 13 , which is oriented in the direction of the sonotrode 1, in the form of this corresponding shoulder of the contact surface 70 .

[0085] Las dimensiones exactas y los parámetros de ajuste ya se han descrito anteriormente. [0085] The exact dimensions and adjustment parameters have already been described above.

[0086] Como muestra la figura 2, se forma un rebaje circunferencial anular en la circunferencia interna del paso de la tuerca 4.1b en la tuerca de unión 4,1 en la transición entre la rosca interna 12b y el hombro que forma la brida de presión 4,1a, para permitir la brida de sujeción durante el montaje para poder dar libertad de movimiento radial 13 de los amplificadores de apoyo 3. [0086] As Figure 2 shows, an annular circumferential recess is formed on the inner circumference of the nut passage 4.1b in the union nut 4.1 at the transition between the internal thread 12b and the shoulder forming the flange of pressure 4.1 a, to allow the fastening flange during assembly to be able to give freedom of radial movement 13 of the support amplifiers 3 .

[0087] Por supuesto, el diámetro libre de la rosca interna 12b de la tuerca de unión 4,1 es mayor que la circunferencia exterior de la brida de sujeción 13, ya que de lo contrario no podría descender axialmente a lo largo de la rosca interna hasta la brida de presión 4.1a. [0087] Of course, the free diameter of the internal thread 12b of the union nut 4,1 is greater than the outer circumference of the clamping flange 13 , since otherwise it could not descend axially along the thread internal to pressure flange 4.1 a.

[0088] Dependiendo del uso previsto, una de las dos superficies de contacto 6a, b y/u ocasionalmente también las superficies de contacto 7a, b pueden no tener una configuración continua en forma de anillo, sino que pueden estar segmentadas como se muestra en la figura 3b utilizando la superficie de contacto 6a: [0088] Depending on the intended use, one of the two contact surfaces 6a, b and/or occasionally also the contact surfaces 7 a, b may not have a continuous ring-shaped configuration, but may be segmented as shown in Figure 3b using contact surface 6a :

según corresponda, en las superficies de contacto parciales 6a1, 6a2 en forma de segmentos circulares 6a1, se forman en este caso rebajes 16 que discurren a través de la anchura radial de la superficie anular, que de otro modo sería continua, para aumentar el tamaño de la superficie de contacto entre las dos superficies de contacto 6a, b y/o reducir las superficies de contacto 7a, b.as appropriate, in the partial contact surfaces 6a1, 6a2 in the form of circular segments 6a1 , in this case recesses 16 are formed which run across the radial width of the otherwise continuous annular surface to increase the size of the contact surface between the two contact surfaces 6 a, by/o reduce the contact surfaces 7 a, b.

[0089] La figura 3a también muestra el paso 15 de la rosca interna 12b en la tuerca de unión 4,1, que también debe estar correctamente definida dentro de límites estrechos para garantizar un funcionamiento óptimo de la unidad de sonotrodo, así como también la proyección radial 14 de la brida de sujeción 13 sobre las superficies periféricas adyacentes del amplificador de apoyo 3. [0089] Figure 3a also shows the pitch 15 of the internal thread 12b in the union nut 4,1, which must also be correctly defined within narrow limits to ensure optimal operation of the sonotrode unit, as well as the radial projection 14 of the fastening flange 13 on the adjacent peripheral surfaces of the support amplifier 3 .

[0090] En las figuras 4a, b, se muestran otras formas de realización de una unidad de sonotrodo según la invención en una sección axial parcial a través de la parte del amplificador de apoyo 3 completamente ensamblado que se encuentra en el soporte de sonotrodo 2 : [0090] In FIGS. 4 a, b, further embodiments of a sonotrode unit according to the invention are shown in partial axial section through the part of the fully assembled support amplifier 3 located on the sonotrode support 2 :

En el caso de la figura 4a, en el estado ensamblado, la brida de sujeción 13 se extiende desde el sonotrodo, no mostrado, es decir, en la dirección del soporte de sonotrodo 2, no solo en un paso de apoyo correspondiente 21, sino a través de todo el soporte de sonotrodo 2 y sobresale de su lado trasero 2b por un saliente axial 18 y tiene allí una rosca exterior, sobre la que se puede enroscar una tuerca 4 con una rosca interior 12b correspondiente.In the case of Fig. 4a, in the assembled state, the holding flange 13 extends from the sonotrode, not shown, i.e. in the direction of the sonotrode support 2, not only in a corresponding bearing passage 21, but through the entire sonotrode support 2 and protrudes from its rear side 2b by an axial projection 18 and has an external thread there, on which a nut 4 with a corresponding internal thread 12b can be screwed.

[0091] La circunferencia exterior de la tuerca 4 es tal que sobresale radialmente más allá del paso de apoyo 21 y, cuando se aprieta, se apoya en el lado trasero 2b del soporte de sonotrodo 2, que en este caso apunta hacia arriba. [0091] The outer circumference of the nut 4 is such that it protrudes radially beyond the bearing passage 21 and, when tightened, rests on the rear side 2b of the sonotrode support 2, which in this case points upwards.

[0092] En esta solución, como se muestra en la parte inferior de la figura, la brida de sujeción 13 con su superficie de contacto 7a orientada hacia el soporte de sonotrodo 2 puede apoyarse a su vez contra la superficie frontal libre de una brida de tubería 5 dispuesta alrededor del paso de apoyo 21 o - si no existe una brida de tubería de este tipo - apoyarse contra la brida de sujeción 13 en el lado del sonotrodo 2a del soporte del sonotrodo 2 que, por ejemplo, es continuamente plano. Por supuesto, esto debe tenerse en cuenta al colocar la brida de sujeción 13 axialmente en el amplificador de apoyo 3. [0092] In this solution, as shown in the lower part of the figure, the clamping flange 13 with its contact surface 7a oriented towards the sonotrode support 2 can in turn bear against the free front surface of a clamping flange. pipe 5 arranged around the support passage 21 or - if there is no such pipe flange - bear against the clamping flange 13 on the sonotrode 2a side of the sonotrode support 2 which is, for example, continuously flat. Of course, this must be taken into account when placing the clamping flange 13 axially on the support amplifier 3.

[0093] La figura 4b muestra una solución en la que el amplificador de apoyo 3 en estado montado no sobresale del lado trasero 2b, que en este caso mira hacia arriba. [0093] Figure 4b shows a solution in which the support amplifier 3 in the mounted state does not protrude from the rear side 2b, which in this case faces upwards.

[0094] Sin embargo, sobre todo en la superficie frontal del amplificador de apoyo 3 que mira hacia el lado contrario del sonotrodo 1, aquí hacia arriba, hay un orificio roscado 19 que está abierto hacia la superficie frontal y discurre en la dirección axial 3' o 10, en la que se puede enroscar un tornillo con rosca exterior adecuada 12b. [0094] Above all, however, on the front surface of the support amplifier 3 facing away from the sonotrode 1, here upwards, there is a threaded hole 19 which is open towards the front surface and runs in the axial direction 3 ' or 10, into which a screw with a suitable external thread 12b can be screwed.

[0095] La cabeza de este tornillo es más grande que el diámetro del paso de apoyo 21, de modo que la parte inferior de la cabeza del tornillo se apoya en el lado trasero 2b del soporte de sonotrodo 2 y, cuando se aprieta, tira del amplificador de apoyo 3 en la dirección del soporte de sonotrodo 2 y tira de la brida de sujeción 13 con su superficie de contacto 6a apuntando en la dirección del soporte de sonotrodo 2 contra la superficie de contacto 6b dirigida de forma opuesta del soporte de sonotrodo 2. [0095] The head of this screw is larger than the diameter of the bearing passage 21, so that the lower part of the screw head rests on the rear side 2b of the sonotrode support 2 and, when tightened, pulls of the supporting amplifier 3 in the direction of the sonotrode support 2 and pulls the clamping flange 13 with its contact surface 6 a pointing in the direction of the sonotrode support 2 against the oppositely directed contact surface 6 b of the support of sonotrode 2 .

[0096] Además, la figura 5 muestra otro diseño de una unidad de sonotrodo en una vista frontal como en la figura 1a. [0096] Furthermore, Fig. 5 shows another design of a sonotrode unit in a front view as in Fig. 1a .

[0097] Sin embargo, en este diseño no hay amplificadores de apoyo, sino que el sonotrodo 1 está unido exclusivamente al amplificador de accionamiento 8 del convertidor 9 que actúa centralmente en la parte superior del sonotrodo 1. [0097] However, in this design there are no supporting amplifiers, but instead the sonotrode 1 is exclusively connected to the drive amplifier 8 of the converter 9 which acts centrally on top of the sonotrode 1.

[0098] Se sujeta con una unión roscada 12, como se describe con referencia a las figuras 1-3 y se muestra en detalle en la figura 1. Por lo demás, el diseño de la conexión por tornillo 12 es análogo. [0098] It is fastened with a threaded joint 12 , as described with reference to figures 1-3 and shown in detail in figure 1. The design of the screw connection 12 is otherwise analogous.

[0099] Por lo tanto, una de las dos superficies de contacto 6a, b está formada en la brida de sujeción 13 del servomotor 8, la otra en la tuerca de unión 4,1. [0099] Thus, one of the two contact surfaces 6 a, b is formed on the clamping flange 13 of the servomotor 8, the other on the union nut 4, 1 .

[0100] Una de las dos superficies de contacto 7a, b está formada en la brida de sujeción 13 del amplificador de accionamiento 8, la otra en el soporte de sonotrodo 2. [0100] One of the two contact surfaces 7 a, b is formed on the mounting flange 13 of the drive amplifier 8, the other on the sonotrode holder 2.

LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIALIST OF REFERENCE SYMBOLS

[0101][0101]

1 sonotrodo1 sonotrode

1a superficie de contacto1st contact surface

2 soportes de sonotrodos2 sonotrode holders

2a lado de sonotrodos2nd side of sonotrodes

2b lado posterior2b rear side

3 amplificador de apoyo3 amplifier support

3' dirección axial, centro longitudinal, dirección del amplificador3' axial direction, longitudinal center, amplifier direction

4 tuerca4 nut

4.1 tuerca de unión4.1 union nut

4.1a brida de prensa 4.1a press flange

.1.b paso de tuerca.1.b nut pitch

brida de tuberíapipe flange

a,b superficie de contactoa,b contact surface

a1-6a4 superficie de contacto de la pieza a,b superficie de friccióna1-6a4 workpiece contact surface a,b friction surface

servomotorservomotor

' dirección del impulsor' drive address

convertidorconverter

0 dirección de vibración0 vibration direction

1 dirección transversal1 cross direction

1' plano transversal1' cross plane

2 conexión por tornillo2 screw connection

2' eje del tornillo2' screw shaft

2a, b rosca2a, b thread

3 brida de sujeción3 clamping flange

4 proyección radial4 radial projection

5 paso5 step

6 rebaje6 recess

7 rosca de sonotrodo7 sonotrode thread

8 proyección axial 8 axial projection

9 orificio roscado 9 threaded hole

0 paso de accionamiento 0 drive step

1 paso de apoyo 1 step support

Claims

1. Sonotrode unit comprising

- a sonotrode (1) that can vibrate in one direction of vibration (10),

- a converter (9) in the form of a vibration generator, at the free end of which the sonotrode (1) is fixed either indirectly by means of a servomotor (8) arranged between them or directly,

- a sonotrode support (2), to which the sonotrode (1) is fixed by means of a plurality of support amplifiers (3) extending in the axial direction (3') and in the direction of vibration (10),

- pressing together two support surfaces (7a, b) on the support amplifier (3) on the one hand and on the sonotrode support (2) on the other hand, said support surfaces being located perpendicular to the direction of vibration ( 10) in a transverse plane (11'),

- the axial position of the pressed bearing surfaces (7a, b) is selected in such a way that, when the bearing amplifier (3) is vibrating during operation, said axial position lies in the axial position of a vibration node , that is, from the zero cross edge of the standing wave that forms in the support amplifier (3),

caracterizada porquecharacterized because

each pair of bearing surfaces (7a, b) is pressed against each other by means of a threaded connection (12) and

two contact surfaces (6a, b) are present, which can be pressed against each other by means of the threaded joint (12), they are located perpendicular to the direction of vibration (10) in a transverse plane (11') and of the which

- one is formed on a screw or nut (4) of the threaded joint (12) and

- the other is formed in the support of the sonotrode (2) or in the support amplifier (3).

2. Sonotrode unit comprising

- a sonotrode (1) that can vibrate in one direction of vibration (10),

- a converter (9) in the form of a vibration generator, at the free end of which the sonotrode (1) is indirectly fixed by means of a servomotor (8) arranged between them,

- a sonotrode support (2), to which the sonotrode (1) is fixed by means of the servomotor (8) by pressing together two bearing surfaces (7a, b) on the servomotor (8) on one side and on the support of the sonotrode (2) on the other hand, said support surfaces being located perpendicular to the direction of vibration (10) in a transverse plane (11'),

- the axial position of the pressed-together support surfaces (7a, b) is chosen in such a way that, when the servomotor (8) vibrates during operation, said axial position is positioned at the axial position of a vibration node, i.e. that is, from the zero crossing of the standing wave that is formed in the drive amplifier (8),

caracterizada porquecharacterized because

each pair of bearing surfaces (7a, b) is pressed against each other by means of a threaded connection (12), and two contact surfaces (6a, b) can be pressed against each other by means of the threaded connection (12), they are located perpendicular to the direction of vibration (10) in a transverse plane (11') and one of which is formed on a screw or nut (4) of the threaded joint (12) and the other is formed on the servomotor ( 8).

3. Sonotrode unit according to any of claims 1 or 2,

caracterizada porquecharacterized because

- the engagement threads (12a, b) of the threaded joint (12) each run concentrically around the axial direction (3') of the corresponding support amplifier (3) or servomotor (8).

4. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

- the contact surface (6a) is arranged on the support amplifier (3) or drive servomotor (8) perpendicularly to the axial direction (31) thereof and away from the support surface (7a) thereof , and the other contact surface (6b) is arranged on a nut (4), in particular a union nut (4,1) of the threaded joint (12), and/or

- a thread (12a) is present on a nut (4) on one side, and an external thread (12b) is arranged on the outer circumference of the support amplifier (3), the servomotor (8) or the sonotrode support (two).

5. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

the contact surfaces (6a, b) are each

- arranged around the longitudinal axis (12') of the threaded joint (12) and/or the axial direction (3', 8') of the corresponding support amplifier (3) or servomotor (8), in particular concentric with the same and/or - seen in the direction of vibration (10), the two contact surfaces (6a, b) are congruent when in the pressed state

me

- each contact surface (6a, b) is formed in one piece or in several pieces,

- and in particular at least one of the contact surfaces, in particular both contact surfaces, is/are arranged around the longitudinal center (3') of the corresponding support amplifier (3) or servomotor (8) in an annularly concentric manner.

6. Sonotrode unit according to claim 4 or 5, characterized in that the contact surface (6a) present on the support amplifier (3) or the drive servomotor (8) is formed on a radially protruding clamping flange outwards (13), and the contact surface (6b) formed on the union nut (4,1) is formed on a pressure flange (4a) of the union nut (4,1) facing inward .

7. Sonotrode unit according to claim 6,

caracterizada porquecharacterized because

- relative to the contact surfaces (6a, b), the threaded joint (12) is arranged on the opposite side to the sonotrode (1) to absorb residual stresses there by means of damping, and/or

- the thickness of the fastening flange (13) is selected as small as possible to obtain only sufficient mechanical stability during the vibration operation of the sonotrode (1), and/or

- the length of the radial projection (14) of the clamping flange (13) is chosen as small as possible so as not to actually reach the maximum allowable contact stress for the pairing of materials of the two contact surfaces with the tightening torque required of the screw connection (12).

Sonotrode unit according to claim 6 or claim 7,

caracterizada porquecharacterized because

- a projecting radial length of the clamping flange (13) is between 2 mm and 7 mm, in particular between 3 mm and 6 mm and/or

- at a vibration frequency of the sonotrode (1) of 20 kHz, the radial projection length is between 4 mm and 5 mm, and at a frequency of 35 kHz, the radial projection length is between 2.5 mm and 3.5 mm and/or

- as the frequency of the vibration of the sonotrode (1) increases, in particular from the aforementioned values, the radial projection length (14) is selected to be smaller and smaller.

9. Sonotrode unit according to any of claims 4 to 8,

caracterizada porquecharacterized because

- the outer circumference of the support amplifier (3) or servomotor (8) passing axially through the union nut (4,1) maintains a distance from the inner circumference of the pressure flange (4a) of the union nut union (4.1), and/or

- a pipe flange (5) is formed by the sonotrode side, facing the sonotrode (1), of the sonotrode support (2) in the fixing position for each support amplifier (3) or servomotor (8), whose pipe flange is in particular formed in one piece together with the sonotrode support (2), extends in the axial direction (10), and whose inner cylindrical cavity continues in the sonotrode support (2) in the form of a blind hole or through, and whose free front face constitutes the other contact surface (6b), and/or

- the free front face of the tube flange (5) has the same external diameter as the external diameter of the support flange of the support amplifier (3) or servomotor (8).

10. Sonotrode unit according to any of claims 4 to 9,

caracterizada porquecharacterized because

- the axial length of the union nut (4,1) is such that the union nut adopts, at its free end, such a minimum distance from the sonotrode side of the sonotrode support (2) when it is in the assembled position, that is, when it is clamped between the pressure flange of the union nut (4,1) and the free front face of the pipe flange (5) on the clamping flange (13), that the minimum distance of said flange clamp cannot reach the sonotrode holder (2) even during operation when the sonotrode is vibrating (1), and/or

- the axial length of the protruding length (18) of the supporting amplifier (3) upwards beyond the fastening flange (13), i.e. towards the sonotrode support (2), is selected such that the end support amplifier (3) is in the position of a vibration node during operation of the sonotrode unit.

11. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porque characterized because

the nut (4) or the screw is arranged on the side of the sonotrode support (2) opposite the sonotrode (1).

12. Sonotrode unit according to claim 10 or claim 11,

caracterizada porquecharacterized because

- the protruding length (18) is so great that the support amplifier (3) or the driving reinforcement (8) protrudes on the rear side (2b) of the sonotrode support (2) facing the opposite side of the sonotrode ( 1) and an external thread (12a) is mounted on the part of the support amplifier (3) or servo motor (8) protruding from the rear side (2b), a nut (4) having an internal thread (12b), which is supported on the rear face (2b) of the sonotrode support (2), being screwed on said external thread,

- or there is a threaded hole (19) on the rear face of the support base (3) that looks in the opposite direction to the sonotrode (1), in which threaded hole a screw is screwed that is supported, by the lower part of its screw head, on the rear face (2b) of the sonotrode support (2),

and in particular the support amplifier (3) or servomotor (8) does not protrude beyond the rear part (2b) of the sonotrode support (2) which faces away from the sonotrode (1).

13. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

- the support amplifier (3) or servomotor (8) on the one hand, and the sonotrode support (2) on the other, are made of stainless steel on one side and of a different metal alloy, in particular titanium, on the other side, at least in the area of the thread (12a, b), in particular in its entirety, and/or

- the screw connection (12) is tightened with such a high torque that, even during operation, i.e. when the sonotrode (1) is vibrating, the bearing surfaces (7a, b) do not support each other without pressure or they cannot be detached from each other in any operating state.

14. Sonotrode unit according to any of claims 4 to 13,

caracterizada porquecharacterized because

- the wall thickness of the nut (4), in particular of the union nut (4.1), or the diameter of the screw shank in the axial area of its internal thread is chosen small enough to be able to absorb the torque necessary tightening torque and ensure sufficient mechanical stability even during vibratory operation of the sonotrode (1)

me

- the wall thickness of the nut (4) or the diameter of the screw shank is selected to be so small that the assembled nuts (4) do not protrude laterally beyond the surface of the sonotrode (1) when viewed in the axial direction

me

- as the frequency of the vibration of the sonotrode (1) increases, the thickness of the flange is selected to be thinner and/or

- at a vibration frequency of the sonotrode (1) of 20 to 35 kHz, a wall thickness of the union nut (4,1) in the region inside the wire (12b), including the radial extension of the wire, is between 1 mm and 5 mm, and in particular at a vibration frequency of 20 kHz the thickness of the wall is between 1.5 mm and 2.5 mm, preferably 2 mm.

15. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

- the wire (12a, b) is in the form of a fine-pitch wire, and a pitch (15) of the fine-pitch wire is selected to always be the same regardless of the frequency of the vibration of the sonotrode (1), but the diameter of the fine pitch thread (12a, b) is selected to decrease as the frequency increases

me

- as the frequency of the vibration of the sonotrode unit (1) increases during operation, the diameter of the support amplifier (3) is selected to be smaller.

16. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

the contact surface (6a, b) is in the form of annular planar contact surface, and the annular planar contact surface (6a, b) is fragmented by recesses (16), inherently segment-shaped partial contact surfaces (6a1, 6b1) occurring separately in the circumferential direction, if, due to predetermined parameters, the annularly extending contact surface would be greater than allowed to remain below the maximum allowable contact stress in the present material pairing of the two contact surfaces, and/or

- in a sonotrode (1) that is rectangular when viewed in the axial direction (10), support amplifiers (3) or drive drivers (8) are arranged at the corners of the sonotrode unit in such a way that, in the fully assembled state, i.e. in particular including the union nut (4,1) or the screw, the support amplifiers (3) or servo motors (8) assembled between the sonotrode support (2) and the sonotrode (1) do not protrude beyond the outer circumference of the sonotrode (1) and, in particular, the sonotrode support (2) does not protrude beyond the circumference of the sonotrode (1) in this viewing direction.

17. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

- at their outer end on the sonotrode side, the support amplifiers (3) or servomotors (8) have a sonotrode thread (17), in particular with a fine pitch through which they screw into a blind thread at the rear of the sonotrode (1) by its external sonotrode thread, and/or

- the thread of the sonotrode on the one hand and the external thread (12b) of the flange tube (5) on the other hand have pitches in opposite directions of torsion, i.e. a left-hand thread on one side and a right-hand thread on the other hand, and/or

- the distance between the sonotrode support (2) and the sonotrode (1) in the assembled state is selected so that the abutting contact surfaces (6a, b) are located at a vibration node, i.e. a crossover by zero of the vibration present in the support amplifier (3).

18. Sonotrode unit according to any of the preceding claims,

caracterizada porquecharacterized because

between the internal circumference of both the tube flange (5) and the blind or through hole of the sonotrode support (2), and the external circumference of the axial section that protrudes from the support amplifier (3) or the drive servomotor (8 ) beyond the clamping flange, there is a radial distance that

- is so large that said axial protruding length cannot come into contact with the components that surround it radially, even during the vibrating operation of the sonotrode (1), and/or

- the radial distance is at most 1.2 mm, best at most 1 mm, best at most 0.5 mm, best at most 0.2 mm

me

- the radial distance is at least 0.05 mm, better 0.1 mm.

19. Method for fixing the support amplifiers (3) or the drive amplifier (8) of a sonotrode unit to a sonotrode support (2) by joining two support surfaces (7a, b) of the sonotrode support (2) on one side and of the support amplifier (3) or servomotor (8) on the other hand in the direction of vibration (10), said support surfaces being arranged perpendicularly to a direction of vibration (10), being two surfaces (6a, b) present, which can be pressed against each other by means of the threaded connection (12), are located perpendicular to the direction of vibration (10) in a transverse plane (11') and of which one surface contact (6b) is formed on a screw or nut (4) of the threaded connection (12) and

the other contact surface (6a) is formed on the sonotrode support (2), on the support amplifier (3) or on the drive servomotor (8),

caracterizado porquecharacterized because

the support surfaces (7a, b) are fastened by tightening the screw or nut (4) of the threaded joint (12).

20. Method according to claim 19,

caracterizado porquecharacterized because

the screw connection (12) is tightened with such a high torque that, even during operation, i.e. when the sonotrode (1) is vibrating, the bearing surfaces (7a, b) do not support each other without pressure or not can become detached from each other in any operating state, and/or

- a thickness of the fastening flange (13) as small as possible is selected in order to obtain only sufficient mechanical stability during vibratory operation of the sonotrode (1).

21. Method according to any of the previous method claims,

caracterizado porquecharacterized because

- a radial projection length (14) of the clamping flange (13) is selected to be as small as possible so as not to actually reach the maximum allowable contact stress for material pairing of the two contact surfaces with the pair required tightening of the threaded connection (12), and/or - as the frequency of the vibration of the sonotrode (1) increases, in particular from the aforementioned values, the radial projection length (14) is selected to make it smaller and smaller.

22. Method according to any of the preceding claims,

caracterizado porquecharacterized because

- a wall thickness of the nut (4), in particular of the union nut (4.1), is selected in the axial zone of its internal thread so small as to be able to absorb the necessary tightening torque and guarantee sufficient mechanical stability even during vibratory operation of the sonotrode (1)

me

- the wall thickness of the nut (4) is chosen so small that the mounted nuts (4) do not protrude laterally beyond the surface of the sonotrode (1) when viewed in the axial direction

me

- as the frequency of the vibration of the sonotrode (1) increases, the thickness of the flange is selected to be thinner.

23. Method according to any of the previous method claims,

caracterizado porquecharacterized because

- a pitch (15) of a fine pitch thread is selected to be always the same regardless of the frequency of the vibration of the sonotrode (1), but as the frequency of the vibration of the sonotrode unit (1) increases during operation, the diameter of the support amplifier (3) is selected to be smaller

me

- a distance between the sonotrode support (2) and the sonotrode (1) in the assembled state is selected such that the adjoining contact surfaces (6a, b) are located at a vibration node, i.e. a crossing by zero of the vibration present in the support amplifier (3)

me

- an axial length of the protruding length of the support amplifier (3) upwards beyond the mounting flange, i.e. towards the sonotrode support (2), is selected such that the free end of the support amplifier (3) is in a node of vibration.