本发明专利技术涉及一种用于超声焊接装置的超声焊极（２２），其具有至少一个工作面（２８、３０）以及垂直于工作面延伸的端面（３２）。为了尽量避免或者减小垂直于超声焊极（２２）的纵轴线的偏移建议，该端面（２２）具有至少一个加强部分（３４）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于超声焊接装置的工具，其包括一个优选限定一个压缩空间的工作面以及特别是垂直于该工作面延伸的自由面如端面。本专利技术特别涉及一种传递超声波振动的超声焊极形式的工具，用于使用沿超声焊极纵轴线方向传播的超声波振动焊接金属，其中超声焊极的端面或者超声焊极头部的端面垂直于工作面延伸。在用超声将材料连接时，用于焊接所必须的能量以机械振动的形式输入焊接材料，其中也被称为超声焊极的工具耦合在面向该工具的接合件上，并使其运动。同时接合件通过静态焊接力相互压紧。通过静力和动力的共同作用使得接合件焊接，而不再需要附加焊接填料。借助于超声不仅可以焊接塑料还可以焊接金属。在此在超声焊接金属时，机械振动平行于接合面。在焊接区中的静力、振动剪力和适度的温度升高之间存在复杂的关系。为此在振动的超声焊极和可以由多个部件构成的静态对应电极之间布置工件，以便用超声焊极、也就是其头部的工作面限定一个压缩空间。其这可以根据EP-B-0 143 936或者DE-C-35 08 122的技术方案构可以在两个相互垂直的方向上、特别是在高度和宽度上移动。由此获得了与例如待焊接的导体的横截面的匹配。为了实现高品质的可重复的焊接结果，应该使超声焊极主要只在其纵向上、也就是沿超声波振动的方向偏移，而不会垂直于该纵向在明显的范围内偏移。这种已知的超声焊极具有限定工作面的端面。由结构决定了工作面垂直于超声焊极纵轴线的偏移相对于沿超声焊极纵轴线的偏移比较大。由此的缺点是，工作面可能倾斜于超声焊极的纵轴线延伸，这样在工作面和平行于超声焊极纵轴线延伸的待接合的部件之间可能会形成一个缝隙。本专利技术的任务是，对开头所述类型的工具进行改进，使得可以尽可能避免或者减小垂直于工具纵轴线、也就是垂直于超声波振动的偏移。为了解决该问题，本专利技术主要提出，为了降低工作面垂直于工具的纵轴线的偏移，该工具具有至少一个加强部分。为此本专利技术特别是对于产生超声振动的用于用沿超声焊极纵轴线传播的超声波振动焊接金属的超声焊极，使超声焊极的端面和/或超声焊极头部的背面具有加强部分。在此，该加强部分是肋。在此该加强部分可以构造成从超声焊极或者其头部的边缘沿超声焊极中轴线上升。加强部分例如可以在超声焊极纵轴线剖面中具有三角形的几何形状。特别是该加强部分是线形或者凸起形的，并且垂直于工作面延伸。另外该加强部分特别是可以在超声焊极或者其头部的整个或者几乎整个端面上伸出。该加强部分优选关于一个对称平面对称，超声焊极纵轴线在该对称平面中延伸。其它几何形状同样也是可以的。超声焊极优选如此加强，在超声激励时，超声焊极沿其纵轴线方向的偏移az与垂直于工作面的偏移ay之比为3≤az/ay≤20。通过按本专利技术的技术方案，超声焊极或者其具有工作面的超声焊极头部进行加强，由此如此端面地影响了超声焊极的振动形式，使得垂直于超声焊极纵轴线的偏移减小，并且沿纵向的振动大大占优。通过头部的加强部分，工作面的倾斜显著降低了，并且沿纵轴线方向的偏移与垂直于纵轴线方向的偏移的比例也提高了。如果加强部分的结构优选通过一个肋来实现，那么其它几何形状也是可以的，其中肋向着超声焊极纵轴线变粗。加强肋既可以在超声焊极的整个宽度上构成，或者也可以仅在其一部分上构成。加强肋的轮廓的截面可以通过相交的直线构成，或者也可以是连续变化的曲线，曲线在其最大值处与超声焊极纵轴线相交。另外，加强部分沿超声焊极的纵向超出端面的长度在3mm和25mm之间，优选在5mm和15mm之间。优选的值最大为10mm。由此获得的优点是，可以将相应构造的超声焊极装入已经使用的超声焊接装置中。本专利技术的其它细节、优点和特征不仅在权利要求中而且在下面的对附图中获知的优选实施方式的说明中获得，其中从权利要求中可以获得这些单独的特征和/或这些特征的组合。附图示出附图说明图1示出了按现有技术的超声焊极的原理示意图(有限元计算)；图2示出了按本专利技术的技术方案的超声焊极的第一实施方式；图3示出了按图2的超声焊极的正视图；图4示出了按本专利技术技术方案的超声焊极的第二实施方式；图5示出了按本专利技术的技术方案的超声焊极的原理图(有限元计算)。图1示出了明确用于超声焊接装置的超声焊极10的原理图，其用于焊接金属。该视图是有限元计算图像。超声焊极10包括一个基体12，所述基体具有从其引出的头部14，该头部14本身具有工作面16和18，工作面在超声焊极10不受激励时平行于超声焊极10的纵轴线z。为了焊接金属件，超声焊极10借助于转换器以及必要时布置在该转换器和超声焊极10之间的放大器激励超声波，由此超声焊极10沿z向偏移。为了焊接，在该实施例中工作面16压紧在待焊接的金属件上，金属件本身支撑在一个对应电极上，该对应电极也称为砧板。必要时该工作面16限定一个压缩空间，其其余的边界面由多部件的对应电极构成。就这些而言参考已经熟知的超声焊接装置，其中例如可以从DE-C-35 08 122获得，请详细参考其公开内容。工作面16、18由超声焊极头部14的端面20限定，其在超声焊极10未受激励时垂直于工作面16、18。在本实施例中，工作面16、18垂直于或者近似垂直于y轴，超声焊极或者配属于超声焊极的砧板在焊接时沿着y轴移动。在焊接时表明，超声焊极10不仅沿超声焊极纵轴线方向z、而且也垂直于该纵轴线方向，也就是沿y向偏移，由此工作面16、18会倾斜(角度α)。由此会影响焊接质量。也可能由于超声焊极头部14沿y向的偏移影响焊接结果的可重复性。根据本专利技术规定，图5中原理性示出的具有圆柱形基体24、超声焊极头部26以及工作面28、30的超声焊极22从其端面32出发具有一个加强部分34，由此降低了超声焊极22沿y向的偏移。通过加强部分34减小或者限制了超声焊极头部26沿y向的变形，这样改善了超声焊极22的自然振动形式。超声焊极头部26以公知的方式由一个梯形或者截顶棱锥形或者喇叭形的从基体24引出的内部部分和一个由该内部部分引出的方形的或者柱形的外部部分组合而成，其具有工作面28、30。相应的几何形状也可以比较图2和3获得。另外相应于对图1的描述，工作面28、30垂直于y轴延伸。通过按本专利技术的技术方案，减小了工作面28、30相对于超声焊极纵轴线(40)、也就是z轴的倾斜，并且超声焊极22沿z向的偏移与垂直于z轴、也就是沿y轴的偏移的比例上升了。如特别从图2至4中可以看到，其中基本上对于图5的元件使用相同的附图标记，原理上可以从图5中获知的加强部分34如此实现，即从超声焊极头部26的端面32伸出一个沿超声焊极头部26的纵向超过端面32的肋，其剖面具有三角形的几何形状(图2、3)或者拱起的几何形状(图4)。相应的加强部分用附图标记36和38表示。在此特别可以从按图2和4的侧视图看出，相应的加强部分36、38从工作面28、30出发逐渐地伸出超过端面32，其中沿z向的最大延伸长度位于超声焊极22、也就是其基体24的中轴线40的交点处。加强部分34、36伸出超声焊极头部26的端面32的最大长度d为15mm，根据超声焊极的结构也可以考虑其它尺寸。但是伸出长度d最大为15mm的优点是，相应的超声焊极可以装入已经使用的超声焊接装置中。特别是设计加强部分34、36、38，使得超声焊极22沿z向的偏移az与超声焊极22沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于超声焊接装置的工具，其包括优选限定压缩空间的工作面（２８、３０）以及特别是垂直于工作面延伸的自由面如端面（３２），其中工作面平行或者大致平行于工具纵轴线（４０）延伸，其特征在于：该工具为了减小工作面（２８、３０）垂直于工具纵轴线（４０）的偏移具有至少一个加强部分（３４、３６、３８）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D施特罗，H迪特尔勒，
申请(专利权)人：申克超声波技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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