WO2015185315A1 - Ultraschall-konverter - Google Patents

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WO2015185315A1
WO2015185315A1 PCT/EP2015/060016 EP2015060016W WO2015185315A1 WO 2015185315 A1 WO2015185315 A1 WO 2015185315A1 EP 2015060016 W EP2015060016 W EP 2015060016W WO 2015185315 A1 WO2015185315 A1 WO 2015185315A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
converter
ultrasonic
rod
cavity
axial
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/060016
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Weber
Oksana LUTZ
Original Assignee
Weber Ultrasonics Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weber Ultrasonics Gmbh filed Critical Weber Ultrasonics Gmbh
Publication of WO2015185315A1 publication Critical patent/WO2015185315A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency

Definitions

  • the invention relates to a U ltraschall converter according to the preamble of claim 1 for rain on two resonances of it to be attached or connected rod or Roh rschwingers.
  • a U ltraschall converter u masst a converter shell with at least one piezoceramic transducer to m generating ultrasonic vibrations with appropriate electrical excitation and a converter base with a coupling element, which coupling element on the one hand with the transducer operatively connected and on the other hand left to m
  • Ansch of the rod or tube vibrator is designed to transmit the ultrasonic vibrations to the rod vibrator or vibrator.
  • the converter upper part and the converter lower part are arranged axially one behind the other.
  • the invention relates to a U ltraschall oscillating arrangement of a U ltraschall converter and a connected rod / Roh rschwinger.
  • a generic U ltraschall converter or a generic U ltraschall oscillating arrangement is known for example from DE 1 0 2005 007 056 A1. Comparable objects can also be found in EP 0 455 837 A1, DE 30 27 533 A1 and EP 1 065 009 A1.
  • a conventional ultrasonic transducer known from the state of the art performs a longitudinal oscillation when the piezoceramic transducers present there are electrically excited in a suitable manner.
  • "Longitudinal” in this context means a vibration in Direction of the converter longitudinal axis: An axial length of the converter corresponds to half the wavelength of the intended (fundamental) frequency consists of two halves or parts, each with the length of one-quarter wavelength: one half (the top of the converter) consists of the piezoceramic transducer (or piezoceramic package) and a handle
  • the other half (the converter subpart) is essentially a solid metal part, which forwards the vibrations excited by the transducer to a connected oscillator or radiator, or a sonotode.
  • the longitudinal amplitude at a lower coupling surface of the lower part is decisive for the excitation of the connected beam.
  • a corresponding longitud inalen basic resonance at a corresponding fundamental resonance frequency has a classic converter more resonances at higher frequencies, but that is not to r At excitation of the radiator are suitable because there is no sufficient longitudinal amplitude on the coupling surface and too high losses you rch undesirable Vibration components occur.
  • a ultrasonic transducer is to be connected to two resonances of a rod vibrator or vibrator connected thereto, comprising: a converter upper part with at least one piezoceramic transducer for generating ultrasonic vibrations with suitable electrical excitation; and a converter lower part with a coupling element, which coupling element on the one hand is in operative connection with the transducer and on the other hand is designed for connecting the rod or tube oscillator, to transmit the ultrasonic vibrations to the rod or tube vibrator; which converter upper part and which converter lower part are arranged axially one behind the other; characterized in that in the coupling element a Hoh lrau m is provided to m amplifying a Rad ialkomponente a U ltraschallschwingung at a higher frequency than a fundamental frequency of the converter, which Hoh lrau m facing away from the converter shell end face of the converter base h in opens.
  • An ultrasound oscillating arrangement comprises at least one ultrasound converter according to the invention and a bar or vibrator connected thereto.
  • a first development of the ultrasonic transducer according to the invention provides that a depth of the cavity is between about 30% and about 60% of a length of the converter base in the axial direction, preferably about 40% to about 50%, most preferably about 45 %.
  • a clear diameter of the hollow space is between about 50% and at most about 90% of an outside diameter of the converter base transverse to the axial direction, preferably from about 60% to about 80%, most preferably about 70%.
  • Said Hohlrau m may tion in the form of Boh, especially a Sacklochboh, be formed in the converter base, ie, preferably along the converter longitudinal axis extends.
  • the converter upper part contains, in addition to the converter, which preferably comprises a plurality of piezoceramic disks or elements together with connection electrodes, at least one pressure mass and a bias having means, wherein transducer, pressure mass and biasing medium are arranged axially one behind the other.
  • a particularly preferred development of the ultrasonic converter according to the invention provides that an axial length of the converter base and an axial length of the converter top are in a ratio of substantially 2: 1. In this way, with a corresponding development of the invention can also be achieved that despite the Hohlrau ms in the converter U nterteil the first fundamental resonance at the same frequency and the same waveform remains as in the classic design. For this purpose, however, the lower part is designed to be longer than in the classic design.
  • an axial length of the converter upper part is substantially about 1/6 of an elongated fundamental wavelength of the rod or vibrator to be attached or connected at the fundamental frequency
  • an axial length Length of the converter base is substantially about 2/6 of a longitudinal fundamental wavelength of the slipping or connected rod or vibrator at the fundamental frequency
  • the hollow body m has a peripheral rotor in the region of its opening and an enlarged clear diameter.
  • the converter base is substantially, with exception of the Hoh lraums, designed as a solid metal part, preferably in titanium or a comparable metal.
  • a corresponding first development of the U ltraschall- vibrating arrangement according to the invention provides that the rod or tube oscillator has an axial projection, with which he engages for connection purposes in the Hoh lraum in the converter lower part or in there introduced, preferably a robbed connecting element, in particular is robbed.
  • U ltraschall- oscillating arrangement provides that the connecting element the Hoh lrau m in the converter base also in the introduced or robbed state nu r partially fills, so that even in operation of the ultrasonic vibrating arrangement a Hoh lrau m remains in the converter base, what d he the above in detail beschreibed advantages.
  • the connecting element may, in the course of another development of the ultrasonic vibrating arrangement according to the invention, be at least partially sleeve-like be formed and in its cavity located in the section in turn have a cavity which remains substantially free even when connected rod / tube oscillator. This is equivalent to the fact that the connecting element only partially fills the cavity in the converter lower part, as has already been pointed out.
  • the rod / tube vibrator or radiator cohesively or otherwise attached to the converter.
  • a multi-frequency operation or especially a two-frequency operation of the rod / tube oscillator is made possible by exciting a second resonance already present in a suitably designed rod or tube with the same converter as the longitudinal fundamental resonance described above.
  • the converter is designed for this purpose in such a way that in addition to the longitudinal basic resonance it also has at least one further resonance which has a longitudinal amplitude which is sufficiently high for the excitation of the rod or tube at its lower coupling surface (end face or end face of the converter base).
  • the frequency of this second resonance can be between approximately 1.5 times and twice the longitudinal fundamental frequency.
  • the form of resonance is composed of radial and longitudinal vibration components.
  • a basic idea of the present invention is to reinforce the radial component of the vibration of the lower part through the cavity (bore) provided there.
  • Advantageous depth and diameter dimensions of the cavity or the bore has already been pointed out above.
  • FIG. 1 shows two different ultrasonic oscillating arrangements, wherein on the one hand the radiator consists of a solid material and on the other hand the
  • Emitter is formed from a tube material (rod or tube oscillator);
  • FIG. 2 shows an ultrasonic converter according to an embodiment of the invention
  • Figure 3 shows a connecting element for connecting, for example, the
  • FIG. 4 shows another connecting element for connecting, for example, the converter from FIG. 2 to a radiator (tube radiator).
  • FIG. 1 shows, in a right and a left partial illustration, an ultrasound oscillating arrangement according to the invention, which is denoted by the reference numeral 1 in its entirety.
  • the ultrasound oscillating arrangement 1 comprises an ultrasound converter 2, which will be discussed in greater detail below with reference to FIG. 2, so that the individual components of the ultrasound converter 2 in FIG. 1 are not designated in more detail.
  • the ultrasonic converter (or in short: converter) 2 is connected to a so-called radiator 3 , wherein the radiator 3 is formed in the left partial image of a solid material, while the radiator 3' in the right part of the figure of a tube material consists.
  • the radiator 3, 3 ' ends in a conventional manner in a tip 4, which is not discussed here in detail.
  • FIG. 2 shows a more detailed illustration of the converter 2 according to FIG. 1. It is composed of a converter upper part (or short: upper part) 2a, which upper part has a length LO, and from a converter lower part (or lower part ku rz) 2b, which lower part 2b has a length LU.
  • a converter upper part or short: upper part
  • a converter lower part or lower part ku rz
  • the upper part 2a uf comprises biasing means in the form of a biasing screw 2aa, a (rear) pressure mass 2ab and a piezoceramic transducer 2ac, which is formed from a sequence of piezoceramic discs 2ad and Ansch lusselektroden 2ae, as the Figu r 2 can be seen.
  • a construction of the converter upper part 2a is known per se to the person skilled in the art.
  • the piezoceramic transducer 2ac d ient for generating (mechan ical) U ltraschallschwingonne in accordance with a suitable electrical on movement. These ultrasonic vibrations are transmitted to the converter base 2b.
  • the converter lower part 2b essentially comprises a so-called coupling element 2ba, to which a mounting flange or the like known per se is arranged at reference symbol 2bb.
  • the coupling element 2ba d ient to connect the rod or tube oscillator or beam 3 shown in Figu r 1 3 'and transmit the said U ltraschallschwingungen to the rod or tube vibrator.
  • a hollow tube 2bc is provided in the coupling element 2ba in the form of a blind hole which opens into an end face or end face of the converter 2 or of the lower part 2bh in FIG. 2bd , Said hollow body m 2b has substantially a depth TH and a clear opening diameter DH.
  • the Au h is denoted by the reference DU.
  • the hollow body 2bc In the region of its opening on the end face 2bd, the hollow body 2bc has a running step 2be connected to an enlargement of its clear diameter blade in the area 2bf.
  • the hollow space 2bc may have a (inner) thread (not shown) in the region of its side walls, the function of which will be discussed in more detail below. Also on the function of the step or shoulder 2be or the enlarged cavity diameter at reference character 2bf will be discussed in more detail below.
  • FIG. 3 shows in two partial illustrations a so-called connecting element 6, which serves to connect a radiator, in particular the radiator 3 according to FIG. 1, to the converter 2 according to FIG. 1 or FIG.
  • the connecting element 6 is designed in the manner of a sleeve with external thread 6a and inner bore 6b and has on its closed end face 6c an axial projection 6d on which an external thread 6e is likewise provided.
  • a diameter of the protrusion 6d is smaller than an (outer) diameter of the remaining sleeve part and is tuned to a diameter of an axial threaded hole (not shown) in the radiator 3, so that the radiator 3 can be screwed onto the protrusion 6d.
  • the connecting element 6 With the thread 6a, the connecting element 6 is screwed into a corresponding (internal) thread in the region of the cavity 2bc of the converter 2, which has already been pointed out above.
  • emitter 3 and converter 2 can be connected to one another (detachably), the emitter 3, for the purpose of vibration transmission, having its face facing the converter 2, lying flat in the region of the front side 2bd of the converter 2 (see FIG. Within the converter lower part 2b, at least the cavity designated by reference numeral 6b remains in the interior of the connecting element 6.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the connecting element, which is denoted there by the reference numeral 6 '.
  • the connecting element 6 ' is formed in its upper portion identical to the connecting element 6 according to Figure 3, ie with external thread 6a and inner cavity 6b.
  • the cavity 6b extends through the entire, sleeve-like connecting element 6 ', which in its lower part section experiences an enlargement of the outer diameter, so that at 6c' a circumferential shoulder or a peripheral step is formed.
  • the connecting element 6 ' according to FIG.
  • the partial section with the external thread 6a is preferably inserted into a corresponding internal thread in the region of the hollow space 2bc of the converter 2 (see FIG ), while the lower portion with the male thread 6e 'serves to screw the tubular radiator 3', which has a corresponding internal thread (not shown).
  • inside the converter base 2b remains a cavity defined by the cavity 6b inside the connector 6 '.
  • radiator can be attached to the converter 2 via a welded joint or other cohesive connection without threading
  • An alternative approach consists in the use of a short, non-drilled coupling screw.
  • the essential sound transmission from the converter 2 to the radiator 3 takes place - as already stated - via the end-side coupling surface at reference numeral 2bd in Figure 2 (see reference numeral 5 in Figure 1).
  • the inner surface of the cavity 2bc (cf., FIG. 2) also transmits sound vibrations via the connecting element 6 according to FIG. 3 or the connecting element 6 'according to FIG. conditions to the radiator;
  • this is only an edge effect, while for the useful excitation of the radiator alone the frontal coupling surface is crucial.
  • converter 2 and beam 3, 3 ' are screwed together centrally. If the cooperating coupling surfaces of converter 2 and radiator 3, 3 'plan, the pressure distribution would decrease at the coupling surfaces from the inside out. Since the generated ultrasonic oscillation brings the whole arrangement into motion, this could lead to the fact that at the outer edge the coupling between converter 2 and emitters 3, 3 'is no longer strong enough, which would prevent an efficient sound transmission.
  • circumferential shoulder at reference 2be has the effect that at a central screw and (above all) at the edge of the coupling surface, a sufficiently high pressure prevails and proper sound transmission is ensured because in the proposed converter design just this Edge area for the functioning and the multi-frequency operation is crucial.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Ultraschall-Konverter (2) zum Anregen wenigstens zweier Resonanzen eines daran anzuschließenden oder angeschlossenen Stab- oder Rohrschwingers, aufweisend: ein Konverter-Oberteil (2a) mit wenigstens einem piezokeramischen Wandler (2ac) zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen bei geeigneter elektrischer Anregung; und ein Konverter-Unterteil (2b) mit einem Koppelelement (2ba), welches Koppelelement einerseits mit dem Wandler in Wirkverbindung steht und andererseits zum Anschließen des Stab- oder Rohrschwingers ausgebildet ist, um die Ultraschallschwingungen an den Stab- oder Rohrschwinger zu übertragen; welches Konverter-Oberteil und welches Konverter-Unterteil axial hintereinander angeordnet sind; welcher Ultraschall-Konverter sich dadurch auszeichnet, dass in dem Koppelelement (2ba) ein Hohlraum (2bc) vorgesehen ist zum Verstärken einer Radialkomponente einer Ultraschallschwingung bei einer höheren Frequenz als einer Grundschwingungsfrequenz des Konverters (2), welcher Hohlraum (2bc) zu einer dem Konverter-Oberteil abgewandten Stirnseite (2bd) des Konverter-Unterteils (2b) hin öffnet.

Description

U ltraschall-Konverter
Besch reibung
Die Erfindung betrifft einen U ltraschall-Konverter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum An regen zweier Resonanzen eines daran anzusch ließenden oder angeschlossenen Stab- oder Roh rschwingers. Ein solcher U ltraschall-Konverter u mfasst ein Konverter-Oberteil mit mindestens einem piezokeramischem Wandler zu m Erzeugen von Ultraschallschwingungen bei geeigneter elektrischer Anregung und ein Konverter-Unterteil mit einem Koppelelement, welches Koppelelement einerseits mit dem Wandler in Wirkverbindung steht und andererseits zu m Ansch ließen des Stab- oder Rohrschwingers ausgebildet ist, u m d ie U ltraschall-Schwingungen an den Stab- oder Roh rschwinger zu übertragen . Das Konverter-Oberteil und das Konverter-Unterteil sind axial h intereinander angeordnet.
Zudem betrifft d ie Erfindung eine U ltraschall-Schwinganordnung aus einem U ltraschall-Konverter und einem daran angeschlossenen Stab-/Roh rschwinger.
Ein gattungsgemäßer U ltraschall-Konverter bzw. eine gattungsgemäße U ltraschall-Schwinganordnung ist beispielsweise aus der DE 1 0 2005 007 056 A1 bekannt. Vergleichbare Gegenstände finden sich auch in der EP 0 455 837 A1 , der DE 30 27 533 A1 sowie der EP 1 065 009 A1 .
Nachfolgend sei ku rz auf das Grundprinzip von sogenannten Stab- oder Roh rschwingern eingegangen , mit denen sich die vorliegende Erfindung beschäftigt:
Ein aus dem Stand der Technik bekannter, klassischer U ltraschall-Konverter führt eine longitud inale Schwingung aus, wenn d ie dort vorhandenen piezoke- ramischen Wandler in geeigneter Weise elektrisch angeregt werden .„Longitud i- nal" bedeutet in d iesem Zusammenhang eine Schwingung in Richtung der Konverter-Längsachse. Eine axiale Länge des Konverters entspricht dabei einer halben Wellen länge der beabsichtigten (Grund-)Frequenz. Der Konverter selbst besteht aus zwei Hälften oder Teilen , die jeweils d ie Länge einer Viertelwellenlänge haben : d ie eine Hälfte (das Konverter-Oberteil) setzt sich aus dem piezo- keramischen Wandler (oder piezokeramischem Paket) und einer h interen
Druckmasse zusammen , welche Druckmasse zur Vorspannung des genannten Pakets d ient. Zweckmäßigerweise ist in d iesem Zusammenhang noch ein geeignetes Vorspann mittel (Sch raube) vorgesehen . Die andere Hälfte (das Konverter- U nterteil) ist im Wesentlichen ein massives Metallteil, welches die du rch den Wandler angeregten Schwingungen an einen angesch lossenen Schwinger oder Strah ler, bzw. eine Sonotode weiterleitet.
Die longitud inale Amplitude an einer unteren Koppelfläche des Unterteils ist entscheidend für d ie An regung des angesch lossenen Strah lers. Neben einer entsprechenden longitud inalen Grund resonanz bei einer entsprechenden Grundresonanzfrequenz besitzt ein klassischer Konverter weitere Resonanzen bei höheren Frequenzen , d ie sich jedoch n icht zu r An regung des Strahlers eignen , weil keine ausreichende Longitudinalamplitude an der Koppelfläche vorliegt und zu hohe Verluste du rch unerwünschte Schwingungsanteile auftreten .
Der Erfindung liegt d ie Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Ultraschall-Konverter und eine h ierauf basierende U ltraschall-Schwinganordnung anzugeben , welche d ie vorstehend genannten Nachteile überwindet und die Anregung eines Strah lers bei wenigstens einer weiteren , höheren Frequenz ermöglicht, so dass ein Mehrfrequenzbetrieb, speziell ein Zweifrequenzbetrieb, ermöglicht wird .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen U ltraschall-Konverter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Ultraschall-Schwinganordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 . Die jeweiligen Unteransprüche bilden die Erfindungsgegenstände in vorteilhafter Weise weiter.
Erfindungsgemäß ist ein U ltraschall-Konverter zu m An regen zweier Resonanzen eines daran anzusch ließenden oder angeschlossenen Stab- oder Roh rschwingers, aufweisend : ein Konverter-Oberteil mit wenigstens einem piezokerami- schen Wandler zum Erzeugen von U ltraschallschwingungen bei geeigneter elektrischer Anregung ; und ein Konverter-Unterteil mit einem Koppelelement, welches Koppelelement einerseits mit dem Wandler in Wirkverbindung steht und andererseits zum Anschließen des Stab- oder Rohrschwingers ausgebildet ist, u m d ie U ltraschallschwingungen an den Stab- oder Rohrschwinger zu übertragen ; welches Konverter-Oberteil und welches Konverter-Unterteil axial h intereinander angeordnet sind ; dadurch gekennzeichnet, dass in dem Koppelelement ein Hoh lrau m vorgesehen ist zu m Verstärken einer Rad ialkomponente einer U ltraschallschwingung bei einer höheren Frequenz als einer Grundschwingungsfrequenz des Konverters, welcher Hoh lrau m zu einer dem Konverter-Oberteil abgewandten Stirnseite des Konverter-Unterteils h in öffnet.
Eine erfindungsgemäße U ltraschall-Schwinganordnung u mfasst wenigstens einen erfindungsgemäßen U ltraschall-Konverter und einen daran angeschlossenen Stab- oder Roh rschwinger.
Dadurch , dass in dem Koppelelement des erfindungsgemäßen U ltraschall- Konverters ein Hoh lraum vorgesehen ist, lässt sich die Rad ialkomponente einer U ltraschallschwingung bei einer höheren Frequenz als der Grundschwingungsfrequenz oder Grund resonanzfrequenz des Konverters gezielt verstärken , wodurch der angestrebte Meh rfrequenzbetrieb ermöglicht wird .
Eine erste Weiterbildung des erfindungsgemäßen U ltraschall-Konverters sieht vor, dass eine Tiefe des Hoh lraums zwischen etwa 30% und etwa 60% einer Länge des Konverter-Unterteils in axialer Richtung beträgt, vorzugsweise etwa 40% bis etwa 50%, höchst vorzugsweise etwa 45% .
I m Zuge einer zweiten Weiterbildung des erfindungsgemäßen U ltraschall- Konverters kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein , dass ein lichter Durchmesser des Hoh lraums zwischen etwa 50% und maximal etwa 90% eines Au ßendurchmessers des Konverter-Unterteils quer zu der axialen Richtung beträgt, vorzugsweise etwa 60% bis etwa 80%, höchst vorzugsweise etwa 70%.
Auf diese Weise ergibt sich eine besonders effiziente Verstärkung der Rad ialkomponente der Schwingung des Unterteils du rch den dort vorgesehenen Hoh lraum . Eine stärkere Rad ialschwingung speziell im mittleren Bereich des Unterteils führt zu einer hohen longitudinalen Amplitude an der Koppelfläche, so dass d ie Schwingung entsprechend gut an den Strah ler übertragen wird . Der genannte Hohlrau m kann in Form einer Boh rung, speziell einer Sacklochboh rung, in dem Konverter-Unterteil ausgebildet sein , d ie sich vorzugsweise entlang dem Konverter-Längsachse erstreckt.
I n an sich bekannter Weise kann in Form einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen U ltraschall-Konverters vorgesehen sein , dass das Konverter- Oberteil neben dem Wandler, der vorzugsweise meh rere piezokeramische Scheiben oder Elemente nebst Anschlusselektroden umfasst, zu mindest noch einen Druckmasse und ein Vorspann mittel aufweist, wobei Wandler, Druckmasse und Vorspann mittel axial hintereinander angeordnet sind .
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ultraschall- Konverters sieht vor, dass eine axiale Länge des Konverter-Unterteils und eine axiale Länge des Konverter-Oberteils in einem Verhältnis von im Wesentlichen etwa 2: 1 stehen . Auf diese Weise lässt sich bei entsprechender Weiterbildung der Erfindung auch erreichen , dass trotz des Hohlrau ms in dem Konverter- U nterteil d ie erste Grundresonanz bei der gleichen Frequenz und der gleichen Schwingungsform verbleibt, wie nach dem klassischen Design . Zu d iesem Zweck ist allerdings das Unterteil länger als im klassischen Design auszubilden . Vorteilhafterweise kann deshalb im Speziellen weiter vorgesehen sein , dass eine axiale Länge des Konverter-Oberteils im Wesentlichen etwa 1 /6 einer lon- gitud inalen Grundwellen länge des anzusch ließenden oder angesch lossenen Stab- oder Roh rschwingers bei der Grundschwingungsfrequenz beträgt, und dass eine axiale Länge des Konverter-Unterteils im Wesentlichen etwa 2/6 einer longitudinalen Grundwellen länge des anzusch ließenden oder angeschlossenen Stab- oder Roh rschwingers bei der Grundschwingungsfrequenz beträgt.
Beim klassischen Design war dagegen vorgesehen , dass beide Längen im Wesentlichen genau 1 /4 der longitudinalen Grundwellen länge betragen .
I m Zuge einer wieder anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ultraschall-Konverters kann noch vorgesehen sein , dass der Hoh lrau m im Bereich seiner Öffnung eine umlaufende Schu lter und einen erweiterten lichten Du rchmesser aufweist. Auf diese Weise ist gewäh rleistet, dass eine Druckverteilung über d ie Koppelflächen von Konverter und Strahler auch im Randbereich der Koppelfläche für einen ausreichend hohen Druck sorgt, so dass auch dort eine einwandfreie Schallübertragung gewäh rleistet ist, weil für einen angestrebten Mehrfrequenzbetrieb gerade dieser Randbereich besonders wichtig ist.
Wieder eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen U ltraschall-Konverters sieht vor, dass das Konverter-Unterteil im Wesentlichen , mit Ausnah me des Hoh lraums, als ein massives Metallteil ausgebildet ist, vorzugsweise in Titan oder einem vergleichbaren Metall.
Zu m Verbinden mit dem eigentlichen Stab- oder Rohrschwinger bzw. Strah ler kann weiterh in vorgesehen sein , dass das Konverter-Unterteil im Bereich des Hohlrau ms ein Innengewinde aufweist, welcher un mittelbar zum Einsch rauben des Stab- oder Roh rschwingers oder zu m Einsch rauben eines Verbindungselements zu m Anschließen des Stab- oder Roh rschwingers d ient.
Eine entsprechende erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen U ltraschall- Schwinganordnung sieht vor, dass der Stab- oder Rohrschwinger einen axialen Vorsprung aufweist, mit dem er zu Verbindungszwecken in den Hoh lraum im Konverter-Unterteil oder in ein dort eingebrachtes, vorzugsweise eingesch raubtes Verbindungselement eingreift, insbesondere eingesch raubt ist.
Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen U ltraschall-Schwinganordnung sieht dagegen vor, dass der Stab-/Roh rschwinger eine axiale Gewindeboh rung aufweist, in d ie ein an dem Konverter-Unterteil vorgesehener axialer Gewindevorsprung eingesch raubt ist. Dieser Gewindevorsprung kann seinerseits an einem in den Hoh lraum im Konverter-Unterteil eingebrachten , vorzugsweise eingesch raubten Verbindungselement vorgesehen sein .
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen U ltraschall- Schwinganordnung sieht vor, dass das Verbindungselement den Hoh lrau m im Konverter-Unterteil auch im eingebrachten bzw. eingesch raubten Zustand nu r teilweise ausfüllt, so dass auch im Betrieb der Ultraschall-Schwinganordnung ein Hoh lrau m im Konverter-Unterteil verbleibt, was d ie weiter oben ausführlich besch riebenen Vorteile mit sich bringt.
Das Verbindungselement kann im Zuge einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen U ltraschall-Schwinganordnung zumindest teilweise hü lsenartig ausgebildet sein und in seinem in dem Hohlraum befindlichen Abschnitt seinerseits einen Hohlraum aufweisen, der auch bei angeschlossenem Stab-/Rohr- schwinger im Wesentlichen frei bleibt. Dies ist gleichbedeutend damit, dass das Verbindungselement den Hohlraum im Konverter-Unterteil nur teilweise ausfüllt, worauf bereits hingewiesen wurde.
Alternativ liegt es jedoch auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, den Stab-/Rohrschwinger bzw. Strahler stoffschlüssig oder in sonstiger Weise an dem Konverter zu befestigen.
Vorliegend wird demnach ein Mehrfrequenzbetrieb oder speziell ein Zweifrequenzbetrieb des Stab-/Rohrschwingers dadurch ermöglicht, dass eine zweite, in einem geeignet ausgebildeten Stab oder Rohr bereits vorhandene Resonanz mit demselben Konverter angeregt wird, wie die eingangs beschriebene longitu- dinale Grundresonanz. Der Konverter ist zu diesem Zweck derart ausgebildet, dass er neben der longitudinalen Grundresonanz noch wenigstens eine weitere Resonanz aufweist, die an seiner unteren Koppelfläche (Stirnseite oder Stirnfläche des Konverter-Unterteils) eine für die Anregung des Stabs oder Rohrs ausreichend hohe Longitudinalamplitude aufweist. Die Frequenz dieser zweiten Resonanz kann - je nach Durchmesser des Konverters - zwischen etwa dem 1 ,5- fachen und dem 2-fachen der longitudinalen Grundfrequenz betragen. Die Form der Resonanz setzt sich aus radialen und longitudinalen Schwingungsanteilen zusammen.
Wie bereits weiter oben verdeutlicht wurde, besteht ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung darin, die Radialkomponente der Schwingung des Unterteils durch den dort vorgesehenen Hohlraum (Bohrung) zu verstärken. Auf vorteilhafte Tiefen- und Durchmesserabmessungen des Hohlraums bzw. der Bohrung wurde weiter oben bereits hingewiesen. Eine verstärkte Radialschwingung im Bereich des Konverter-Unterteils - speziell in dessen mittlerem Bereich - führt zu einer hohen longitudinalen Amplitude an der Koppelfläche, die entsprechend an den Strahler oder Schwinger übertragen werden kann, um den angestrebten Mehrfrequenzbetrieb zu ermöglichen.
Um trotz des Hohlraums die erste Grundresonanz bei der gleichen Frequenz und Schwingungsform zu behalten, wie dies nach dem Stand der Technik be- kannt ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Konverter-Unterteil länger als beim klassischen Design auszubilden. Die Längenaufteilung zwischen Oberteil und Unterteil erfolgt im Verhältnis 1 :2, worauf weiter oben bereits detailliert hingewiesen wurde.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
Figur 1 zeigt zwei verschiedene Ultraschall-Schwinganordnungen, wobei ei- nerseits der Strahler aus einem Vollmaterial und andererseits der
Strahler aus einem Rohrmaterial gebildet ist (Stab- bzw. Rohrschwinger);
Figur 2 zeigt einen Ultraschall-Konverter gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
Figur 3 zeigt ein Verbindungselement zum Verbinden beispielsweise des
Konverters aus Figur 2 mit einem Strahler (aus Vollmaterial); und Figur 4 zeigt ein anderes Verbindungselement zum Verbinden beispielsweise des Konverters aus Figur 2 mit einem Strahler (Rohrstrahler).
Figur 1 zeigt in einer rechten und einer linken Teilabbildung jeweils eine erfindungsgemäße Ultraschall-Schwinganordnung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Die Ultraschall-Schwinganordnung 1 umfasst einen Ultraschall-Konverter 2, auf den nachfolgend anhand von Figur 2 genauer eingegangen wird, so dass die einzelnen Bestandteile des Ultraschall-Konverters 2 in Figur 1 nicht näher bezeichnet sind. Der Ultraschall-Konverter (oder kurz: Konverter) 2 ist mit einem sogenannten Strahler 3 bzw.3' verbunden, wobei der Strahler 3 in der linken Teilabbildung aus einem Vollmaterial gebildet ist, während der Strahler 3' im rechten Teil der Abbildung aus einem Rohrmaterial besteht. Der Strahler 3, 3' endet in an sich bekannter Weise in einer Spitze 4, worauf vorliegend nicht genauer einzugehen ist. Der Konverter 2 und der Strahler 3 bzw.3' sind bei einer Kontaktfläche 5 miteinander verbunden und stehen in flächiger Anlage, so dass durch den Konverter 2 erzeugte Ultraschallschwingungen in den Strahler 3 bzw.3' einkoppelbar sind, worauf noch genauer eingegangen wird. Figu r 2 zeigt eine detailliertere Darstellung des Konverters 2 gemäß Figu r 1 . Er setzt sich zusammen aus einem Konverter-Oberteil (oder kurz: Oberteil) 2a, welches Oberteil eine Länge LO aufweist, sowie aus einem Konverter-Unterteil (oder ku rz Unterteil) 2b, welches Unterteil 2b eine Länge LU aufweist. Das Oberteil 2a u mfasst Vorspann mittel in Form einer Vorspannschraube 2aa, eine (hintere) Druckmasse 2ab und einen piezokeramischen Wandler 2ac, der aus einer Abfolge von piezokeramischen Scheiben 2ad und Ansch lusselektroden 2ae gebildet ist, wie sich der Figu r 2 entnehmen lässt. Ein solcher Aufbau des Konverter-Oberteils 2a ist dem Fachmann an sich bekannt. Der piezokeramische Wandler 2ac d ient zum Erzeugen von (mechan ischen ) U ltraschallschwingungen nach Maßgabe einer geeigneten elektrischen An regung. Diese U ltraschallschwingungen werden auf das Konverter-Unterteil 2b übertragen .
Das Konverter-Unterteil 2b umfasst im Wesentlichen ein sogenanntes Koppelelement 2ba , an dem bei Bezugszeichen 2bb ein an sich bekannter Montageflansch oder dergleichen angeordnet ist. Das Koppelelement 2ba d ient dazu , den in Figu r 1 gezeigten Stab- oder Rohrschwinger bzw. -strah ier 3, 3' anzuschließen und d ie genannten U ltraschallschwingungen an den Stab- oder Rohrschwinger zu übertragen .
Wie sich der Figur 2 weiterh in entneh men lässt, ist in dem Koppelelement 2ba ein Hoh lrau m 2bc in Form einer Sacklochbohrung vorgesehen , d ie zu einer mit dem Bezugszeichen 2bd bezeichneten Stirnseite oder Stirnfläche des Konverters 2 bzw. des Unterteils 2b h in öffnet. Der genannte Hoh lrau m 2bc weist im Wesentlichen eine Tiefe TH und einen lichten Öffnungsdurch messer DH auf. Der Au ßendurchmesser des Unterteils 2b ist mit dem Bezugszeichen DU bezeichnet. I m Rahmen der vorliegenden Ausgestaltung der Erfindung gilt einerseits: 0,5 DU < DH < 0,9 DU . Andererseits gilt: 0,3 LU < TH < 0,6 LU .
I m Bereich seiner Öffnung an der Stirnseite 2bd weist der Hoh lrau m 2bc eine u mlaufende Stufe 2be verbunden mit einer Vergrößerung seines lichten Du rchmessers im Bereich 2bf auf.
Der Hoh lraum 2bc kann im Bereich seiner Seitenwände ein (I nnen-)Gewinde (nicht gezeigt) aufweisen , auf dessen Funktion weiter unten noch genauer eingegangen wird . Auch auf die Funktion der Stufe oder Schulter 2be bzw. des vergrößerten Hohlraum-Durchmessers bei Bezugszeichen 2bf wird weiter unten noch genauer eingegangen.
Figur 3 zeigt in zwei Teilabbildungen ein sogenanntes Verbindungselement 6, welches dazu dient, einen Strahler, insbesondere den Strahler 3 gemäß Figur 1, mit dem Konverter 2 gemäß Figur 1 oder Figur 2 zu verbinden. Das Verbindungselement 6 ist nach Art einer Hülse mit Außengewinde 6a und innerer Bohrung 6b ausgebildet und weist an seiner geschlossenen Stirnseite 6c einen axialen Vorsprung 6d auf, an dem ebenfalls einer Außengewinde 6e vorgesehen ist. Ein Durchmesser des Vorsprungs 6d ist kleiner als ein (Außen-)Durchmesser des restlichen Hülsenteils und ist auf einen Durchmesser einer (nicht gezeigten) axialen Gewindebohrung in dem Strahler 3 abgestimmt, so dass der Strahler 3 auf den Vorsprung 6d aufgeschraubt werden kann. Mit dem Gewinde 6a wird das Verbindungselement 6 in ein entsprechendes (Innen-)Gewinde im Bereich des Hohlraums 2bc des Konverters 2 eingeschraubt, worauf weiter oben bereits hingewiesen wurde. Auf diese Weise lassen sich Strahler 3 und Konverter 2 (lösbar) miteinander verbinden, wobei der Strahler 3 zwecks Schwingungsübertragung mit seiner dem Konverter 2 zugewandten Stirnseite flächig im Bereich der Stirnseite 2bd des Konverters 2 (vgl. Figur 2) anliegt. Innerhalb des Konverter-Unterteils 2b verbleibt zumindest der mit Bezugszeichen 6b bezeichnete Hohlraum im Inneren des Verbindungselements 6.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Verbindungselements, welches dort mit dem Bezugszeichen 6' bezeichnet ist. Das Verbindungselement 6' ist in seinem oberen Teilabschnitt identisch zu dem Verbindungselement 6 gemäß Figur 3 ausgebildet, d.h. mit Außengewinde 6a und innerem Hohlraum 6b. Allerdings erstreckt sich der Hohlraum 6b gemäß Figur 4 durch das gesamte, hülsenartig ausgebildete Verbindungselement 6', welches in seinem unteren Teilabschnitt eine Vergrößerung des Außendurchmessers erfährt, so dass bei Bezugszeichen 6c' ein umlaufender Absatz oder eine umlaufende Stufe gebildet ist. Demgemäß weist das Verbindungselement 6' in dem genannten unteren Teilabschnitt ein Außengewinde 6e' mit einem gegenüber dem Gewinde 6a vergrößerten Gewindedurchmesser auf. Das Verbindungselement 6' gemäß Figur 4 eignet sich zur Verwendung mit dem Rohrstrahler 3' gemäß der rechten Teilabbildung in Figur 1. Wiederum wird vorzugsweise der Teilabschnitt mit dem Außengewinde 6a in ein entsprechendes Innengewinde im Bereich des Hohlraums 2bc des Konverters 2 (vgl. Figur 2) eingeschraubt, während der untere Teilabschnitt mit dem Außengewinde 6e' dazu dient, den rohrförmigen Strahler 3', der über ein (nicht gezeigtes) entsprechendes Innengewinde verfügt, aufzuschrauben. Wiederum verbleibt im Inneren des Konverter-Unterteils 2b ein Hohlraum, der durch den Hohlraum 6b im Inneren des Verbindungselements 6' definiert ist.
Insbesondere durch Verwendung des Konverters 2a gemäß Figur 2 mit einem entsprechenden Verbindungselement 6, 6' gemäß Figur 3 oder Figur 4 in Verbindung mit einem jeweils geeigneten Strahler 3, 3' gemäß Figur 1 lässt sich eine Ultraschall-Schwinganordnung schaffen, die für einen Betrieb an mehreren Frequenzen, speziell bei zwei verschiedenen Frequenzen, geeignet ist. In diesem Zusammenhang ist im Hinblick auf die axiale Länge LO des Konverter- Oberteils 2a im Verhältnis zur Länge LU des Konverter-Unterteils 2b vorgesehen, dass das Verhältnis LU:LO im Wesentlichen gerade 2:1 beträgt. In absoluten Zahlenwerten ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass LU etwa 2/6 einer Wellenlänge einer longitudinalen Grundschwingung des Konverters 2 entspricht, während LO gerade 1/6 der genannten Grundwellenlänge entspricht. Auf diese Weise weicht der in Figur 2 gezeigte Konverter 2 deutlich vom„klassischen Design" ab, bei dem gilt: LU = LO = 1/4 Grundwellenlänge.
Neben der unter Bezugnahme auf Figur 3 und Figur 4 beschriebenen„Hülsenlösung" für das Verbindungselement liegen noch weitere Befestigungsmöglichkeiten im Rahmen der Erfindung. Beispielsweise kann der Strahler über eine Schweißverbindung oder eine sonstige stoffschlüssige Verbindung ohne Gewinde an dem Konverter 2 befestigt sein. Ein alternativer Lösungsansatz besteht in der Verwendung einer kurzen, nicht durchbohrten Koppelschraube.
Die wesentliche Schallübertragung vom Konverter 2 an den Strahler 3 erfolgt - wie bereits ausgeführt - über die stirnseitige Koppelfläche bei Bezugszeichen 2bd in Figur 2 (vgl. Bezugszeichen 5 in Figur 1 ). Zwar überträgt auch die Innenoberfläche des Hohlraums 2bc (vgl. Figur 2) über das Verbindungselement 6 gemäß Figur 3 bzw. das Verbindungselement 6' gemäß Figur 4 Schallschwin- gungen an den Strahler; hierbei handelt es sich jedoch nur um einen Randeffekt, während für die nutzbare Anregung des Strahlers allein die stirnseitige Koppelfläche ausschlaggebend ist.
Gemäß der hier näher beschriebenen Ausführungsform sind Konverter 2 und Strahl 3, 3' zentral miteinander verschraubt. Wären die zusammenwirkenden Koppelflächen von Konverter 2 und Strahler 3, 3' plan, würde die Druckverteilung an den Koppelflächen von innen nach außen abnehmen. Da die erzeugte Ultraschallschwingung die gesamte Anordnung in Bewegung bringt, könnte dies dazu führen, dass am äußeren Rand die Kopplung zwischen Konverter 2 und Strahler 3, 3' nicht mehr stark genug ist, was eine effiziente Schallübertragung verhindern würde. Die weiter oben beschriebene, umlaufende Schulter bei Bezugszeichen 2be hat den Effekt, dass bei einer zentralen Verschraubung auch (oder vor allem) am Rand der Koppelfläche ein ausreichend hoher Druck herrscht und eine einwandfreie Schallübertragung gewährleistet ist, da bei dem vorgeschlagenen Konverter-Design gerade dieser Randbereich für die Funktionsweise und den Mehrfrequenzbetrieb ausschlaggebend ist.

Claims

Ansprüche
1. Ultraschall-Konverter (2) zum Anregen zweier Resonanzen eines daran anzuschließenden oder angeschlossenen Stab- oder Rohrschwingers (3, 3'), aufweisend:
ein Konverter-Oberteil (2a) mit wenigstens einem piezokeramischen Wandler (2ac) zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen bei geeigneter elektrischer Anregung; und
ein Konverter-Unterteil (2b) mit einem Koppelelement (2ba), welches Koppelelement einerseits mit dem Wandler in Wirkverbindung steht und andererseits zum Anschließen des Stab- oder Rohrschwingers ausgebildet ist, um die Ultraschallschwingungen an den Stab- oder Rohrschwinger zu übertragen;
welches Konverter-Oberteil und welches Konverter-Unterteil axial hintereinander angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Koppelelement (2ba) ein Hohlraum (2bc) vorgesehen ist zum Verstärken einer Radialkomponente einer Ultraschallschwingung bei einer höheren Frequenz als einer Grundschwingungsfrequenz des Konverters (2), welcher Hohlraum (2bc) zu einer dem Konverter-Oberteil abgewandten Stirnseite (2bd) des Konverter-Unterteils (2b) hin öffnet.
2. Ultraschall-Konverter (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Tiefe (TH) des Hohlraums (2bc) zwischen etwa 30% und etwa 60% einer Länge (LU) des Konverter-Unterteils (2b) in axialer Richtung beträgt.
3. Ultraschall-Konverter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein lichter Durchmesser (DH) des Hohlraums (2bc) zwischen etwa 50% und maximal etwa 90% eines Außendurchmessers (DU) des Konverter-Unterteils (2b) quer zu der axialen Richtung beträgt.
4. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Konverter-Oberteil (2a) neben dem Wandler (2ac), der vorzugsweise mehrere piezokeramische Scheiben (2ad) oder Elemente nebst Anschlusselektroden (2ae) umfasst, zumindest noch eine Druckmasse (2ab) und ein Vorspannmittel (2aa) aufweist, wobei Wandler, Druckmasse und Vorspannmittel axial hintereinander angeordnet sind.
5. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine axiale Länge (LU) des Konverter-Unterteils (2b) und eine axiale Länge (LO) des Konverter-Oberteils (2a) in einem Verhältnis von im Wesentlichen etwa LU:LO=2:1 stehen.
6. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine axiale Länge (LO) des Konverter-Oberteils (2a) im Wesentlichen etwa 1/6 einer longitudinalen Grundwellenlänge des anzuschließenden oder angeschlossenen Stab- oder Rohrschwingers (3, 3') bei der Grundschwingungsfrequenz beträgt; und
eine axiale Länge (LU) des Konverter-Unterteils (2b) im Wesentlichen etwa 2/6 einer longitudinalen Grundwellenlänge des anzuschließenden oder angeschlossenen Stab- oder Rohrschwingers (3, 3') bei der Grundschwingungsfrequenz beträgt.
7. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hohlraum (2bc) in Form einer axialen Sackloch-Bohrung in der genannten Stirnseite (2bd) ausgebildet ist.
8. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hohlraum (2bc) im Bereich seiner Öffnung eine umlaufende Schulter (2be) und einen erweiterten lichten Durchmesser (2bf) aufweist.
9. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das Konverter-Unterteil (2b) im Wesentlichen, mit Ausnahme des Hohlraums (2bc), als ein massives Metallteil ausgebildet ist, vorzugsweise in Titan oder dgl.
10. Ultraschall-Konverter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Konverter-Unterteil (2b) im Bereich des Hohlraums (2bc) ein Innengewinde aufweist zum Einschrauben des Stab- oder Rohrschwingers (3, 3') oder zum Einschrauben eines Verbindungselements (6, 6') zum Anschließen des Stab- oder Rohrschwingers (3, 3').
11. Ultraschall-Schwinganordnung (1) aus einem Ultraschall-Konverter (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem daran angeschlossenen Stab- (3) oder Rohrschwinger (3').
12. Ultraschall-Schwinganordnung (1) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stab-/Rohrschwinger (3, 3') einen axialen Vorsprung aufweist, mit dem er zu Verbindungszwecken in den Hohlraum (2bc) im Konverter-Unterteil (2b) oder in ein dort eingebrachtes, vorzugsweise eingeschraubtes, Verbindungselement (6, 6') eingreift, insbesondere eingeschraubt ist.
13. Ultraschall-Schwinganordnung (1) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stab-/Rohrschwinger (3, 3') eine axiale Gewindebohrung aufweist, in die ein an dem Konverter-Unterteil (2b) vorgesehener axialer Gewindevorsprung (6d) eingeschraubt ist, welcher Gewindevorsprung (6d) an einem in den Hohlraum (2bc) im Konverter-Unterteil (2b) eingebrachten, vorzugsweise eingeschraubten, Verbindungselement (6) vorgesehen ist.
14. Ultraschall-Schwinganordnung (1) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungselement (6, 6') den Hohlraum (2bc) im Konverter-Unterteil (2b) nur teilweise ausfüllt.
15. Ultraschall-Schwinganordnung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungselement (6, 6') zumindest teilweise hülsenartig ausgebildet ist und in seinem in dem Hohlraum (2bc) des Konverter-Unterteils (2b) befindlichen Abschnitt seinerseits einen Hohlraum (6b) aufweist, der auch bei angeschlossenem Stab-/Rohrschwinger (3, 3') im Wesentlichen frei bleibt.
16. Ultraschall-Schwinganordnung (1) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stab-/Rohrschwinger (3, 3') stoffschlüssig an dem Konverter (2) befestigt ist.
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