ES2913286T3 - Unidad de sonotrodo y método de su fabricación - Google Patents

Abstract

Unidad de sonotrodo que comprende - un sonotrodo (1) que puede vibrar en una dirección de vibración (10), - un convertidor (9) en forma de generador de vibraciones, en cuyo extremo libre se fija el sonotrodo (1) o indirectamente por mediante un servomotor (8) dispuesto entre ellos o directamente, - un soporte de sonotrodo (2), al que se fija el sonotrodo (1) mediante una pluralidad de amplificadores de apoyo (3) que se extienden en dirección axial (3') y en la dirección de vibración (10), - presionando entre sí dos superficies de apoyo (7a, b) sobre el amplificador de apoyo (3) por un lado y sobre el soporte del sonotrodo (2) por otro lado, siendo dichas superficies de apoyo situadas perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11'), - la posición axial de las superficies de apoyo presionadas (7a, b) se selecciona de tal manera que, cuando el amplificador de apoyo (3) esté vibrando durante el funcionamiento, dicha posición axial se sitúa en la posición axial de un nodo de vibración, es decir, de la cruz cero canto de la onda estacionaria que se forma en el amplificador de apoyo (3), caracterizada porque cada par de superficies de apoyo (7a, b) está presionado entre sí por medio de una conexión roscada (12) y están presentes dos superficies de contacto (6a, b), que pueden ser presionadas entre sí por medio de la unión roscada (12), están ubicados perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11') y de los cuales - uno está formado en un tornillo o tuerca (4) de la unión roscada (12) y - el otro se forma en el soporte del sonotrodo (2) o en el amplificador de apoyo (3).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de sonotrodo y método de su fabricación

I. Campo de aplicación

[0001] La invención se refiere a un soporte de sonotrodo para la fijación vibratoria de un sonotrodo en una unidad de sonotrodo.

II Antecedentes técnicos

[0002] Un sonotrodo, que generalmente oscila con oscilaciones ultrasónicas, se somete a las oscilaciones ultrasónicas mediante un generador ultrasónico, el convertidor. El sonotrodo se conecta al convertidor directamente o con un llamado servomotor dispuesto en el medio, que amplifica las vibraciones generadas por el convertidor.

[0003] Dado que, por ejemplo, en la soldadura ultrasónica de materiales por medio de un sonotrodo vibratorio adjunto, a veces se deben aplicar fuerzas considerables al material que se va a fusionar, de hasta varios kN, es particularmente útil para sonotrodos con un área de contacto grande, el sonotrodo no solo debe estar conectado al generador de vibraciones, el convertidor, en particular a través de un amplificador de accionamiento, que, visto desde arriba, generalmente se acopla en el centro del sonotrodo en una superficie de contacto del sonotrodo, sino también más cerca del borde exterior del sonotrodo con la ayuda de espárragos, los llamados amplificadores de apoyo, para fijarse a un soporte de sonotrodo adicional, mediante el cual toda la unidad de sonotrodo puede fijarse al bastidor de una máquina, por ejemplo, lo que también evita que el sonotrodo de inclinarse sobre su único punto de fijación en relación con el servomotor central y no aplica la misma presión de contacto sobre toda su superficie.

[0004] Por lo tanto, este soporte de sonotrodo generalmente tiene un área de base igual o ligeramente menor que la superficie de contacto del sonotrodo, de modo que el convertidor, en particular su amplificador de potencia, se sumerge en un rebaje o abertura de paso correspondiente del soporte de sonotrodo o incluso penetra en él, pero sin contacto con el soporte del sonotrodo, que no debe verse afectado por vibraciones si es posible.

[0005] Por esta razón, también es deseable que las vibraciones del sonotrodo no se transmitan de vuelta al soporte del sonotrodo a través del amplificador de apoyo, sino que el amplificador de apoyo provoque un desacoplamiento de vibraciones.

[0006] Para ello se conocen diferentes procedimientos -que también pueden combinarse-:

Una primera posibilidad es formar el amplificador de apoyo en su extensión longitudinal, que suele ser también la dirección de vibración del sonotrodo, elástica y amortiguadora, y con ello la iniciación para minimizar o eliminar por completo las vibraciones que se originan en el sonotrodo en el soporte del sonotrodo.

[0007] Este primer método tiene la desventaja de que el sonotrodo en sí no se puede colocar con mucha precisión debido a la suspensión amortiguadora elástica, pero debido a las altas fuerzas que debe aplicar el sonotrodo al material, una fijación muy estable y posicionada con precisión del sonotrodo y en particular, su superficie de contacto sería necesaria con respecto al nivel de unión de la unidad completa a una parte estacionaria de la máquina, dentro de unos 2 pm.

[0008] Otro método, que se usa con más frecuencia, es fijar el soporte del sonotrodo a los amplificadores de apoyo en un punto a lo largo de su longitud de tal manera que haya un nodo de oscilación, es decir, un cruce por cero, que se produce en el amplificador de apoyo lejos del presente punto de unión al sonotrodo, iniciado por la vibración del sonotrodo. Si puede hacer esto exactamente, no se transmitirá ninguna vibración desde el amplificador de apoyo al soporte del sonotrodo.

[0009] Sin embargo, dado que esta posición de fijación no se puede lograr exactamente al 100 por ciento en la práctica, quedan residuos de vibración que son introducidos por el amplificador de apoyo en el soporte del sonotrodo y deben eliminarse o minimizarse si es posible antes de introducirlos en el soporte del sonotrodo.

[0010] Otra solución conocida son formaciones laberínticas de los amplificadores de apoyo, que son elásticas en dirección axial, en particular en la dirección de vibración, debido a su forma laberíntica con pequeños espesores de pared.

[0011] También es conocido dotar al sonotrodo de soportes también elásticos que sobresalen lateralmente, que se esfuerzan así transversalmente a la dirección de vibración del sonotrodo, y unirlos a un componente estacionario. Sin embargo, esto también provoca una falta de estabilidad del sonotrodo en la dirección de la vibración, ya que los soportes, que están arriostrados transversalmente a la dirección de la vibración, pueden doblarse con especial facilidad en la dirección de la vibración.

[0012] Además, también se conoce una unión del amplificador de apoyo al soporte del sonotrodo, en la que estos dos componentes se apoyan entre sí sobre superficies de contacto que se encuentran transversalmente a la dirección en la que se extiende el amplificador de apoyo y se presionan entre sí por medio de garras de sujeción. Sin embargo, las garras de sujeción solo están en contacto con el amplificador de apoyo con un área de contacto relativamente pequeña.

[0013] Por lo tanto, esta solución genera altas presiones superficiales entre las garras de sujeción y el amplificador de apoyo, lo que corresponde a un efecto de muesca grande en el borde de la superficie de contacto y, por lo tanto, posiblemente un desplazamiento no deseado del amplificador de apoyo o incluso daños en el amplificador de apoyo en el punto de contacto de las garras de sujeción.

[0014] Una unidad de sonotrodo con un sonotrodo, un soporte de sonotrodo y varios amplificadores de apoyo. Para evitar que el sonotrodo se incline cuando se aplica fuerza al soporte del sonotrodo, los amplificadores de apoyo se fijan en posición con la ayuda de un elemento de sujeción. Esta fijación de la posición se encuentra preferiblemente en el área de la posición del punto cero del respectivo amplificador de apoyo.

III. Presentación de la invención

a) Objetivo técnico

[0015] Por lo tanto, la tarea de la invención es proporcionar una unidad de sonotrodo con amplificadores de apoyo o impulsores de accionamiento, en la que se evite o al menos minimice la introducción de vibraciones en el soporte del sonotrodo, y un método para la producción de tal unidad de sonotrodo.

b) Solución al objetivo

[0016] Este problema se resuelve mediante una unidad de sonotrodo que tiene las características de la reivindicación independiente 1, una unidad de sonotrodo que tiene las características de la reivindicación independiente 2 y un método para unir un amplificador de apoyo o un amplificador de accionamiento de una unidad de sonotrodo según las características de la reivindicación 19.

[0017] Con respecto a la unidad de sonotrodo, este objetivo se logra porque las superficies de sujeción con las que se apoyan el amplificador - el amplificador de apoyo o, si no existe tal, el amplificador de accionamiento, generalmente central -y el soporte del sonotrodo están uno contra el otro presionados entre sí con la ayuda de una unión roscada, cuyas roscas discurren preferentemente de forma concéntrica alrededor de la dirección axial del respectivo servomotor.

[0018] Debido al hecho de que el servomotor, en particular el amplificador de apoyo, se sujeta de forma independiente en comparación con la sujeción, se minimiza la influencia de vibraciones no uniformes, en particular no uniformes en la circunferencia, en las superficies de sujeción.

[0019] Dado que la dirección axial del servomotor aproximadamente en forma de barra, en particular del amplificador de apoyo, es decir, la dirección de extensión principal del servomotor, en particular del amplificador de apoyo, tiene al menos una componente direccional en la dirección de su mayor extensión, que corresponde a la dirección de vibración y es en particular idéntica a la dirección de vibración.

[0020] A continuación, solo se analiza la conexión del respectivo amplificador de apoyo al soporte del sonotrodo a través de la conexión por tornillo según la invención, pero debe quedar claro que las mismas afirmaciones también deben aplicarse a una conexión por tornillo que, si no hay amplificadores de apoyo: conecta el impulsor de la unidad a las conexiones del portador de sonotrodo.

[0021] Las superficies de sujeción se presionan una contra otra por medio de un par de superficies de contacto que pueden presionarse una contra otra, cuyas superficies inicialmente son preferiblemente planas y/o perpendiculares a la dirección de oscilación del sonotrodo.

[0022] Una conexión por tornillo de este tipo entre el soporte del sonotrodo y el amplificador de apoyo respectivo se puede disponer en diferentes puntos de la unidad de sonotrodo:

dependiendo de esto, la superficie de contacto está en una tuerca o un tornillo que forma parte de la conexión por tornillo, y la otra superficie de contacto está en el amplificador de apoyo o en el soporte del sonotrodo.

[0023] Asimismo, una de las dos roscas cooperantes de la conexión roscada puede ser una rosca interna en una tuerca o una rosca externa en un tornillo, y la otra rosca respectiva puede formarse en el amplificador de apoyo o en el soporte del sonotrodo.

[0024] Las superficies de contacto están dispuestas, una o preferiblemente ambas, alrededor del eje longitudinal de la unión roscada y/o la dirección axial del respectivo servomotor, en particular de forma concéntrica a la misma. Preferiblemente, al menos una, en particular ambas superficies de contacto discurren en un anillo cerrado alrededor del eje longitudinal de la unión roscada y/o la dirección axial del respectivo amplificador de apoyo.

[0025] Como resultado, las fuerzas de presión de contacto se distribuyen uniformemente alrededor del eje longitudinal en el amplificador de apoyo y, además, con una superficie de contacto significativamente mayor que en las soluciones anteriores.

[0026] Por un lado, se evitan los efectos de muesca, como los que se producen en relación con el eje longitudinal cuando la fuerza se aplica solo en un lado, y por otro lado, los momentos de vuelco alrededor de un eje de vuelco que se encuentra transversalmente al eje longitudinal, que cargarían el servofreno de forma asimétrica, se evitan.

[0027] Además, debido a la superficie de contacto más grande, la presión superficial sobre las superficies de contacto se reduce, de modo que la parte del amplificador de apoyo, por ejemplo, una brida de sujeción que sobresale radialmente, en la que se debe formar esta superficie de contacto, puede ser mecánicamente menos estable, es decir, por ejemplo, puede tener una menor extensión en la dirección axial. Sin embargo, es precisamente esto lo que reduce la distancia entre las superficies de contacto y el nodo de vibración, que se encuentra en las superficies de sujeción opuestas, y por lo tanto, las vibraciones residuales que aún pueden estar presentes, que luego aún deben eliminarse.

[0028] En el estado presionado entre sí, las superficies de contacto son preferiblemente congruentes, vistas perpendicularmente al plano de las superficies de contacto. Esto también sirve para evitar efectos de muesca.

[0029] Bajo estas premisas, son posibles varios diseños y posicionamientos específicos de la conexión por tornillo: Una primera posibilidad es que la conexión por tornillo esté dispuesta en el lado del soporte del sonotrodo que apunta hacia el sonotrodo:

El amplificador de apoyo presenta entonces una brida de sujeción que sobresale radialmente hacia fuera, que preferentemente está configurada de forma anular y se apoya en el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo en estado montado.

[0030] Por lo tanto, una superficie de sujeción es la superficie de la brida de sujeción que apunta hacia el soporte del sonotrodo, y la otra superficie de sujeción es la superficie del soporte del sonotrodo contra la que descansa la brida de sujeción.

[0031] Para la conexión por tornillo, una superficie de contacto es la superficie de la brida de sujeción que se aleja del soporte del sonotrodo y hacia el sonotrodo, y la otra superficie de contacto se encuentra en la proyección anular que apunta hacia adentro de una tuerca, preferiblemente diseñada como tuerca de unión, cuya rosca interna se puede atornillar en una rosca externa formada en el soporte del sonotrodo de tal manera que la tuerca de unión presione la brida de sujeción contra el soporte del sonotrodo, preferiblemente sin que la tuerca o la tuerca de unión alcancen el soporte del sonotrodo con su parte frontal dirigida hacia el soporte del sonotrodo.

[0032] La rosca exterior en el soporte del sonotrodo se encuentra preferiblemente en una brida tubular formada en el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo, que está formada preferiblemente en una sola pieza junto con el soporte del sonotrodo, y cuyo extremo frontal mira hacia el sonotrodo y, por lo tanto, hacia la superficie de sujeción adyacente a la brida de sujeción, formada en el soporte del sonotrodo.

[0033] Preferiblemente, la cara frontal libre de la brida del tubo tiene el mismo diámetro exterior que el diámetro exterior de la brida de sujeción del amplificador de apoyo, o difieren en un máximo del 10 %, preferiblemente un máximo de solo el 5 %, preferiblemente un máximo de solo el 3%.

[0034] Preferiblemente, el amplificador de apoyo se extiende más allá de la brida de sujeción en dirección al soporte de sonotrodo y al menos hacia el interior de la brida de tubería y/o el soporte de sonotrodo.

[0035] Preferiblemente, la longitud axial de la proyección del amplificador de apoyo más allá de la brida de sujeción en la dirección del soporte del sonotrodo y preferentemente hacia adentro es tan grande que el extremo libre del amplificador de apoyo se encuentra a su vez en un nodo de la oscilación a lo largo del amplificador de apoyo, al igual que las superficies de contacto que se apoyan entre sí.

[0036] El grosor de la brida de sujeción se elige para ser lo más pequeño posible, de modo que durante el funcionamiento vibratorio del sonotrodo se consiga una estabilidad mecánica suficiente, es decir, la brida de sujeción no arranca del amplificador de apoyo.

[0037] Se recomienda que el grosor de la brida medido en la dirección axial se seleccione para que sea más delgado a medida que aumenta la frecuencia de oscilación del sonotrodo en funcionamiento.

[0038] Debido a que la brida "respira" en la dirección de la vibración, que suele ser la dirección axial del amplificador de apoyo, en el modo de vibración de la unidad de sonotrodo, es decir, su espesor medido en la dirección axial cambia periódicamente con la vibración. Las superficies de sujeción presionadas entre sí, es decir, el punto de conexión entre la brida de sujeción y el soporte del sonotrodo, están dispuestas con la mayor precisión posible en un nodo de oscilación, es decir, un cruce por cero en la onda estacionaria iniciada por el sonotrodo en el amplificador de apoyo.

[0039] Sin embargo, dado que la brida de sujeción tiene un espesor que se encuentra alejado de los nodos de vibración, necesariamente se producen vibraciones residuales en la brida de sujeción, pero estas son tanto más pequeñas cuanto más delgada es la brida de sujeción en la dirección axial. Cuantas menos vibraciones residuales se produzcan, menos vibraciones residuales deberán eliminarse a través de las uniones roscadas, por lo que se elige que el grosor de la brida de sujeción sea lo más pequeño posible.

[0040] Esta eliminación de las vibraciones residuales se produce porque, por un lado, la superficie de contacto entre la brida de sujeción del amplificador de apoyo y la tuerca de unión es lo más grande posible y está distribuida uniformemente en dirección circunferencial alrededor de la dirección axial del amplificador de apoyo, lo que permite que las vibraciones residuales se transmitan circunferencialmente de manera uniforme y, sobre todo, completamente desde la brida de sujeción hasta la tuerca de unión.

[0041] En la propia tuerca de unión, estas vibraciones residuales ya están amortiguadas a lo largo del camino desde la brida de la tuerca que sobresale radialmente hacia el interior y la superficie de contacto hasta la brida de sujeción en la dirección de la rosca, y sobre todo en la unión roscada entre las dos roscas se amortiguan aún más, y preferiblemente se eliminan por completo:

para este propósito, la rosca se diseña lo más finamente posible, en particular una rosca fina según la norma DIN y/o una rosca métrica con un paso de como máximo entre 0,5 y 1,5 mm, mejor entre 0,9 y 1,1 mm de paso por rosca.

[0042] Además, se ha demostrado que el paso del hilo fino puede elegirse siempre de igual forma, independientemente de la frecuencia de la oscilación, teniendo en cuenta los criterios anteriores.

[0043] Sin embargo, con el aumento de la frecuencia de oscilación, el diámetro del hilo fino, es decir, el amplificador de apoyo, debe seleccionarse para que disminuya, teniendo en cuenta los criterios anteriores, ya que esto dio como resultado una función mejorada.

[0044] Por un lado, esto da como resultado una superficie de contacto muy grande entre los dos hilos que engranan entre sí y, por otro lado, la sección transversal de las espiras individuales del hilo es tan pequeña que, dependiendo de la frecuencia y la amplitud de la vibraciones introducidas y el par de apriete de la conexión roscada: las roscas se deforman ligeramente elásticamente y también se deforman plásticamente bajo cargas extremas, pero esto no es absolutamente necesario. Las vibraciones residuales que llegan allí se reducen en gran medida o se eliminan por completo simplemente por la deformabilidad elástica de los hilos.

[0045] Además, el voladizo radial de la brida de sujeción sobre la circunferencia exterior del amplificador de apoyo en la proximidad de la brida de sujeción se elige de modo que sea lo más pequeño posible, y de modo que el material emparejado de las dos superficies de contacto, es decir, en la brida de sujeción por un lado y en la tuerca de unión por otro lado, la presión superficial máxima admisible simplemente no se alcanza con el par de apriete requerido.

[0046] Por un lado, el espesor de la tuerca de unión que se va a colocar aumenta a medida que aumenta el voladizo radial, y dado que, por ejemplo, con una superficie de sonotrodo cuadrada, los amplificadores de apoyo están dispuestos lo más lejos posible en las esquinas del sonotrodo, las tuercas de unión provocan una separación creciente de los centros de los amplificadores de apoyo de los bordes exteriores de la superficie del sonotrodo, visto en la dirección de vibración del sonotrodo o en la dirección de extensión de los amplificadores de apoyo.

[0047] Además, un voladizo radial creciente de la brida de sujeción le permite vibrar, por lo que se elige que el voladizo radial sea cada vez más pequeño a medida que aumenta la frecuencia de oscilación del sonotrodo.

[0048] En general, por tanto, el voladizo radial debe estar entre 2 mm 7 mm, preferiblemente entre 3 mm 6 mm. En concreto, se recomienda seleccionar un voladizo radial de entre 4 mm y 5 mm para una frecuencia de vibración del sonotrodo de 20 kHz y entre 2,5 y 3,5 mm para una frecuencia de vibración de 35 kHz.

[0049] También es muy recomendable que la circunferencia exterior del amplificador de apoyo en el punto en el que penetra en la circunferencia interior de la brida de compresión de la tuerca de unión mantenga una distancia con este para evitar la introducción de vibraciones directamente desde el amplificador de apoyo en la brida de compresión en este punto para evitar la tuerca de unión. Por supuesto, la distancia debe mantenerse en todos los estados operativos de la unidad de sonotrodo que oscila durante la operación.

[0050] Si, independientemente del lugar de fijación, la unión roscada incluye una tuerca, el espesor de la pared de la tuerca, en particular también de una tuerca de unión, debe ser lo más pequeño posible en el área axial de su rosca interna, para que haya una estabilidad mecánica suficiente para el apriete requerido para poder absorber el par de apriete, en particular en el modo de vibración del sonotrodo.

[0051] Para ser lo más libre posible con respecto a la ubicación de la disposición de la unidad de sonotrodo en módulos de máquina más grandes, la circunferencia exterior de la tuerca y, en este contexto, posiblemente también el grosor de la pared de la tuerca - dependiendo de la posición de montaje en dirección radial en el soporte del sonotrodo - debe ser lo más pequeña posible para evitar que las tuercas sobresalgan lateralmente sobre la superficie del sonotrodo y/o el soporte del sonotrodo en el estado ensamblado, visto en la dirección axial. Con una frecuencia de oscilación de 20 a 35 kHz, el espesor de la pared de la tuerca de unión en la zona de la rosca interior, incluida la extensión radial de la rosca, debe estar entre 1 mm y 5 mm, preferentemente a 20 kHz, la medida radial debe ser de aproximadamente 2 mm.

[0052] La segunda posibilidad consiste en disponer la unión roscada en la parte posterior alejada del soporte del sonotrodo 2.

[0053] El diseño y la función de la brida de sujeción en el amplificador de apoyo en el lado del sonotrodo y su interacción por medio de las superficies de sujeción y el diseño del soporte del sonotrodo en el lado del sonotrodo pueden ser los mismos que en la primera opción descrita anteriormente.

[0054] Una primera subvariante de esta segunda posibilidad es que el amplificador de apoyo sobresalga de la brida de sujeción de tal manera que no solo sobresalga en el soporte del sonotrodo, sino que también lo atraviese completamente a través de una abertura de paso a una distancia de sus superficies periféricas interiores y preside en la parte trasera del soporte de sonotrodo.

[0055] Como resultado, se puede aplicar una rosca externa a la circunferencia exterior del amplificador de apoyo en el área que sobresale más allá de la parte trasera del soporte del sonotrodo, en la que se atornilla una tuerca, que juntos representan la conexión por tornillo:

en donde la tuerca con su cara frontal inferior en la parte posterior de los soportes del soporte del sonotrodo, tira del amplificador de apoyo hacia el soporte del sonotrodo, por lo que su superficie de sujeción de la brida de sujeción del amplificador de apoyo dirigida contra el soporte del sonotrodo se presiona contra la superficie de sujeción opuesta en la parte inferior del soporte del sonotrodo.

[0056] Puede ser una parte inferior plana del soporte del sonotrodo o también un manguito tubular que sobresale en el área de la sección transversal de la brida de sujeción sobre el lado frontal, el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo.

[0057] Una segunda subvariante de la segunda posibilidad es que en la cara frontal posterior del amplificador de apoyo que mira hacia el lado contrario del sonotrodo hay un orificio roscado ciego en el que se puede enroscar un tornillo en dirección axial desde atrás, y la conexión roscada se forma de esa manera.

[0058] El tornillo tiene una cabeza tan ancha que a su vez se apoya con su superficie plana delantera inferior en el lado posterior, aquí el lado superior, del soporte del sonotrodo y, a su vez, puede tirar del amplificador de apoyo en la dirección del soporte del sonotrodo con el mismo resultado que en la primera variante.

[0059] En ambas subvariantes, se aplican las opciones explicadas para la primera posibilidad con respecto a la formación de la rosca de la unión roscada como una rosca fina y las ventajas que pueden lograrse de este modo.

[0060] La ventaja general de la segunda opción es que la longitud de recorrido de las vibraciones residuales desde la brida de sujeción hasta la conexión roscada es superior a en la primera posibilidad, es decir, a lo largo de toda la proyección del amplificador de apoyo más allá de la brida de sujeción en dirección al soporte del sonotrodo y dentro de él.

[0061] Independientemente de la opción de disposición seleccionada y el diseño específico, existen otras formas de optimizar una unidad de sonotrodo de este tipo: en el área de la conexión por tornillo, los dos componentes en los que se forman las dos roscas que interactúan de la conexión por tornillo deben ser al menos en el área de la rosca, preferiblemente completamente, por un lado de acero inoxidable y por otro lado de una aleación de metal diferente, en particular titanio.

[0062] Esto evita el agarrotamiento de la unión roscada sin el uso de lubricantes o pastas de montaje.

[0063] Al apretar la conexión roscada con un par tan alto que incluso durante el funcionamiento, es decir, cuando el sonotrodo oscila sobre la mesa, las superficies de contacto no pueden apoyarse entre sí sin presión o incluso separarse en cualquier estado de funcionamiento, se logra que en cualquier momento durante el funcionamiento del sonotrodo, éste se mantiene de forma fiable en su posición de destino mediante los amplificadores de apoyo.

[0064] Una de las dos superficies de contacto planas circunferenciales, por lo demás en forma de anillo, puede estar interrumpida en su perímetro anular por depresiones que se extienden radialmente, de modo que existen superficies de contacto parciales en forma de segmento que se unen entre sí a una distancia entre sí en la dirección circunferencial.

[0065] Esto es recomendable si la superficie de contacto, que está cerrada en forma de anillo sin estas muescas, dependiendo de otros parámetros especificados, sería más grande de lo que sería necesario para caer por debajo de la presión superficial máxima permitida para el emparejamiento de materiales existente y el par de apriete especificado, porque si la presión superficial es demasiado alta, la transmisión de las vibraciones ultrasónicas es demasiado baja.

[0066] Los amplificadores de apoyo generalmente se sujetan al sonotrodo en su extremo del lado del sonotrodo al tener una rosca externa allí, la llamada rosca del sonotrodo, y se atornillan con esto en una rosca de orificio ciego en la parte posterior, generalmente la parte superior, del sonotrodo.

[0067] En este caso, se recomienda que la rosca dispuesta en el soporte de sonotrodo o en el amplificador de apoyo, que junto con la tuerca o el tomillo descrito representa la unión roscada del amplificador de apoyo al soporte de sonotrodo, tenga una pendiente que discurra en sentido contrario dirección al gradiente del hilo del sonotrodo del amplificador de apoyo. Esto simplifica considerablemente el montaje de la unidad de sonotrodo.

[0068] Debido a la función, con un amplificador de apoyo que se extiende hacia el soporte del sonotrodo o incluso un amplificador de apoyo que se extiende a través de él, en el área de inmersión o área de paso, el diámetro exterior del amplificador de apoyo debe mantener una distancia de la circunferencia interior del agujero ciego o a través del orificio en el soporte del sonotrodo, que evita el contacto de estos dos componentes incluso durante el funcionamiento de vibración de la unidad de sonotrodo.

[0069] Sin embargo, se ha demostrado que el tamaño de esta distancia radial también es importante para optimizar la función de la unidad de sonotrodo, y la distancia radial es preferiblemente no más de 1,2 mm, mejor no más de 1,0 mm, mejor no más de 0,5 mm, mejor no más de 0,2 mm, pero al menos 0,05 mm, mejor 0,1 mm.

[0070] Con respecto al procedimiento para fabricar la unidad de sonotrodo, el objetivo existente generalmente se resuelve porque la sujeción de las dos superficies de sujeción entre el amplificador de apoyo y el soporte de sonotrodo se realiza apretando una unión roscada.

[0071] Los pasos de selección a realizar, por ejemplo, dimensiones específicas de la unidad de sonotrodo en función de parámetros operativos especificados u otras dimensiones especificadas de acuerdo con las explicaciones anteriores, desarrollan más este procedimiento.

c) Ejemplos de formas de realización

[0072] En las figuras se muestran ejemplos de realizaciones según la invención. Se muestra:

Fig. 1a-c: diferentes vistas de una primera forma de realización de una unidad de sonotrodo,

Fig. 2: un detalle ampliado de la figura 1b

Fig. 3a: parte de la unidad de sonotrodo de la figura 1a-c en una vista explosionada,

Fig. 3b: una vista superior de la tuerca de la figura 3a desde arriba en una variante especial,

Fig. 4a: una sección longitudinal parcial a través de una segunda forma de realización de una unidad de sonotrodo,

Fig. 4b: una sección longitudinal parcial a través de una tercera forma de realización de una unidad de sonotrodo,

Fig. 5: una vista frontal de otra forma de realización de una unidad de sonotrodo.

[0073] Las figuras 1 - 3 se refieren a un primer diseño de una unidad de sonotrodo según la invención, como se muestra en las figuras 1a, b, c en dos vistas laterales y una vista desde arriba.

[0074] Tal unidad de sonotrodo, como se muestra en las figuras 1a, b, c, se conoce en términos de su estructura básica en la que, con la ayuda de cuatro amplificadores de apoyo 3 en forma de barra dispuestos aproximadamente verticalmente, el sonotrodo 1 está fijado debajo de un soporte de sonotrodo 2, que tiene aproximadamente el mismo tamaño visto desde arriba en la figura 1c.

[0075] El sonotrodo 1 se hace vibrar por medio de un convertidor 9, que generalmente está dispuesto sobre el soporte del sonotrodo 2 y está conectado a la parte superior del sonotrodo a través de un servomotor 8, que se extiende a través del soporte del sonotrodo 2 a través de un paso de accionamiento 20 desde arriba hasta abajo se extiende a través del mismo, no permitiéndose por supuesto que el servomotor 8 tenga ningún contacto con el soporte de sonotrodo 2 y por lo tanto se extiende a una distancia radial de las paredes periféricas internas del paso de accionamiento 20.

[0076] Las vibraciones transmitidas desde el sonotrodo 1 durante el uso por medio de su superficie de contacto 1a a un material dispuesto debajo no deben transmitirse al soporte de sonotrodo 2 por medio del amplificador de apoyo 3, que se utiliza para la fijación a un componente circundante, por ejemplo, una estructura de máquina y, por supuesto, no debe oscilar tanto como sea posible.

[0077] Como se puede apreciar mejor en la vista superior de la figura 1c, el área de la base del soporte del sonotrodo 2, y en particular también la superficie de contacto 1a del sonotrodo 1, es rectangular, con el amplificador de apoyo 3 del sonotrodo visto en la parte inferior desde arriba cerca de las esquinas del área de la base están dispuestos tanto el soporte de sonotrodo 2 como el sonotrodo 1.

[0078] Los amplificadores de apoyo 3 están atornillados con una rosca de sonotrodo 17 dispuesta en el perímetro exterior de su extremo inferior en orificios roscados correspondientes abiertos en el lado superior, el lado trasero, del sonotrodo 1.

[0079] Además, ya se sabe que los amplificadores de apoyo 3 se extienden en la dirección axial 3', su dirección de extensión, no solo entre el sonotrodo 1 y el soporte del sonotrodo 2, sino también en el soporte del sonotrodo 2 o incluso completamente a través de él hacia atrás, aquí la parte superior 2b del soporte de sonotrodo, manteniéndose aquí también una distancia radial entre la circunferencia exterior del amplificador de apoyo 3 y la circunferencia interior de los canales de apoyo 21 correspondientes.

[0080] La innovación según la invención consiste en cómo se fijan los amplificadores de apoyo 3 al soporte de sonotrodo 2 y el diseño físico correspondiente de los amplificadores de apoyo 3 y del soporte de sonotrodo 2 :

a este respecto, las tuercas de unión 4,1 ya se muestran en las figuras 1a y 1b y se desprende de las figuras 2 y 3a que la tuerca de unión 4,1, a través de la cual penetra la parte inferior del amplificador de apoyo 3 , se acopla en una brida de sujeción 13 que sobresale radialmente alrededor de la dirección axial 3 ' del amplificador de apoyo 3:

Esto permite que la brida de sujeción 13 se pueda sujetar entre la tuerca de unión 4,1 y el soporte del sonotrodo 2: La brida de sujeción 13 está dispuesta aquí aproximadamente en el medio o en la mitad superior de la extensión en la dirección axial 10 del amplificador de apoyo 3, de los cuales solo se muestra uno en la figura 3a, pero de acuerdo con las figuras 1a, b, c, hay cuatro amplificadores de apoyo 3 idénticos en esta forma de realización, en los que se encuentran esta y las siguientes declaraciones son correctas en cada caso:

como resultado, el amplificador de apoyo 3 sobresale en el lado de la brida de sujeción 13 opuesto al sonotrodo 1 en el estado montado en el soporte del sonotrodo 2 en un paso de apoyo 21 allí, pero a una distancia del soporte de sonotrodo en la circunferencia.

[0081] Durante el montaje, el amplificador de apoyo 3 se centra en el paso de apoyo 21 en dirección radial con una distancia radial entre ellos - también durante el funcionamiento de la unidad de sonotrodo - de modo que el amplificador de apoyo 3 en el soporte de sonotrodo 2 se coloca exclusivamente a través de la superficie 7a del contacto circunferencial anular contra una superficie de contacto opuesta 7b en el lado del sonotrodo del soporte 2, que se extiende alrededor del paso de apoyo 21.

[0082] El amplificador de apoyo 3 y, por lo tanto, la brida de sujeción 13 están sujetados y asegurados en esta posición por la otra cara frontal de la brida de sujeción 13, que está dirigida hacia el sonotrodo 1, en este caso la parte inferior, formando una superficie de contacto 6a contra la cual una otra superficie de contacto 6b formada en la tuerca de unión 4,1 se puede presionar en forma de un resalte que apunta radialmente hacia adentro cuando se aprieta la tuerca de unión 4,1:

Para este propósito, la tuerca de unión 4,1 tiene naturalmente un paso de tuerca 4,1b, a través del cual se extiende la parte del amplificador de apoyo 3 desde la brida de sujeción 13 en la dirección del sonotrodo 1 - nuevamente radialmente a una distancia de las paredes periféricas internas del paso de tuerca 4.1b en la tuerca de unión 4,1.

[0083] La rosca interior 12b de la tuerca de unión 4,1 se atornilla contra una rosca exterior 12a, que está formada en el soporte del sonotrodo 2 , en el que se extiende una brida de tubo 5 en forma de manguito sobre el lado del sonotrodo 2a, que de otro modo sería plano del soporte de sonotrodo 2, cuyo paso interior con el paso de apoyo 21 del resto del soporte de sonotrodo 2. Esta brida de tubo 5 es tan larga en la dirección axial 3' o 10 que incluso en el estado totalmente apretado la tuerca de unión 4,1 no la toca con su superficie frontal, que apunta en dirección al soporte 2 de sonotrodo.

[0084] Por lo tanto, entre la brida del tubo 5 y la tuerca de unión 4,1 sólo hay contacto en forma de roscas 12a, b atornilladas entre sí y la superficie frontal libre de la prolongación del tubo 5 en la brida de sujeción 13, que está orientada en la dirección del sonotrodo 1, en forma de este hombro correspondiente de la superficie de contacto 70.

[0085] Las dimensiones exactas y los parámetros de ajuste ya se han descrito anteriormente.

[0086] Como muestra la figura 2, se forma un rebaje circunferencial anular en la circunferencia interna del paso de la tuerca 4.1b en la tuerca de unión 4,1 en la transición entre la rosca interna 12b y el hombro que forma la brida de presión 4,1a, para permitir la brida de sujeción durante el montaje para poder dar libertad de movimiento radial 13 de los amplificadores de apoyo 3.

[0087] Por supuesto, el diámetro libre de la rosca interna 12b de la tuerca de unión 4,1 es mayor que la circunferencia exterior de la brida de sujeción 13, ya que de lo contrario no podría descender axialmente a lo largo de la rosca interna hasta la brida de presión 4.1a.

[0088] Dependiendo del uso previsto, una de las dos superficies de contacto 6a, b y/u ocasionalmente también las superficies de contacto 7a, b pueden no tener una configuración continua en forma de anillo, sino que pueden estar segmentadas como se muestra en la figura 3b utilizando la superficie de contacto 6a:

según corresponda, en las superficies de contacto parciales 6a1, 6a2 en forma de segmentos circulares 6a1, se forman en este caso rebajes 16 que discurren a través de la anchura radial de la superficie anular, que de otro modo sería continua, para aumentar el tamaño de la superficie de contacto entre las dos superficies de contacto 6a, b y/o reducir las superficies de contacto 7a, b.

[0089] La figura 3a también muestra el paso 15 de la rosca interna 12b en la tuerca de unión 4,1, que también debe estar correctamente definida dentro de límites estrechos para garantizar un funcionamiento óptimo de la unidad de sonotrodo, así como también la proyección radial 14 de la brida de sujeción 13 sobre las superficies periféricas adyacentes del amplificador de apoyo 3.

[0090] En las figuras 4a, b, se muestran otras formas de realización de una unidad de sonotrodo según la invención en una sección axial parcial a través de la parte del amplificador de apoyo 3 completamente ensamblado que se encuentra en el soporte de sonotrodo 2 :

En el caso de la figura 4a, en el estado ensamblado, la brida de sujeción 13 se extiende desde el sonotrodo, no mostrado, es decir, en la dirección del soporte de sonotrodo 2, no solo en un paso de apoyo correspondiente 21, sino a través de todo el soporte de sonotrodo 2 y sobresale de su lado trasero 2b por un saliente axial 18 y tiene allí una rosca exterior, sobre la que se puede enroscar una tuerca 4 con una rosca interior 12b correspondiente.

[0091] La circunferencia exterior de la tuerca 4 es tal que sobresale radialmente más allá del paso de apoyo 21 y, cuando se aprieta, se apoya en el lado trasero 2b del soporte de sonotrodo 2, que en este caso apunta hacia arriba.

[0092] En esta solución, como se muestra en la parte inferior de la figura, la brida de sujeción 13 con su superficie de contacto 7a orientada hacia el soporte de sonotrodo 2 puede apoyarse a su vez contra la superficie frontal libre de una brida de tubería 5 dispuesta alrededor del paso de apoyo 21 o - si no existe una brida de tubería de este tipo - apoyarse contra la brida de sujeción 13 en el lado del sonotrodo 2a del soporte del sonotrodo 2 que, por ejemplo, es continuamente plano. Por supuesto, esto debe tenerse en cuenta al colocar la brida de sujeción 13 axialmente en el amplificador de apoyo 3.

[0093] La figura 4b muestra una solución en la que el amplificador de apoyo 3 en estado montado no sobresale del lado trasero 2b, que en este caso mira hacia arriba.

[0094] Sin embargo, sobre todo en la superficie frontal del amplificador de apoyo 3 que mira hacia el lado contrario del sonotrodo 1, aquí hacia arriba, hay un orificio roscado 19 que está abierto hacia la superficie frontal y discurre en la dirección axial 3' o 10, en la que se puede enroscar un tornillo con rosca exterior adecuada 12b.

[0095] La cabeza de este tornillo es más grande que el diámetro del paso de apoyo 21, de modo que la parte inferior de la cabeza del tornillo se apoya en el lado trasero 2b del soporte de sonotrodo 2 y, cuando se aprieta, tira del amplificador de apoyo 3 en la dirección del soporte de sonotrodo 2 y tira de la brida de sujeción 13 con su superficie de contacto 6a apuntando en la dirección del soporte de sonotrodo 2 contra la superficie de contacto 6b dirigida de forma opuesta del soporte de sonotrodo 2.

[0096] Además, la figura 5 muestra otro diseño de una unidad de sonotrodo en una vista frontal como en la figura 1a.

[0097] Sin embargo, en este diseño no hay amplificadores de apoyo, sino que el sonotrodo 1 está unido exclusivamente al amplificador de accionamiento 8 del convertidor 9 que actúa centralmente en la parte superior del sonotrodo 1.

[0098] Se sujeta con una unión roscada 12, como se describe con referencia a las figuras 1-3 y se muestra en detalle en la figura 1. Por lo demás, el diseño de la conexión por tornillo 12 es análogo.

[0099] Por lo tanto, una de las dos superficies de contacto 6a, b está formada en la brida de sujeción 13 del servomotor 8, la otra en la tuerca de unión 4,1.

[0100] Una de las dos superficies de contacto 7a, b está formada en la brida de sujeción 13 del amplificador de accionamiento 8, la otra en el soporte de sonotrodo 2.

LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA

[0101]

1 sonotrodo

1a superficie de contacto

2 soportes de sonotrodos

2a lado de sonotrodos

2b lado posterior

3 amplificador de apoyo

3' dirección axial, centro longitudinal, dirección del amplificador

4 tuerca

4.1 tuerca de unión

4.1a brida de prensa

.1.b paso de tuerca

brida de tubería

a,b superficie de contacto

a1-6a4 superficie de contacto de la pieza a,b superficie de fricción

servomotor

' dirección del impulsor

convertidor

0 dirección de vibración

1 dirección transversal

1' plano transversal

2 conexión por tornillo

2' eje del tornillo

2a, b rosca

3 brida de sujeción

4 proyección radial

5 paso

6 rebaje

7 rosca de sonotrodo

8 proyección axial

9 orificio roscado

0 paso de accionamiento

1 paso de apoyo

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Unidad de sonotrodo que comprende

- un sonotrodo (1) que puede vibrar en una dirección de vibración (10),

- un convertidor (9) en forma de generador de vibraciones, en cuyo extremo libre se fija el sonotrodo (1) o indirectamente por mediante un servomotor (8) dispuesto entre ellos o directamente,

- un soporte de sonotrodo (2), al que se fija el sonotrodo (1) mediante una pluralidad de amplificadores de apoyo (3) que se extienden en dirección axial (3') y en la dirección de vibración (10),

- presionando entre sí dos superficies de apoyo (7a, b) sobre el amplificador de apoyo (3) por un lado y sobre el soporte del sonotrodo (2) por otro lado, siendo dichas superficies de apoyo situadas perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11'),

- la posición axial de las superficies de apoyo presionadas (7a, b) se selecciona de tal manera que, cuando el amplificador de apoyo (3) esté vibrando durante el funcionamiento, dicha posición axial se sitúa en la posición axial de un nodo de vibración, es decir, de la cruz cero canto de la onda estacionaria que se forma en el amplificador de apoyo (3),

caracterizada porque

cada par de superficies de apoyo (7a, b) está presionado entre sí por medio de una conexión roscada (12) y

están presentes dos superficies de contacto (6a, b), que pueden ser presionadas entre sí por medio de la unión roscada (12), están ubicados perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11') y de los cuales

- uno está formado en un tornillo o tuerca (4) de la unión roscada (12) y

- el otro se forma en el soporte del sonotrodo (2) o en el amplificador de apoyo (3).

2. Unidad de sonotrodo que comprende

- un sonotrodo (1) que puede vibrar en una dirección de vibración (10),

- un convertidor (9) en forma de generador de vibraciones, en cuyo extremo libre se fija indirectamente el sonotrodo (1) por medio de un servomotor (8) dispuesto entre ellos,

- un soporte de sonotrodo (2), al que se fija el sonotrodo (1) por medio del servomotor (8) presionando entre sí dos superficies de apoyo (7a, b) sobre el servomotor (8) por un lado y sobre el soporte del sonotrodo (2) por otro lado, estando dichas superficies de apoyo situadas perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11'),

- la posición axial de las superficies de apoyo presionadas juntas (7a, b) se elige de tal manera que, cuando el servomotor (8) vibra durante el funcionamiento, dicha posición axial está posicionada en la posición axial de un nodo de vibración, es decir, del cruce por cero de la onda estacionaria que se forma en el amplificador de accionamiento (8),

caracterizada porque

cada par de superficies de apoyo (7a, b) está presionado entre sí por por medio de una conexión roscada (12), y dos superficies de contacto (6a, b) que se pueden presionar entre sí mediante la conexión roscada (12), están ubicadas perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11') y de los cuales uno se forma sobre un tornillo o tuerca (4) de la unión roscada (12) y el otro se forma sobre el servomotor (8).

3. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2,

caracterizada porque

- los hilos de engrane (12a, b) de la unión roscada (12) discurren cada uno de forma concéntrica alrededor de la dirección axial (3') del correspondiente amplificador de apoyo (3) o servomotor (8).

4. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

- la superficie de contacto (6a) está dispuesta sobre el amplificador de apoyo (3) o servomotor de accionamiento (8) perpendicularmente a la dirección axial (31) del mismo y de manera hacia fuera de la superficie de apoyo (7a) del mismo, y la otra superficie de contacto (6b) está dispuesta sobre una tuerca (4), en particular una tuerca de unión (4,1) de la unión roscada (12), y/o

- una la rosca (12a) está presente en una tuerca (4) por un lado, y una rosca exterior (12b) está dispuesta en la circunferencia exterior del amplificador de apoyo (3), del servomotor (8) o del soporte del sonotrodo (2).

5. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

las superficies de contacto (6a, b) están cada una

- dispuestas alrededor del eje longitudinal (12') de la unión roscada (12) y/o la dirección axial (3', 8') del correspondiente amplificador de apoyo (3) o servomotor (8), en particular de forma concéntrica con el mismo y/o - vistas en la dirección de vibración (10), las dos superficies de contacto (6a, b) son congruentes cuando en estado prensado

y/o

- cada superficie de contacto (6a, b) está formada de una pieza o de varias piezas,

- y en particular al menos una de las superficies de contacto, en particular ambas superficies de contacto, está/están dispuestas alrededor del centro longitudinal (3') del correspondiente amplificador de apoyo (3) o servomotor (8) de forma anularmente concéntrica.

6. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada porque la superficie de contacto (6a) presente en el amplificador de apoyo (3) o el servomotor de accionamiento (8) está formada en una brida de sujeción que sobresale radialmente hacia el exterior (13), y la superficie de contacto (6b) formada en la tuerca de unión (4,1) está formada en una brida de presión (4a) de la tuerca de unión (4,1) que mira hacia dentro.

7. Unidad de sonotrodo según la reivindicación 6,

caracterizada porque

- en relación con las superficies de contacto (6a, b), la unión roscada (12) está dispuesta en el lado opuesto al sonotrodo (1) para absorber los estreses residuales allí por medio de amortiguación, y/o

- el grosor de la brida de sujeción (13) se selecciona lo más pequeño posible para obtener solo suficiente estabilidad mecánica durante la operación de vibración del sonotrodo (1), y/o

- la longitud de la proyección radial (14) de la brida de sujeción (13) se elige lo más pequeña posible para no alcanzar realmente la tensión de contacto máxima permitida para el emparejamiento de materiales de las dos superficies de contacto con el par de apriete requerido de la conexión por tornillo (12).

8. Unidad de sonotrodo según la reivindicación 6 o la reivindicación 7,

caracterizada porque

- una longitud radial saliente de la brida de sujeción (13) está entre 2 mm y 7 mm, en particular entre 3 mm y 6 mm y/o

- en una frecuencia de vibración del sonotrodo (1) de 20 kHz, la longitud de proyección radial está entre 4 mm y 5 mm, y a una frecuencia de 35 kHz, la longitud de proyección radial está entre 2,5 mm y 3,5 mm y/o

- como la frecuencia de la vibración del sonotrodo (1) aumenta, en particular a partir de los valores antes mencionados, la longitud de proyección radial (14) se selecciona para que sea cada vez más pequeña.

9. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8,

caracterizada porque

- la circunferencia exterior del amplificador de apoyo (3) o servomotor (8) que pasa axialmente a través de la tuerca de unión (4,1) mantiene una distancia de la circunferencia interior de la brida de presión (4a) de la tuerca de unión (4.1), y/o

- una brida de tubería (5) está formada por el lado del sonotrodo, frente al sonotrodo (1), del soporte del sonotrodo (2) en la posición de fijación para cada amplificador de apoyo (3) o servomotor (8), cuya brida de tubería está formada en particular de una sola pieza junto con el soporte del sonotrodo (2), se extiende en la dirección axial (10), y cuya cavidad cilindrica interior continúa en el soporte del sonotrodo (2) en forma de agujero ciego o pasante, y cuya cara frontal libre constituye la otra superficie de contacto (6b), y/o

- la cara frontal libre de la brida del tubo (5) tiene el mismo diámetro exterior que el diámetro exterior de la brida de sujeción del amplificador de apoyo (3) o servomotor (8).

10. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9,

caracterizada porque

- la longitud axial de la tuerca de unión (4,1) es tal que la tuerca de unión adopta, por su extremo libre, tal distancia mínima con el lado del sonotrodo del soporte del sonotrodo (2) cuando está en la posición ensamblada, es decir, cuando se sujeta entre la brida de presión de la tuerca de unión (4,1) y la cara frontal libre de la brida del tubo (5) en la brida de sujeción (13), que la distancia mínima de dicha brida de sujeción no puede alcanzar el soporte del sonotrodo (2) incluso durante el funcionamiento cuando el sonotrodo está vibrando (1), y/o

- la longitud axial de la longitud sobresaliente (18) del amplificador de apoyo (3) hacia arriba más allá de la brida de sujeción (13), es decir, hacia el soporte del sonotrodo (2), se selecciona de manera que el extremo libre del amplificador de apoyo (3) se encuentre en la posición de un nodo de vibración durante el funcionamiento de la unidad del sonotrodo.

11. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

la tuerca (4) o el tomillo está dispuesto en el lado del soporte del sonotrodo (2) opuesto al sonotrodo (1).

12. Unidad de sonotrodo según la reivindicación 10 o la reivindicación 11,

caracterizada porque

- la longitud sobresaliente (18) es tan grande que el amplificador de apoyo (3) o el refuerzo de accionamiento (8) sobresale en el lado trasero (2b) del soporte de sonotrodo (2) que mira hacia el lado opuesto del sonotrodo (1) y una rosca externa (12a) está montada en la parte del amplificador de apoyo (3) o servomotor (8) que sobresale por el lado posterior (2b), una tuerca (4) que posee una rosca interna (12b), la cual va soportada en la cara posterior (2b) del soporte del sonotrodo (2), siendo enroscada sobre dicha rosca externa,

- o bien se presenta un orificio roscado (19) en la cara posterior de la base de soporte (3) que mira en sentido opuesto al sonotrodo (1), en cuyo orificio roscado se enrosca un tornillo que va soportado, por la parte inferior de su cabeza de tornillo, en la cara posterior (2b) del soporte de sonotrodo (2),

y en particular el amplificador de apoyo (3) o servomotor (8) no sobresale más allá de la parte trasera (2b) del soporte del sonotrodo (2) que está de espaldas al sonotrodo (1).

13. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

- el amplificador de apoyo (3) o servomotor (8) por un lado, y el soporte del sonotrodo (2) por otro, son de acero inoxidable en por un lado y de una aleación metálica diferente, en particular de titanio, por otro lado, al menos en la zona de la rosca (12a, b), en particular en su totalidad, y/o

- la unión roscada (12) se aprieta con un par tan alto que, incluso durante el funcionamiento, es decir, cuando el sonotrodo (1) está vibrando, las superficies de apoyo (7a, b) no se apoyan entre sí sin presión o no pueden despegarse unas de otras en cualquier estado operativo.

14. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 13,

caracterizada porque

- el espesor de pared de la tuerca (4), en particular de la tuerca de unión (4.1), o el diámetro del vástago del tornillo en la zona axial de su la rosca interior se elige lo suficientemente pequeña como para poder absorber el par de apriete necesario y garantizar una estabilidad mecánica suficiente incluso durante el funcionamiento vibratorio del sonotrodo (1)

y/o

- el grosor de la pared de la tuerca (4) o el diámetro del vástago del tornillo se selecciona para que sea tan pequeño que las tuercas ensambladas (4) no sobresalgan lateralmente más allá de la superficie del sonotrodo (1) cuando se ve en la dirección axial

y/o

- como la frecuencia de la vibración del sonotrodo (1) aumenta, el grosor de la brida se selecciona para que sea más delgado y/o

- a una frecuencia de vibración del sonotrodo (1) de 20 a 35 kHz, un espesor de pared de la tuerca de unión (4,1) en la región de su interior el hilo (12b), incluida la extensión radial del hilo, está entre 1 mm y 5 mm, y en particular a una frecuencia de vibración de 20 kHz el espesor de la pared está entre 1,5 mm y 2,5 mm, preferiblemente 2 mm.

15. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

- el hilo (12a, b) tiene forma de hilo de paso fino, y se selecciona un paso (15) del hilo de paso fino para ser siempre el mismo independientemente de la frecuencia de la vibración del sonotrodo (1), pero el diámetro de la rosca de paso fino (12a, b) se selecciona para disminuir a medida que aumenta la frecuencia

y/o

- a medida que la frecuencia de la vibración de la unidad de sonotrodo (1) aumenta durante el funcionamiento, el diámetro del amplificador de apoyo (3) se selecciona para que sea más pequeño.

16. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

la superficie de contacto (6a, b) tiene forma de superficie de contacto plana anular, y la superficie de contacto plana anular (6a, b) está fragmentada por rebajes (16), superficies de contacto parciales inherentemente en forma de segmento (6a1, 6b1) que se suceden de manera separada en la dirección circunferencial, si, debido a parámetros predeterminados, la superficie de contacto que se extiende anularmente fuera mayor que lo permitido para permanecer por debajo de la tensión de contacto máxima permitida en el presente emparejamiento de materiales de las dos superficies de contacto, y/o

- en un sonotrodo (1) que es rectangular cuando se ve en la dirección axial (10), los amplificadores de apoyo (3) o impulsores de accionamiento (8) están dispuestos en las esquinas de la unidad de sonotrodo de tal manera que, en estado completamente ensamblado, es decir, en particular incluyendo la tuerca de unión (4,1) o el tomillo, los amplificadores de apoyo (3) o servomotores (8) ensamblados entre el soporte de sonotrodo (2) y el sonotrodo (1) no sobresalen más allá de la circunferencia externa del sonotrodo (1) y, en particular, el soporte del sonotrodo (2) no sobresale más allá de la circunferencia del sonotrodo (1) en esta dirección de visualización.

17. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

- en su extremo exterior del lado del sonotrodo, los amplificadores de apoyo (3) o servomotores (8) tienen una rosca de sonotrodo (17), en particular de paso fino por la que se enroscan en una rosca ciega en la parte trasera del sonotrodo (1) por su rosca exterior del sonotrodo, y/o

- la rosca del sonotrodo por un lado y la rosca exterior (12b) del tubo la brida (5) por otro lado tienen pasos en direcciones opuestas de torsión, es decir, una rosca a la izquierda por un lado y una rosca a la derecha por el otro lado, y/o

- la distancia entre el soporte del sonotrodo (2) y el sonotrodo (1) en el estado ensamblado se selecciona de manera que las superficies de contacto (6a, b) que colindan estén ubicadas en un nodo de vibración, es decir, un cruce por cero de la vibración presente en el amplificador de apoyo (3).

18. Unidad de sonotrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

entre la circunferencia interna tanto de la brida del tubo (5) como del orificio ciego o pasante del soporte del sonotrodo (2), y la circunferencia externa del tramo axial que sobresale del amplificador de apoyo (3) o del servomotor de accionamiento (8) más allá de la brida de sujeción, existe una distancia radial que

- es tan grande que dicha longitud sobresaliente axial no puede entrar en contacto con los componentes que la rodean radialmente, incluso durante la operación de vibración del sonotrodo (1), y/o

- la distancia radial es como máximo 1,2 mm, mejor como máximo 1 mm, mejor como máximo 0,5 mm, mejor como máximo 0,2 mm

y/o

- la distancia radial es como mínimo 0,05 mm, mejor 0,1 mm.

19. Método para fijar los amplificadores de apoyo (3) o el amplificador de accionamiento (8) de una unidad de sonotrodo a un soporte de sonotrodo (2) mediante la unión de dos superficies de apoyo (7a, b) del soporte de sonotrodo (2) en un lado y del amplificador de apoyo (3) o servomotor (8) por otro lado en la dirección de vibración (10), estando dispuestas dichas superficies de apoyo perpendicularmente a una dirección de vibración (10), siendo dos superficies de contacto (6a, b) presentes, que se pueden presionar entre sí por medio de la conexión roscada (12), se encuentran perpendicularmente a la dirección de vibración (10) en un plano transversal (11') y de los cuales una superficie de contacto (6b) está formada en un tornillo o tuerca (4) de la conexión roscada (12) y

la otra superficie de contacto (6a) se forma en el soporte de sonotrodo (2), en el amplificador de apoyo (3) o en el servomotor de accionamiento (8),

caracterizado porque

las superficies de apoyo (7a, b) se sujetan apretando el tornillo o la tuerca (4) de la unión roscada (12).

20. Método según la reivindicación 19,

caracterizado porque

la unión roscada (12) se aprieta con un par tan elevado que, incluso durante el funcionamiento, es decir, cuando el sonotrodo (1) está vibrando, las superficies de apoyo (7a, b) no se apoyan entre sí sin presión o no pueden despegarse uno del otro en ningún estado de funcionamiento, y/o

- se selecciona un grosor de la brida de sujeción (13) lo más pequeño posible para obtener solo la estabilidad mecánica suficiente durante funcionamiento vibratorio del sonotrodo (1).

21. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores del método,

caracterizado porque

- se selecciona una longitud de proyección radial (14) de la brida de sujeción (13) para que sea lo más pequeña posible para no alcanzar realmente la tensión de contacto máxima permitida para el emparejamiento de materiales de las dos superficies de contacto con el par de apriete requerido de la conexión roscada (12), y/o - a medida que aumenta la frecuencia de la vibración del sonotrodo (1), en particular a partir de los valores antes mencionados, la longitud de proyección radial (14) se selecciona para que sea cada vez más pequeño.

22. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

- se selecciona un espesor de pared de la tuerca (4), en particular de la tuerca de unión (4.1), en la zona axial de su rosca interior tan pequeña para poder absorber el par de apriete necesario y garantizar una estabilidad mecánica suficiente incluso durante el funcionamiento vibratorio del sonotrodo (1)

y/o

- el grosor de la pared de la tuerca (4) se elige tan pequeño que las tuercas montadas (4) no sobresalgan lateralmente más allá de la superficie del sonotrodo (1) cuando se ve en la dirección axial

y/o

- a medida que aumenta la frecuencia de la vibración del sonotrodo (1), el grosor de la brida se selecciona para que sea más delgado.

23. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores del método,

caracterizado porque

- se selecciona un paso (15) de una rosca de paso fino para que sea siempre el mismo independientemente de la frecuencia de la vibración del sonotrodo (1), pero como la frecuencia de la vibración de la unidad de sonotrodo (1) aumenta durante el funcionamiento, el diámetro del amplificador de apoyo (3) se selecciona para que sea más pequeño

y/o

- una distancia entre el soporte del sonotrodo (2) y el sonotrodo (1) en el estado ensamblado se selecciona de manera que las superficies de contacto contiguas (6a, b) estén ubicadas en un nodo de vibración, es decir, un cruce por cero de la vibración presente en el amplificador de apoyo (3)

y/o

- una longitud axial de la longitud saliente del amplificador de apoyo (3) hacia arriba más allá de la brida de sujeción, es decir, hacia el soporte del sonotrodo (2), se selecciona de tal manera que el extremo libre del amplificador de apoyo (3) se encuentra en un nodo de vibración.