WO2019206424A1

WO2019206424A1 - Verfahren und vorrichtung zum applizieren eines flexiblen flächengebildes auf ein basisformteil, sowie bauteil mit einem flexiblen flächengebilde auf einem basisformteil

Info

Publication number: WO2019206424A1
Application number: PCT/EP2018/060852
Authority: WO
Inventors: Axel VIETZE; Peter Solenthaler
Original assignee: Telsonic Holding Ag
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-10-31
Also published as: DE112018007528A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebildes (21) auf ein Basisformteil (22) mittels Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, sowie ein Bauteil (20) mit einem flexiblen Flächengebilde (21) auf einem Basisformteil (22). Das flexible Flächengebilde (21) wird mittels mindestens einer Trennkontur (15) einer Sonotrode (10) entlang einer Trennlinie (25) aus einer Rohware (34) mindestens teilweise herausgetrennt und im Wesentlichen zeitgleich mittels mindestens einer Schweisskontur (16) der Sonotrode (10) entlang einer Schweisslinie (26) durch Schwingungen mit dem Basisformteil verbunden. Das Basisformteil (22) und/oder das Flächengebilde (21) werden insbesondere mittels einer Stoppfläche (17, 19) der Sonotrode (10) benachbart zu der Schweisslinie (26) und/oder der Trennlinie (25) verformt und insbesondere flachgedrückt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebildes auf ein Basisformteil, sowie Bauteil mit einem flexiblen Flächengebilde auf einem Basisformteil

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebildes auf ein Basisform teil mittels Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, sowie ein Bauteil mit einem flexiblen Flächengebilde auf einem Basisformteil .

Aus dem Stand der Technik sind Ultraschall-Trennschweiss- Verfahren bekannt, die vor allem im Bereich von Textilien, Foli en und Vliesen eingesetzt werden. Mit Ultraschall lassen sich beliebige Formen aus thermoplastischen, mehrlagigen Geweben, Vliesstoffen oder Folien ausstanzen und gleichzeitig entlang der Schnittkontur verschweissen . Der thermoplastische Faseranteil sollte mindestens 20% betragen. Die vom Ultraschallsystem er zeugten Schwingungen bewirken eine Trennwirkung eines Ultra schallwerkzeugs gegenüber einem Amboss mit entsprechender Trenn kontur. Bei der gleichzeitig eintretenden Schwingungsdämpfung entsteht im Trennzonenbereich Wärme, was zu einer Verschweissung entlang der Schnittkante führt. Ein derartiges Verfahren ist insbesondere für die Verbindung von zwei flexiblen Flächengebil den geeignet, bei welcher beide Fügewerkstücke parallel zueinan der aus einer jeweiligen Rohware getrennt werden.

Trennen und Aufschweissen sind auch bekannt für Vliese und Gewe be, die ausgeschnitten und auf ein Kunststoff-Formteil aufge- schweisst werden. Typische Anwendungen sind Membrane in der Me dizinal-, Automobil-, Elektronik- und Verpackungsindustrie. Aus der W02017 /I 86764 ist es beispielsweise bekannt, eine Sonotrode durch eine Matrize hindurch zu bewegen und dabei einen Stanzling aus einer Rohware in Form eines Membranbands heraus zu stanzen. Der Stanzling wird mittels Unterdrück an der Sonotrode gehalten. Sonotrode und ein Rohprodukt werden aufeinander zu bewegt. So bald die Sonotrode das Rohprodukt berührt, wird sie mit Ultra schall beaufschlagt und der Stanzling an das Rohprodukt ge- schweisst. Die Sonotrode dient somit zum Stanzen und zum Ver- schweissen .

Zum Stanzen wird allerdings zusätzlich eine Matrize benötigt und der Stanzling muss nach dem Ausstanzen an der Sonotrode gehalten werden, bis die Sonotrode und/oder der Stanzling in Kontakt mit dem Rohprodukt steht. Dies erfordert einen aufwändigen Aufbau mit den entsprechenden Vorrichtungen.

Es besteht daher die Aufgabe, die Nachteile des Bekannten zu überwinden und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebildes auf ein Basis formteil mittels Schwingungen vorzustellen, die einen verein fachten Ablauf mit einem vereinfachten Aufbau erlauben, sowie ein Bauteil, das auf vereinfachte Art in einer hohen Qualität und Güte herstellbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Applizieren ei nes flexiblen Flächengebilde auf ein Basisformteil mittels einer zu Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, angereg ten Sonotrode. Dabei wird zunächst eine Rohware in Kontakt mit dem Basisformteil gebracht und das flexible Flächengebilde wird mittels mindestens einer Trennkontur entlang einer Trennlinie aus der Rohware mindestens teilweise herausgetrennt.

Die Trennkontur ist bevorzugt auf der Sonotrode ausgebildet.

Die Trennkontur wird typischerweise durch die Spitze einer scharfen Kante an der Sonotrode gebildet. Im Wesentlichen zeitgleich wird das Flächengebilde mittels min destens einer Schweisskontur der Sonotrode entlang einer

Schweisslinie durch Schwingungen mit dem Basisform

teil verbunden.

Die Schweisskontur kann durch eine Seitenfläche der scharfen Kante gebildet werden. Die Kante kann Teil eines Profils sein, das von einem Grundkörper der Sonotrode absteht.

Typischerweise verläuft mindestens eine Schweisskontur innerhalb einer Trennkontur.

Alternativ zu einer Trennspitze auf der Sonotrode kann eine Trennkontur, zum Beispiel eine Erhebung mit spitzer Kante, auf dem Basisformteil vorgesehen sein. Bei einer Aufwärmung der Roh ware durch die Schwingung der Sonotrode führt die Geometrie der Trennkontur auf dem Basisformteil zu einem Abtrennen des fle xiblen Flächengebildes aus der Rohware. Die Trennkontur auf dem Basisformteil kann für den Trennvorgang gezielt gehärtet werden. Insbesondere kann der Bereich mit der Trennkontur temporär ge härtet werden, zum Beispiel, indem er abgekühlt wird.

Werden anschliessend Rohware und Basisformteil weiter aufeinan der zu bewegt, so kann es zu einem vollständigen Abriss des fle xiblen Flächengebildes von der Rohware, zum Beispiel an der Aus- senkante des Basisformteils kommen, die dann als Abrisskante dient. Auf dem Basisformteil kann auch eine als Abriss- oder Scherkante ausgebildete Struktur vorgesehen sein, die für ein endgültiges Abtrennen des flexiblen Flächengebildes von der Roh ware dient. Nach dem Trennen und/oder während des Schweissens und/oder nach dem Schweissen kann die Trennkontur auf dem Basisformteil wieder geglättet werden.

Die Begriffe „innen" oder „innerhalb" beziehen sich im Rahmen dieser Anmeldung auf die Lage bezüglich einer zentralen Achse der Sonotrode, bei einer torsionalen Sonotrode auf die Lage be züglich der Torsionsachse. Eine weiter innen liegende Kontur ist näher an der zentralen Längsachse der Sonotrode angeordnet als eine weiter aussen angeordnete Kontur.

Ebenfalls im Wesentlichen zeitgleich wird insbesondere das Ba sisformteil und/oder das Flächengebilde mittels einer Stoppflä che der Sonotrode benachbart zu der Schweisslinie und/oder der Trennlinie verformt, insbesondere flachgedrückt und/oder geglät tet .

Die Stoppfläche auf der Sonotrode kann neben der Schweisskontur und/oder der Trennkontur, zum Beispiel neben der Seitenfläche einer scharfen Kante mit Trennspitze, angeordnet sein.

Unter „im Wesentlichen zeitgleich" wird verstanden, dass die Verfahrensschritte in einem Arbeitsgang ablaufen, während dessen sich die Sonotrode relativ zu dem Flächengebilde und/oder dem Basisformteil bewegt. Während dieses Arbeitsgangs wird kein wei teres Arbeitswerkzeug, insbesondere keine Matrize und kein Am boss, eingesetzt. Das Trennen kann unmittelbar vor dem Ver- schweissen erfolgen, jedoch erst, nachdem die Rohware das Basis formteil kontaktiert hat.

Typischerweise wird die Sonotrode mit der Rohware in Kontakt ge bracht und drückt die Rohware gegen das Basisformteil. Dabei trifft beispielweise zunächst eine Kante der Sonotrode mit einer Spitze auf die Rohware. Bei einem Energieeintrag auf die Rohware und das darunter liegende Basisformteil wird das flexible Flä chengebilde mittels der Spitze der Kante auf der Sonotrode aus der Rohware herausgetrennt, mit einer Seitenfläche der Sonotrode verschweisst und mittels der Stoppfläche verformt, insbesondere geglättet .

Bevorzugt wird das Basisformteil durch die Trennkontur, welche das flexible Flächengebildes aus der Rohware heraustrennt, nicht beeinträchtigt. Insbesondere erfolgt keine Trennung am Basis formteil, sondern nur eine Umformung durch die Stoppfläche.

Bevorzugt weist das Basisformteil eine Befestigungsfläche auf, die zu der Sonotrode weist. Die Sonotrode wird in Richtung des Basisformteils bewegt und drückt dabei eine zwischen Sonotrode und Basisformteil angeordnete Rohware gegen die Befestigungsflä che .

Das flexible Flächengebilde kann zum Beispiel eine innerhalb der Befestigungsfläche liegende Öffnung im Basisformteil verschlies- sen .

Es entsteht dabei auf einfache Weise eine Verbindung mit repro duzierbarer Trenn- und Schweissqualität . Eine zusätzliche Stanz vorrichtung ist nicht notwendig, ebenso wenig wie vor

ausgeschnittene Flächengebilde. Die Stoppfläche kann so ausge führt sein, dass die Ränder des Flächengebildes auf dem herge stellten Bauteils nicht ausfransen und nicht scharf sind, also auch nicht nachbearbeitet werden müssen. Damit lassen sich Bau teile hoher Qualität mit hoher Oberflächengüte hersteilen, was insbesondere bei Anwendungen mit hohen hygienischen oder ästhe tischen Anforderungen wichtig ist. Eine Rohware, aus der ein flexibles Flächengebilde heraustrenn bar ist, lässt sich bei einer entsprechenden Geometrie der Sono trode schon mit einem Energieeintrag trennen, der einen darunter liegenden Basisförmkörper nur erwärmt, nicht aber beschädigt.

Die Rohware ist zum Beispiel eine Membranrohware, die eine dün nere Materialdicke als die des Basisformkörpers aufweist

und/oder die leichter schmelzbar als der Basisformkörper ist.

Das flexible Flächengebilde kann durch Aufschmelzen mit dem Ba sisformteil verbunden werden. Der Energieeitrag durch die Sonot rode führt also dazu, dass sowohl das Material des Flächengebil des als auch Material an der Oberfläche des Basisformkörpers schmelzen und sich dabei verbinden.

Das aufgeschmolzene Material kann von der Verbindungsstelle weg bewegt werden. Die Stoppfläche kann dafür sorgen, dass das auf geschmolzene Material geebnet wird. Die entstehende Oberfläche des hergestellten Bauteils ist bevorzugt glatt, insbesondere mit einer Rauheitsklasse von bis zu N6, was Rauheitswerten von bis zu Ra = 0,8 ym und Rz = 4.65 ym entspricht.

Das aufgeschmolzene Material kann unter einem von der Sonotrode ausgeübten Druck soweit nachgeben und/oder ausweichen, dass zum Beispiel beim Verbinden eine Vertiefung im Basisformteil gebil det wird, in welche ein Rand des Flächengebildes gedrückt wird.

Das Flächengebilde versinkt in diesem Fall im Randbereich der Oberfläche des Basisformteils. Die Verbundstelle ist somit in das Basisformteil integriert und nicht oder nur schwer zugreif bar .

Das flexible Flächengebilde kann aber auch Teile umfassen, die bei einem Energieeintrag nicht, nur unvollständig und/oder schlechter als das Material des Basisformteils aufschmelzen . Die Verbindung kann durch Einbetten von Teilen des Flächengebildes in dem Basisformteil entstehen.

Bei diesen Teilen kann es sich um Filamente handeln.

Bei einem Energieeintrag durch die Sonotrode kann Material an der Oberfläche des Basisformteils aufschmelzen und die Teile des Flächengebildes umfassen. Es kann beispielweise eine Gewebe matrix in eine Kunststoffschmelze des Basisformteils eindringen.

Insbesondere kann auch in diesem Fall beim Verbinden eine Ver tiefung im Basisformteil gebildet werden, in welche ein Rand des Flächengebildes gedrückt wird.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden mittels der Sonotrode torsionale Schwingungen erzeugt.

Bei torsionalen Schwingungen erfolgt die Schwingungsbewegung der Sonotrode typischerweise in einer Richtung, die nicht senkrecht und insbesondere etwa parallel zur Oberfläche des Werkstücks verläuft. Das Werkstück wird dabei schonend behandelt, was be sonders im vorliegenden Fall, in welchem die Sonotrode in Kon takt mit einem flexiblen Flächengebilde kommt, vorteilhaft ist.

Dadurch kann auch eine Beschädigung des Flächengebildes und/oder des Basisformteils verhindert werden.

Bei torsionalen Schwingungen kommt es nur zu einem geringen Par tikelflug, es können also sehr saubere und glatte Verbindungs flächen hergestellt werden. Dies wird zusätzlich durch die Um formung mit der Stoppfläche unterstützt. Die torsionale Schwingung kann so verlaufen, dass die Drehachse senkrecht zu einer Ebene des Flächengebildes steht. Die Sonotro de kann insbesondere eine Trennkontur, eine Schweisskontur und eine Stoppfläche aufweisen, die auf einer Stirnseite der Sonot rode angeordnet sind. Dazu kann beispielsweise eine Spitze einer Kante von der Stirnseite der Sonotrode wegweisen.

Die Achse einer torsionalen Sonotrode kann auch mit einer Ebene des Flächengebildes einen Winkel von kleiner 90 Grad einschlies- sen und/oder parallel zu einer Ebene des Flächengebildes verlau fen. Die Sonotrode kann dazu eine Trennkontur und/oder Schweiss kontur auf einer radial nach aussen weisenden Mantelfläche auf weisen. Derartige Sonotroden könne beispielsweise verwendet wer den, wenn die Befestigungsebene des Basisformteils nicht zu der Sonotrode weist, sondern zum Beispiel an einer Innenfläche ei ner, insbesondere zylindrischen, Öffnung im Basisformteil ange ordnet ist.

Alternativ können mittels der Sonotrode aber auch lineare

Schwingungen erzeugt werden, insbesondere Schwingungen mit einer Schwingungsrichtung, die parallel zu einer Ebene des flexiblen Flächengebildes verläuft.

In einer vorzugsweisen Variante des Verfahrens wird eine umlau fende, durchgehende Trennlinie und/oder eine umlaufende, durch gehende Schweisslinie erzeugt. Dabei bilden die Trennlinie und/oder die Schweisslinie eine auf dem gesamten Weg geschlosse ne Linie.

Eine umlaufende, durchgehende Trennlinie kann durch eine umlau fende, durchgehende Trennkontur erzeugt werden. Ebenso kann eine umlaufende, durchgehende Schweisslinie durch eine umlaufende, durchgehende Schweisskontur erzeugt werden.

Umlaufende, durchgehende Trennlinie und/oder eine umlaufende, durchgehende Schweisslinie werden beispielweise erzeugt, wenn eine Öffnung in einem Basisformteil vollständig abgeschlossen werden soll, beispielsweise, wenn ein Verschluss erzeugt werden soll, oder wenn ein auf oder in dem Basisformteil angeordnetes Bauteil vor Staub, Schmutz und/oder Feuchtigkeit geschützt wer den soll.

Alternativ oder zusätzlich kann eine umlaufende, unterbrochene Trennlinie und/oder eine umlaufende, unterbrochene Schweisslinie erzeugt werden. Dabei weisen die Trennlinie und/oder die

Schweisslinie auf dem Weg Strecken auf, an denen die Trennung und/oder die Verbindung nicht vollzogen wird.

Eine umlaufende, unterbrochene Trennlinie kann durch eine unter brochene Trennkontur erzeugt werden. Eine umlaufende, unterbro chene Schweisslinie kann durch eine unterbrochene Schweisskontur erzeugt werden.

Eine unterbrochene Trennlinie kann zum Beispiel eine Perforation bewirken oder eine Sollbruchstelle für eine spätere Trennung. Eine unterbrochene Trennlinie kann auch dazu führen, dass das Flächengebilde noch mit der Rohware und/oder mit einem weiteren Fächengebilde verbunden bleibt.

Eine unterbrochene Schweisslinie bewirkt, dass das Flächengebil de und das Basisformteil nicht vollständig entlang eines ge schlossenen Weges verbunden sind. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn kein hermetischer Verschluss notwendig oder ge wünscht ist. Bei dem Verfahren kann auch eine Kombination aus einer umlaufen den, durchgehenden Schweisslinie und einer umlaufenden, unter brochenen Trennlinie oder eine Kombination aus einer umlaufen den, durchgehenden Trennlinie und einer umlaufenden, unterbro chenen Schweisslinie erzeugt werden, zu Beispiel wenn die Sonot rode eine entsprechende Geometrie mit unterbrochenen und durch gehenden Konturen aufweist.

In einer weiteren Alternative des Verfahrens kann eine umlaufen de, durchgehende erste Trennlinie und eine umlaufende, unterbro chene zweite Trennlinie erzeugt werden. Es kann beispielsweise mit der ersten Trennlinie das flexible Flächengebilde aus der Rohware herausgetrennt werden und mit der zweiten Trennlinie ei ne innerhalb der ersten Trennlinie liegende Perforation erzeugt werden. Die Schweisslinie kann zwischen der ersten und der zwei ten Trennlinie angeordnet sein.

In einer weiteren Alternative des Verfahrens kann eine umlaufen de, durchgehende erste Schweisslinie und eine umlaufende, unter brochene zweite Schweisslinie erzeugt werden.

In einem vorteilhaften Verfahren ist die mindestens eine Trenn kontur benachbart zu einem Aussenmantel der Sonotrode angeordnet oder wird durch den Aussenmantel gebildet.

Die Trennkontur kann beispielsweise an der Stirnseite einer tor- sionalen Sonotrode angeordnet sein und den gleichen Durchmesser wie ein, insbesondere zylindrischer, Grundkörper der Sonotrode aufweisen oder nur einen geringfügig kleineren Durchmesser.

Das Basisformteil und/oder das Flächengebilde werden in diesem Fall mittels einer bezogen auf die Trennkontur innen liegenden Stoppfläche verformt. Die Verformung erfolgt radial innerhalb der Schweisslinie oder der Trennlinie.

Bei einer umlaufenden, durchgehenden Trennlinie liegen dann auf der Innenseite Basisformteil und Flächengebilde übereinander, der Rest der Rohware verbleibt ausserhalb der Trennlinie. Mit einer innenliegenden Stoppfläche können daher Basisformteil und Flächengebilde verformt werden.

Insbesondere ist die Stoppfläche auf der Stirnseite einer torsi- onalen Sonotrode radial innerhalb der Schweisskontur und/oder der Trennkontur angeordnet.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die mindes tens eine Trennkontur beabstandet von einem Aussenmantel der So notrode angeordnet, bevorzugt auf der Stirnseite einer torsiona- len Sonotrode, sodass zwischen Trennkontur und Aussenmantel noch eine Stoppfläche angeordnet sein kann.

Das Basisformteil und/oder das Flächengebilde werden dann mit tels einer bezogen auf die Trennkontur aussen liegenden Stopp fläche radial ausserhalb der Schweisslinie oder der Trennlinie verformt .

Zwischen Trennkontur und Aussenmantel kann auch eine Schweiss kontur angeordnet sein. Eine derartige Anordnung kann beispiels weise dazu benutzt werden, aus dem Flächengebilde ein Loch her- auszugeschneiden und den das Loch umgebenden Rand des Flächenge bildes an dem Basisformteil fest zu schweissen.

Bevorzugt können das Basisformteil und/oder das Flächengebilde zusätzlich mittels einer bezogen auf die Trennkontur insbesonde- re innen liegenden, weiteren Stoppfläche radial innerhalb der Schweisslinie oder der Trennlinie verformt werden.

Da aufschmelzendes Material beidseitig weg von der der Trenn- und/oder Schweisskontur gedrängt wird, ist es vorteilhaft, wenn die Oberflächen beidseitig von der eigentlichen Verbindungsstel le geglättet werden.

In einer Variante des Verfahrens kann die Trennlinie mittels mindestens einer Trennkontur an einem Aussenmantel der Sonotrode erzeugt werden.

Bevorzugt weist die Sonotrode in diesem Fall einen, insbesondere zylindrischen, Grundkörper auf, von welchem sich die Trennkontur und/oder die Schweisskontur radial wegerstreckt.

Die Trennkontur kann dann senkrecht zu der Drehachse einer tor- sional schwingenden Sonotrode verlaufen, wobei der Aussenmantel um die Drehachse verläuft, oder parallel zur Bewegungsrichtung einer linear schwingenden Sonotrode, wobei sich der Aussenmantel bevorzugt parallel zur linearen Schwingungsrichtung erstreckt.

Derartige Trennkonturen können zum Beispiel in einen konisch zu laufenden Hohlraum eines Basisformteils geführt werden.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens erfolgt in einem ersten Schritt das Heraustrennen mit einer ersten Amplitude der Ultraschallschwingungen und einer ersten Kraft. In einem zweiten Schritt erfolgt das Verbinden von flexiblem Gebilde und Basis formteil mit einer zweiten Amplitude der Ultraschallschwingungen und einer zweiten Kraft. Dabei ist die zweite Amplitude kleiner als die erste Amplitude und/oder die zweite Kraft ist grösser als die erste Kraft. Mit dem ersten Schritt kann über eine ausreichend grosse

Amplitude genügend Energie eingetragen werden, um eine Trennung zu bewirken, wobei die Rohware aber nur gegen das Basisformteil gedrückt wird und sich das flexible Gebilde noch nicht mit dem Basisformteil verbindet.

Im zweiten Schritt kann über eine Amplitude, die für einen Ener gieeintrag ausreicht, der eine Verbindung bewirkt, und die klei ner als die Amplitude für den Trennvorgang sein kann, die Ver bindung zwischen flexiblem Gebilde und Basisformteil hergestellt werden, wenn gleichzeitig das flexible Gebilde ausreichend fest gegen das Basisformteil gedrückt wird.

Bei den flexibles Flächengebilden handelt es sich vorrangig um Flächengebilde, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Folien, Geweben, Gewirken, Netzen, Vliesen, Membranen und Lami naten .

Bei dem Flächengebilde kann sich um einen Verbundstoff handeln, bei dem Fasern in ein Trägermaterial eingelagert sind.

Typische Materialdicken liegen im ym-Bereich bis etwa 2 mm, vor zugsweise liegt die Materialdicke in einem Bereich von etwa 10 ym bis 500 ym.

Die Rohware, aus der das Flächengebilde herausgetrennt wird, kann mehrere separate Lagen umfassen, zum Beispiel mehrere Foli en, insbesondere mehrere Batteriemembranen.

Das Basisformteil kann aus einem Material bestehen, das ausge wählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kunststoffmaterialien, insbesondere Thermoplasten und Verbundwerkstoffen, insbesondere

GFK . Ebenso denkbar sind Anwendungen zum Verbinden von elektrisch leitenden Folien und Kontakten, zum Beispiel bei Batterien. Auch hier führt insbesondere einen torsionale Schwingung zu einem schonenden Verbinden.

Bei dem Basisformteil handelt es sich bevorzugt um ein vorge formtes Basisteil, das insbesondere mindestens eine Öffnung auf weist, die zum Beispiel becherförmig sein kann. Das flexible Flächengebilde kann beispielsweise mit dem Rand der Öffnung ver bunden werden, so dass die Öffnung von dem flexible Flächenge bilde abgedeckt wird.

Die Mindestmaterialstärke des Basisformteils ist abhängig von der Dicke des flexiblen Flächengebildes, damit sichergestellt werden kann, dass das Basisformteil nicht mit getrennt wird. Je dicker das flexible Flächengebilde ist, umso grösser sollte die Mindestmaterialstärke des Basisformteils gewählt werden.

Eine typische Mindestmaterialdicke des Basisformteils liegt im Bereich von 0.2 mm, wenn die Materialstärkte des flexiblen Flä chengebildes im ym-Bereich liegt.

In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens

ist das Basisformteil mit wenigsten einem Energierichtungsgeber versehen, welcher die Schweisslinie definiert.

Das Basisformteil kann derart geformt sein, dass eine Struktur auf der Schweisslinie zuerst in Kontakt mit dem flexiblem Flä chengebilde kommt und aufschmilzt, wenn über die Sonotrode Ener gie eingetragen wird. Die Struktur kann zum Beispiel als eine umlaufende Wulst ausgebildet sein. Der Energierichtungsgeber kann auch als Trennkontur ausgebildet sein .

In einer Variante des Verfahrens wird der applizierte und, ins besondere nur teilweise, herausgetrennte Teil des flexiblen Flä chengebildes mittels einer Reissanordnung vollständig von der Rohware getrennt.

Die Reissanordung kann als separates Werkzeug ausgeführt sein oder ebenfalls als Teil an der Sonotrode ausgebildet oder an dieser befestigt sein.

Dazu kann auch eine Struktur auf dem Basisformteil vorgesehen sein, zum Beispiel eine scharfe Kante, die im Zusammenwirken mit der Sonotrode oder mit einem Werkzeug zum Abtrennen der Rohware dient .

Die Reissanordnung kann auch eine bewegliche Auflagevorrichtung für das Basisformteil umfassen, mit welcher das Basisformteil nach dem Schweissen gegenüber der Sonotrode und der Rohware ver schoben wird, wobei das flexible Flächengebilde vollständig von der Rohware getrennt wird. Bevorzugt wird die Rohware dabei von einer Führungs- oder Halteinrichtung in Position gehalten.

Nach dem Schweissvorgang, der vollständigen Abtrennung des fle xiblen Flächengebildes und somit der Fertigstellung des Bauteils kann dieses entfernt werden und ein neues Basisformteil, sowie neue Rohware an die Sonotrode herangeführt werden.

Die Rohware kann in Form eines Bandes kontinuierlich unter der Sonotrode entlang geführt werden. In einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens wird die

Schweissstelle auf dem Basisformteil vor dem Trennen und Verbin den vorbehandelt. Die Schweissstelle kann zum Beispiel temporär gehärtet werden und/oder es kann eine Plasma- oder Infrarot- Vorbehandlung erfolgen.

Die gehärtete Schweissstelle bietet eine gute Unterlage für die Rohware, auf der sich das Flächengebilde gut abtrennen und eine glatte Verbindungsstelle bilden lässt.

In einer günstigen Ausführung des Verfahrens wird die Amplitude der Schwingungen reduziert oder die Schwingungen werden ausge schaltet, wenn die Stoppfläche das Basisformteil oder das Flä chengebilde länger als eine vorbestimmte Zeitdauer kontaktiert.

Die vorbestimmte Zeitdauer lässt sich zum Beispiel empirisch be stimmen. Die Dauer kann abhängen vom Material und der Dicke der Rohware und vom Material des Basisformteils. Die Dauer kann aus serdem vom gewünschten Glättungsgrad und von der Menge der ein getragenen Energie abhängen.

Es kann eine Liste der Parameter Dicke, Material, Energie und/oder Amplitude sowie zugehörigen Zeitdauern gespeichert wer den, aus denen je nach vorliegender Situation ausgewählt wird.

In einer Ausbildung des Verfahrens kann das Kontaktieren der Stoppfläche und des Basisformteils oder das Kontaktieren der Stoppfläche und des Flächengebildes mittels einer Wegmessung, einer Kraftmessung und/oder einer Leistungsmessung der Schwin gungserzeugungsvorrichtung detektiert werden.

Typischerweise erfolgt zum Trennen und Schweissen eine Relativ bewegung zwischen Sonotrode und Basisformteil, bei welcher sich die Sonotrode und das Basisformteil aneinander annähern und zu nächst die Rohware an das Basisformteil herangebracht wird. Eine weitere Relativbewegung kann während des Schweissens erfolgen, wenn sich zum Beispiel beim Verschweissen eine Vertiefung im Ba sisformteil bildet. Diese Relativbewegungen können direkt über eine Wegmessung erfasst werden.

Jede dieser Bewegungen geht aber auch mit einem bestimmten Wi derstand einher, den die Fügepartner gegenüber der Sonotrode ausüben. Solange noch kein Kontakt besteht, gibt es beispiels weise kaum eine Gegenkraft, beim Kontakt zwischen Sonotrode und Rohware und/oder Basisformteil nimmt die Kraft zu und verändert sich anschliessend in Abhängigkeit des Aufschmelzens und Verbin dens. Die Phasen des Ablaufs lassen sich also auch mit einer Kraftmessung erfassen.

Ebenso wird bei den einzelnen Phasen des Verfahrens eine typi sche Leistung durch den Schwingungserzeuger erbracht.

Die Aufgabe wird ausserdem gelöst durch eine Vorrichtung zum Ap plizieren eines flexiblen Flächengebildes auf einem Basisform teil, insbesondere in einem Verfahren wie vorgehend beschrieben.

Die Vorrichtung weist eine Sonotrode auf. Die Sonotrode umfasst mindestens eine Trennkontur zum Heraustrennen des flexiblen Flä chengebildes aus einer Rohware entlang einer Trennlinie. Die Trennkontur wird typischerweise durch die Spitze einer scharfen Kante an der Sonotrode gebildet.

Die Sonotrode umfasst des Weiteren mindestens eine zur Trennkon tur benachbarte Schweisskontur zum Verbinden des Flächengebildes mit einem Basisformteil entlang einer Schweisslinie mittels Schwingungen . Die Sonotrode kann einen, insbesondere zylindrischen, Grundkör per aufweisen, auf dem die Trennkontur und/oder die Schweisskon- tur in Form einer sich von dem Grundkörper wegerstreckenden Struktur angeordnet ist.

Die Schweisskontur kann durch eine Seitenfläche einer scharfen Kante gebildet werden, deren Spitze die Trennkontur bildet. Die Kante kann Teil eines Profils sein, das von einem Grundkörper der Sonotrode absteht.

Die Sonotrode umfasst insbesondere mindestens eine, insbesondere glatte, Stoppfläche zum Verformen, insbesondere Flachdrücken, des flexiblen Flächengebildes und/oder des Basisformteils. Die Stoppfläche ist benachbart zu der Schweisslinie und/oder der Trennlinie angeordnet.

Die Stoppfläche kann neben der Seitenfläche einer scharfen Kante mit Trennspitze angeordnet sein.

Die Trennkontur und/oder die Schweisskontur können an der Stirn seite der Sonotrode vorgesehen sein.

In einer vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung ist mindestens eine Trennkontur benachbart zu einem Aussenumfang der Sonotrode angeordnet, zum Beispiel benachbart zum Zylindermantel eines So notrodengrundkörpers. Alternativ kann die Trennkontur auch von Rand des Aussenmantels der Sonotrode gebildet werden.

Die Stoppfläche liegt, insbesondere radial, innerhalb der Trenn kontur . Bevorzugt liegt die Stoppfläche unmittelbar neben der Schweiss- kontur, die ebenfalls innerhalb der Trennkontur angeordnet ist. Die Stoppfläche kann dann von der Schweissfläche aufgeschmolze- nes Material glätten.

In einer weiteren Variante der Vorrichtung ist mindestens eine Trennkontur innerhalb eines Aussenmantels der Sonotrode angeord net .

Radial innerhalb oder ausserhalb oder auch beidseitig der Trenn kontur weist die Sonotrode eine jeweilige Stoppfläche auf.

Eine Verformung ist somit auf jeweils einer Seite der Trennlinie möglich. Alternativ erfolgt eine Glättung auf beiden Seiten der Trennlinie .

Weiter bevorzugt erfolgt eine Verformung nicht nur auf der In nenseite der Schweisslinie, sondern auch auf der Aussenseite, um auch eventuell nach aussen verdrängtes aufgeschmolzenes Material zu glätten.

In einer denkbaren Ausbildung der Vorrichtung ist mindestens ei ne Trennkontur an einem Aussenmantel der Sonotrode, insbesondere einer Torsionalsonotrode, angeordnet. Die Sonotrode lässt sich zum Beispiel in eine Öffnung eines Basisformteils einführen und mit einer radial von der Längsachse der Sonotrode wegweisenden Trennkontur kann eine Trennung an der Innenfläche der Öffnung vorgenommen werden, zum Beispiel in einer konisch zulaufenden Öffnung .

Die Sonotrode kann als Linearsonotrode mit am Aussenmantel ange brachten und in Achsrichtung der Sonotrode verlaufen Trenn- und Schweisskonturen ausgebildet sein. Bevorzugt ist sie als Torsio- nalsonotrode ausgebildet.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung sind die

Trennkontur und/oder die Schweisskontur umlaufend und durchge hend. Damit lassen sich ohne grösseren Aufwand umlaufende und durchgehende Trennlinien und/oder Schweisslinien erzeugen, ins besondere mit einer Torsionalsonotrode .

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung Trennkonturen und/oder Schweisskonturen aufweisen, die umlaufend und unterbro chen sind.

Mit unterbrochenen Trennkonturen und/oder Schweisskonturen las sen sich unterbrochene Trennlinien und/oder Schweisslinien er zeugen .

Die Vorrichtung kann auch eine Sonotrode umfassen, die eine um laufende, durchgehende erste Trennkontur und eine umlaufende, unterbrochene zweite Trennkontur aufweist.

Mit der umlaufenden und durchgehenden Trennkontur kann ein Flä chengebilde vollständig aus einer Rohware ausgetrennt werden, während mit der unterbrochenen zweiten Trennkontur gleichzeitig eine Perforation oder Öffnungen erzeugt werden können.

Die Vorrichtung kann zusätzlich über eine Reissanordnung verfü gen, mittels welcher der applizierte und herausgetrennte Teil des flexiblen Flächengebildes von der Rohware abreissbar ist.

Die Reissanordnung kann mit der Sonotrode verbunden sein oder als separates Werkzeug relativ zur Sonotrode, zum flexiblen Flä chengebilde und/oder zum Basisformteil bewegbar sein. Die Reiss- anordnung kann beispielsweise eine Scherfläche aufweisen, die entlang einer Schneidkante auf dem Basisformteil bewegt wird, wobei die Rohware zwischen der Scherfläche und der Schneidkante eingeklemmt ist. Bei einer Relativbewegung von Scherfläche und Schneidkante wird die Rohware getrennt. Die Relativbewegung kann durch ein bewegtes Werkzeug oder ein bewegtes Basisformteil er reicht werden. Die Vorrichtung umfasst daher bevorzugt einen Ak tuator zum Bewegen der Reissanordnung, insbesondere des Basis formteils, des Werkzeugs und/oder der Sonotrode.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung weist die Vorrichtung eine Messanordnung zum Messen eines durch die Sonot rode zurückgelegten Weges, einer auf die Sonotrode wirkenden Kraft und/oder einer durch die Sonotrode aufgenommene Leistung auf .

An den Messwerten kann abgelesen werden, in welcher Phase des Verfahrens sich die Vorrichtung gerade befindet.

Insbesondere weist die Vorrichtung eine Steueranordnung auf, mittels welcher in Abhängigkeit der Resultate der Messanordnung die Amplitude der Schwingungen reduzierbar oder Schwingungen ausschaltbar sind.

Mit der Steueranordnung kann beispielsweise erreicht werden, dass zunächst mit einer bestimmten Kraft und einer bestimmten Amplitude ein Trennvorgang stattfindet und anschliessend mit ge ringerer Kraft und grösserer Amplitude eine Schweissvorgang .

Die Aufgabe wird ausserdem gelöst durch ein Bauteil, insbesonde re hergestellt mit einem wie oben beschriebenen Verfahren. Das Bauteil umfasst ein Basisformteil und ein damit verschweisstes flexibles Flächengebilde, wobei die Verschweissung entlang einer Schweisslinie verläuft und mindestens eine Trennlinie des fle xiblen Flächengebildes benachbart zu der Schweisslinie verläuft. Die Trennlinie kann auf dem Rand des flexiblen Flächengebildes verlaufen, es kann sich aber auch um eine Perforation handeln oder eine andere nicht durchgehende Trennlinie, die innerhalb des Randes des flexiblen Flächengebildes angeordnet ist.

Bevorzugt liegen der Rand und die Schweisslinie unmittelbar ne beneinander .

Das Basisformteil weist benachbart zu der Schweisslinie eine Verformung auf, insbesondere ist das Basisformteil benachbart zu der Schweisslinie flachgedrückt.

Die Verformung kann ausserhalb des Randes des flexiblen Flächen gebildes vorliegen. Die Verformung liegt bevorzugt innerhalb des Randes vor, wobei das Basisformteil und das Flächengebilde be nachbart zu der Schweisslinie eine gemeinsame Verformung aufwei sen, insbesondere flachgedrückt sind.

Vorteilhafterweise liegt auf beiden Seiten der Schweisslinie ei ne Verformung vor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren gezeigten Beispielen erläutert. Dabei sind einander entsprechende Elemente in verschiedenen Beispielen mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen .

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Beispiel für eine Sonotrode in einer

Schnittansicht ;

Fig. 2 ein Detail A aus Figur 1; Fig . 3 ein Beispiel für ein Bauteil in Draufsicht;

Fig. 4 das Beispiel für ein Bauteil in einer Schnittansicht; Fig . 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels für eine Sonotrode in einer Schnittansicht;

Fig . 6 eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für eine Sonotrode in einer Schnittansicht;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines vierten Beispiels für eine Sonotrode in einer Schnittansicht;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines fünften Beispiels für eine Sonotrode in einer seitlichen Ansicht;

Fig. 9a eine schematische Darstellung eines sechsten Beispiels für eine Sonotrode in einer seitlichen Ansicht;

Fig. 9b dasselbe Beispiel in einer Schnittansicht entlang einer

Schnittebene BB aus Figur 9a;

Fig. 10 ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebildes auf ein Basisformteil in ei ner schematischen seitlichen Ansicht.

Figur 1 zeigt ein erstes Beispiel für eine Sonotrode 10 einer ansonsten nicht weiter ausgeführten Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebildes 21 auf einem Basisformteil 22 (siehe Figur 3) .

Die Sonotrode 10 besitzt einen Grundkörper 11 mit einem Aussen- mantel 12 und einer Stirnseite 13. Diese ist im Detail A in Fi gur 2 nochmals dargestellt.

Die Sonotrode 10 ist zu torsionalen Schwingungen um eine Achse 14 anregbar.

Die Sonotrode 10 weist eine Trennkontur 15 zum Heraustrennen ei nes flexiblen Flächengebildes 21 (siehe Figur 3) aus einer Roh- wäre entlang einer Trennlinie 25 (siehe Figur 3) auf. Im vorlie genden Fall ist die Trennkontur 15 umlaufend und durchgehend.

Benachbart zu der Trennkontur 15 befindet sich eine Schweisskon- tur 16 zum Verbinden des Flächengebildes 21 (siehe Figur 3) mit einem Basisformteil 22 (siehe Figur 3) entlang einer Schweissli- nie 26 (siehe Figur 3) mittels Schwingungen, die ebenfalls um laufend und durchgehend ist.

An der der Stirnseite 13 befindet sich ausserdem neben der

Schweisskontur 16 eine glatte Stoppfläche 17 zum Verformen, ins besondere Flachdrücken des flexiblen Flächengebildes 21 (siehe Figur 3) .

Die Trennkontur 15 wird teilweise durch den Aussenmantel 12 ge bildet, so dass das Basisformteil 22 und das Flächengebilde 21 mittels der bezogen auf die Trennkontur 15 innenliegenden Stopp fläche 17 radial innerhalb der Schweisslinie 26 und der Trennli nie 25 verformt werden (siehe Figur 3) .

Die Trennkontur 15 wird durch die Spitze eines umlaufenden Pro fils 18 gebildet, dessen Aussenseite in den Aussenmantel 12 übergeht und dessen Innenseite die Schweisskontur 16 bildet.

Figur 3 zeigt schematisch ein Beispiel für ein erfindungsgemäs- ses Bauteil 20 in Draufsicht, Figur 4 einen Ausschnitt des Bau teils 20 in Schnittansicht. Das Bauteil 20 umfasst ein Basis formteil 22 und ein damit verschweisstes flexibles Flächengebil de 21. Die Schweisslinie 26 verläuft benachbart zu einer Trenn linie 25, die gleichzeitig den Rand des flexiblen Flächengebil des 21 bildet. Benachbart zu der Schweisslinie 26 weisen das Basisformteil 22 und das flexible Flächengebilde 21 eine Verformung 27 auf. Dort sind sie flachgedrückt.

Beim Verbinden hat sich eine Zone 28 im Basisformteil 22 gebil det, in welche der Rand 23 des Flächengebildes 21 gedrückt ist.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Bei spiels für eine Sonotrode 10 in einer Schnittansicht. Benachbart zur Trennkontur 15 und zur Schweisskontur 16 befindet sich in nenseitig eine erste Stoppfläche 17 und aussenseitig eine weite re Stoppfläche 19. Mit dieser kann das Basisformteil ausserhalb vom Rand des Flächengebildes geglättet werden.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Bei spiels für eine Sonotrode 10 in einer Schnittansicht. Die Trenn kontur 15 und die Schweisskontur 16 sind Teil eines umlaufenden Profils 18, dessen Innenseite die Schweisskontur 16 bildet, und dessen Aussenseite 29 einen Teil einer aussenseitig angeordneten Stoppfläche 19 bildet.

Die Schweisskontur schliesst mit der Achse 14 des Sonotrode 10 einen Winkel ß ein. Die Aussenseite 29 des Profils 18 schliesst mit der Achse 14 einen Winkel ein, so dass die Stoppfläche 19 einen geneigten Teil aufweist.

Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Bei spiels für eine torsionale Sonotrode 10 in einer Schnittansicht. Die Trennkontur 15 und die Schweisskontur 16 sind auf dem Aus- senmantel 12 der Sonotrode 10 angeordnet. Mit einer derartigen Sonotrode lassen sich beispielweise flexib le Flächengebilde 21 in einer Öffnung eines Basisformteils 22 mit einer konisch zulaufenden Wand 30 anbringen.

Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Bei spiels für eine torsionale Sonotrode 10 in einer seitlichen An sicht. Neben einer ersten durchgehenden Trennkontur 15 ist eine zweite nicht durchgehende Trennkontur 31 vorgesehen, mit der zum Beispiel Lüftungsöffnungen geschaffen werden können.

Figur 9a zeigt eine schematische Darstellung eines sechsten Bei spiels für eine Linearsonotrode 10 in einer seitlichen Ansicht, Figur 9b zeigt dasselbe Beispiel in einer Schnittansicht entlang einer Schnittebene BB aus Figur 9a. Alternativ könnte die Sonot rode auch in torsionale Schwingungen versetzt werden.

Die Sonotrode 10 weist auf ihrem Aussenmantel 12 nicht umlaufen de Schweisskonturen 16 und Trennkonturen 15 auf. Diese werden durch axial verlaufende Kanten 31 gebildet. Zwischen Kanten 31 befinden sich Stoppflächen 17.

Die Schweisskontur 16, die Trennkontur 15 und eine Stoppfläche können alternativ auch auf einem nicht explizit dargestellten Podest angeordnet sein, welches sich radial vom Aussenmantel 12 erstreckt .

Figur 10 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung 100 zum Appli zieren eines flexiblen Flächengebildes 21 (siehe Figur 3) auf einem Basisformteil 22 in einer schematischen seitlichen An- sicht . Die Vorrichtung 100 umfasst eine Sonotrode 10, die Schwingungen um eine Torsionalachse T ausführen kann, einen Ultraschallkon verter 32 und einen Generator 33.

Der Konverter 32 erzeugt typischerweise Schwingungen mit einer Schwingungsfrequenz im Bereich von 10 kHz bis 40 kHz.

Die Sonotrode 10 weist eine Trennkontur 15 zum Heraustrennen des flexiblen Flächengebildes 21 (siehe Figur 3) aus einer Rohwa re 34, eine zur Trennkontur 15 benachbarte Schweisskontur 16 zum Verbinden des Flächengebildes 21 (siehe Figur 3) mit einem Ba sisformteil 22, sowie eine glatte Stoppfläche 19 zum Verformen auf .

An dem Basisformteil 22 ist ein Energierichtungsgeber 35 vorge sehen, der in diesem Fall als um eine Öffnung 36 in dem Basis formteil 22 umlaufende Wulst ausgebildet ist.

Bewegen sich das Basisformteil 22 und die Sonotrode 10 aufeinan der zu, wobei sich zum Beispiel die Auflagevorrichtung 37 für das Basisformteil 22 in Richtung Sonotrode 10 bewegt, kommt die Sonotrode 10 in Kontakt mit der Rohware 34 und diese in Kontakt mit dem Energierichtungsgeber 35. Wird die Sonotrode 10 mit Energie beaufschlagt, führt die Torsionalschwingung zu einem Trennen, Verschweissen und Glätten entlang des Energierichtungs gebers 35.

Mittels der Führungs- und Haltevorrichtung 38 der Rohware 34 und der Auflagevorrichtung 37 können Rohware 34 und Basisformteil 22 noch weiter aneinander angenähert werden, wobei das flexible Flächengebilde 21 (siehe Figur 3) endgültig von der Rohware 34 abgetrennt wird, beispielweise entlang der Abrisskante 39, die auf dem Basisformteil 22 angeordnet ist. Die entlang der Achse T bewegbare Führungs- und Haltevorrichtung 38 und die entlang der Achse T bewegbare Auflagevorrichtung 37 bilden eine Reissanordnung 40.

Die Vorrichtung 100 umfasst eine Messanordnung 41 zum Messen ei nes durch die Sonotrode 10 zurückgelegten Weges, einer auf die Sonotrode 10 wirkenden Kraft und/oder einer durch die Sonotrode 10 aufgenommene Leistung.

Die Vorrichtung 100 weist ausserdem eine Steueranordnung 42 auf, mittels welcher in Abhängigkeit der Resultate der Messanordnung 41 die Amplitude der Schwingungen reduzierbar oder die Schwin gungen ausschaltbar sind.

Die Arbeitsfläche der Sonotrode 10 hat typischerweise einen Durchmesser von 2 mm bis 100 mm.

Die abzudeckenden Öffnungen im Basisformteil haben typischer weise Durchmesser oder grösste freie Öffnungslängen von 1 mm bis 99 mm.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Applizieren eines flexiblen Flächengebil

de (21) auf einem Basisformteil (22) mittels einer zu

Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, angereg ten Sonotrode (10), wobei das flexible Flächengebilde (21) mittels mindestens einer Trennkontur (15), insbesondere der Sonotrode (10), entlang einer Trennlinie (25) aus einer Roh ware (34) mindestens teilweise herausgetrennt wird und im Wesentlichen zeitgleich mittels mindestens einer Schweis- skontur (16) der Sonotrode (10) entlang einer Schweisslinie (26) durch Schwingungen mit dem Basisformteil (22) verbunden wird und wobei insbesondere das Basisformteil (22) und/oder das Flächengebilde (21) mittels einer Stoppfläche (17, 19) der Sonotrode (10) benachbart zu der Schweisslinie (26) und/oder der Trennlinie (25) verformt und insbesondere flachgedrückt wird.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1,

wobei das flexible Flächengebilde (21) durch Aufschmelzen mit dem Basisformteil (22) verbunden wird und insbesondere beim Verbinden eine Vertiefung (28) im Basisformteil (22) gebildet wird, in welche ein Rand (23) des Flächengebildes (21) gedrückt wird.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2,

wobei das textile Flächengebilde (21) durch Einbetten von Teilen des Flächengebildes (21), insbesondere von Filamen ten, mit dem Basisformteil (22) verbunden wird und insbeson dere beim Verbinden eine Vertiefung im Basisformteil (22) gebildet wird, in welche ein Rand des Flächengebildes ge drückt wird.

4. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei mittels der Sonotrode (10) torsionale Schwingungen er- zeugt werden, insbesondere in einer Drehachse (14) senkrecht zu einer Ebene des Flächengebildes (21) .

5. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei mittels der Sonotrode (10) lineare Schwingungen er zeugt werden, insbesondere in einer Richtung parallel zu ei ner Ebene des Flächengebildes (21) .

6. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei eine umlaufende, durchgehende Trennlinie (25) und/oder eine umlaufende, durchgehende Schweisslinie (26) erzeugt werden .

7. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei eine umlaufende, unterbrochene Trennlinie (25) und/oder eine umlaufende, unterbrochene Schweisslinie (26) erzeugt werden.

8. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei eine umlaufende, durchgehende erste Trennlinie (25) und eine umlaufende, unterbrochene zweite Trennlinie erzeugt werden .

9. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die mindestens eine Trennkontur (15) benachbart zu ei nem Aussenmantel (12) der Sonotrode (10) angeordnet ist oder durch den Aussenmantel (12) gebildet wird und das Basisform teil (22) und/oder das Flächengebilde (21) mittels einer be zogen auf die Trennkontur (15) innenliegenden Stoppflä che (17) radial innerhalb der Schweisslinie oder der Trenn linie verformt wird.

10. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die mindestens eine Trennkontur (15) beabstandet von einem Aussenmantel (12) der Sonotrode (10) angeordnet ist und das Basisformteil (22) und/oder das Flächengebilde (21) mittels einer bezogen auf die Trennkontur (15) aussenliegen- den Stoppfläche (19) radial ausserhalb der Schweisslinie (26) oder der Trennlinie (25) verformt wird und wobei bevor zugt das Basisformteil (22) und/oder das Flächengebilde (21) mittels einer bezogen auf die Trennkontur (15) innen liegen den, weiteren Stoppfläche (17) radial innerhalb der Schweis slinie oder der Trennlinie verformt wird.

11. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Trennlinie (25) mittels einer mindestens einen Trennkontur (15) an einem Aussenmantel (12) der Sonotrode (10) erzeugt wird.

12. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei in einem ersten Schritt das Heraustrennen mit einer ersten Amplitude der Ultraschallschwingungen und einer ers ten Kraft erfolgt und in einem zweiten Schritt das Verbinden zwischen flexiblem Flächengebilde (21) und Basisformteil (22) mit einer zweiten Amplitude der Ultraschallschwingungen und einer zweiten Kraft, wobei die zweite Amplitude kleiner ist als die erste Amplitude und/oder die zweite Kraft grös ser ist als die erste Kraft.

13. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das flexible Flächengebilde (21) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Folien, Geweben, Gewirken, Netzen, Vliesen, Membranen und Laminaten.

14. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Basisformteil (22) ein Material aufweist oder dar aus besteht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kunst stoffmaterialien, insbesondere Thermoplasten und Verbund werkstoffen, insbesondere GFK.

15. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Basisformteil mit wenigstens einem Energierich- tungsgeber (35) versehen, welcher die Schweisslinie defi niert .

16. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei der applizierte und herausgetrennte Teil des flexiblen Flächengebildes (21) mittels einer Reissanordnung (40) voll ständig von der Rohware (34) getrennt wird.

17. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Schweissstelle vor dem Trennen und/oder Verbinden vorbehandelt wird, insbesondere temporär gehärtet und/oder durch Plasma- oder Infrarot Vorbehandlung.

18. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Amplitude der Schwingungen reduziert wird oder Schwingungen ausgeschaltet werden, wenn die Stoppfläche (19) das Basisformteil (22) oder das Flächengebilde (21) länger als eine vorbestimmte Zeitdauer kontaktiert.

19. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Kontaktieren der Stoppfläche (19) und des Basis formteils (22) oder des Flächengebildes (21) mittels einer Wegmessung, Kraftmessung und/oder Leistungsmessung der

Schwingungserzeugungsvorrichtung detektiert wird.

20. Vorrichtung zum Applizieren eines flexiblen Flächengebil

des (21) auf einem Basisformteil, insbesondere in einem Ver fahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Sonotrode (10) aufweist und wobei die Sono trode (10)

mindestens eine Trennkontur (15) zum Heraustrennen des fle xiblen Flächengebildes (21) aus einer Rohware (34) entlang einer Trennlinie (25) ,

mindestens eine zur Trennkontur (15) benachbarte Schweis- skontur (16) zum Verbinden des Flächengebildes (21) mit ei nem Basisformteil (22) entlang einer Schweisslinie (26) mit- tels Schwingungen und

mindestens eine glatte Stoppfläche (19) zum Verformen, ins besondere Flachdrücken des flexiblen Flächengebildes (21) und/oder des Basisformteils (22), benachbart zu der Schweis- slinie (26) und/oder der Trennlinie (25) aufweist.

21. Vorrichtung (100) gemäss Anspruch 20,

wobei mindestens eine Trennkontur (15) benachbart zu einem Aussenmantel (12) der Sonotrode (10) angeordnet ist und die Stoppfläche (19) radial innerhalb der Trennkontur (15) liegt .

22. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 oder 21, wobei mindestens eine Trennkontur (15) innerhalb eines Aus- senmantels (12) der Sonotrode (10) angeordnet ist und radial innerhalb oder ausserhalb und bevorzugt beidseitig eine je weilige Stoppfläche (19) aufweist.

23. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 22,

wobei mindestens eine Trennkontur (15) an einem Aussenman tel (12) der Sonotrode (10) angeordnet ist.

24. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 23,

wobei die Sonotrode (10) als Linearsonotrode ausgebildet ist .

25. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 23,

wobei die Sonotrode (10) als Torsionalsonotrode ausgebildet ist .

26. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 25, wo bei die Trennkontur (15) und/oder die Schweisskontur (16) umlaufend und durchgehend ist.

27. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 25, wo bei die Trennkontur (15) und/oder die Schweisskontur (16) umlaufend und unterbrochen ist.

28. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 27, wo bei die Sonotrode (10) eine umlaufende, durchgehende erste Trennkontur (15) und eine umlaufende, unterbrochene zweite Trennkontur ausweist.

29. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 28, wo bei die Vorrichtung zusätzlich eine Reissanordnung (40) auf weist, mittels welcher der applizierte und herausgetrennte Teil des flexiblen Flächengebildes (21) von der Rohware (34) abreissbar ist.

30. Vorrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 20 bis 29, wo bei die Vorrichtung eine Messanordnung (41) zum Messen eines durch die Sonotrode (10) zurückgelegten Weges, einer auf die Sonotrode (10) wirkenden Kraft und/oder einer durch die So notrode (10) aufgenommene Leistung aufweist, wobei die Vor richtung (100) insbesondere eine Steueranordnung (42) auf weist, mittels welcher in Abhängigkeit der Resultate der Messanordnung (41) die Amplitude der Schwingungen reduzier bar oder Schwingungen ausschaltbar sind.

31. Bauteil, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1-19, umfassend ein Basisformteil (22) und ein damit verschweisstes flexibles Flächengebilde (21), wobei die Verschweissung entlang einer Schweisslinie (26) verläuft und mindestens eine Trennlinie (25) des flexiblen Flächengebildes (21) benachbart zu der Schweisslinie (26) verläuft, und wobei das Basisformteil (22) benachbart zu der Schweisslinie (26) eine Verformung (27) aufweist, insbeson dere flachgedrückt ist.

32. Bauteil gemäss Anspruch 31, und wobei das Basisformteil (22) und das Flächengebilde (21) benachbart zu der Schweisslinie eine gemeinsame Verformung (27) aufweisen, insbesondere flachgedrückt sind.