0]反應(yīng)體可在至少兩個換能器之間的區(qū)域中尤其基本垂直于工作方向和縱向地具有收縮部。在多個換能器的情況下，反應(yīng)體可在每對相鄰的換能器之間具有相應(yīng)的收縮部。由于該收縮部，可節(jié)省材料且優(yōu)化振動特性。所述收縮部最好在垂直于工作方向和縱向的方向上是對稱的。
[0021]為此，尤其在裝置有多于兩個換能器的情況下，反應(yīng)體在兩個沿縱向相鄰的換能器之間的區(qū)域內(nèi)還具有縫隙，該縫隙尤其朝向超聲波發(fā)生器敞開且優(yōu)選沿工作方向定向。所述縫隙優(yōu)選地沿橫向于縱向的方向完全穿透所述反應(yīng)體。所述縫隙形成反應(yīng)體的另一收縮部，借此可使反應(yīng)體的振動特性適應(yīng)要求。
[0022]優(yōu)選在兩個沿縱向相鄰的換能器之間的每個區(qū)域中形成縫隙。所述縫隙在此可如上所述地構(gòu)成，尤其朝向超聲波發(fā)生器敞開且優(yōu)選沿工作方向定向。但在偶數(shù)個換能器情況下，可在中間的一對換能器中取消縫隙。
[0023]距所述反應(yīng)體的縱向中心更遠(yuǎn)的縫隙最好具有更大的深度。因此，所述縫隙越靠近反應(yīng)體的縱向端部布置，其深度遞增。通過這種方式，可有針對性地尤其朝向所述縱向端影響所述反應(yīng)體的振動特性。
[0024]總體上，所述裝置可關(guān)于一個垂直于所述超聲波發(fā)生器頭縱向的平面基本鏡像對稱地構(gòu)造。此時可以存在微小的非對稱性，例如用于換能器的單側(cè)連接。因此，所述對稱平面顯示為這樣的平面，其垂直于所述縱向并經(jīng)過所述超聲波發(fā)生器和反應(yīng)體的縱向中心。
[0025]所述至少兩個換能器中的每個換能器優(yōu)選包括至少一個壓電陶瓷片，優(yōu)選是包括多個壓電陶瓷片的疊片組。所述陶瓷片通常呈圓形，從而在多片堆疊中形成基本為圓柱形的疊片組。原則上還可使用基于其它電致伸縮材料和/或磁致伸縮材料的任何其它換能器。
[0026]所述換能器可各包括例如呈接觸片形式的接觸元件。所述接觸元件尤其形成在用于使超聲波發(fā)生器與換能器接觸的接觸區(qū)域和/或用于接觸反應(yīng)體的接觸區(qū)域。所述接觸片可包含例如金屬如鋁。所述接觸元件還可構(gòu)造為獨立構(gòu)件并布置在換能器和超聲波發(fā)生器之間和/或或許布置在換能器和反應(yīng)體之間。通過所述接觸元件確保換能器與超聲波發(fā)生器的最佳熱接觸和機械接觸。
[0027]可設(shè)有偶數(shù)個換能器，尤其是兩個、四個或六個。當(dāng)然，根據(jù)需要也可采用具有奇數(shù)個換能器的實施方式。
[0028]所述超聲波發(fā)生器最好在所述裝置按規(guī)定運行期間沿工作方向形成約四分之一波長。所述超聲波發(fā)生器通常如此作為共振器構(gòu)成，即其諧振頻率與由所用發(fā)生器提供的頻率基本一致。此外，優(yōu)選激勵盡可能強烈的且還因而通常尤其穩(wěn)定的、能量有利的本征振動。
[0029]優(yōu)選當(dāng)裝置以預(yù)設(shè)方式運行時該裝置沿工作方向形成大約半波長。尤其在該裝置以半波長形式構(gòu)成時，超聲波發(fā)生器頭和反應(yīng)體作為共振器的自由端相對于節(jié)面對等偏轉(zhuǎn)。在所述節(jié)面中，振幅基本消失。以這種方式，尤其在具有約四分之一波長的超聲波發(fā)生器中，所述裝置的節(jié)面在以預(yù)設(shè)方式關(guān)于工作方向運行時位于超聲波發(fā)生器的在其背面的端部區(qū)域中。
[0030]在所述節(jié)面的區(qū)域中，所述超聲波發(fā)生器和或許整個裝置可被緊固于固定不動的保持結(jié)構(gòu)上，因此在那里不發(fā)生或幾乎不發(fā)生振動。因此，優(yōu)選在所述超聲波發(fā)生器上形成外側(cè)環(huán)繞的保持檐，其布置在垂直于工作方向的位于背面的平面中，并且在所述裝置以預(yù)設(shè)方式運行時位于所述節(jié)面中。顯然，為此，所述裝置的組成部件相應(yīng)構(gòu)造并且相互匹配。
[0031]本發(fā)明還涉及包裝設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明的超聲波焊接裝置。所述裝置優(yōu)選安裝在所述包裝設(shè)備的超聲波發(fā)生器的保持檐上。
【附圖說明】
[0032]以下將根據(jù)示例性實施例的附圖來描述本發(fā)明，附圖示意性示出:
[0033]圖1為根據(jù)本發(fā)明的超聲波焊接裝置的外斜視圖；
[0034]圖2為圖1的視圖的分解圖；
[0035]圖3為本發(fā)明裝置的縱向外側(cè)視圖，連同示意性示出的振幅特性曲線。
【具體實施方式】
[0036]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的超聲波焊接裝置I的外斜視圖。裝置I包括超聲波發(fā)生器2和反應(yīng)體3。超聲波發(fā)生器2呈長形且限定出縱向A。超聲波發(fā)生器2被設(shè)計用于沿工作方向B產(chǎn)生縱向超聲波振動，工作方向B垂直于A定向。圖2示出圖1的視圖的分解圖。以下一起說明圖1和圖2。
[0037]超聲波發(fā)生器3具有呈刀片形的長形超聲波發(fā)生器頭4。超聲波發(fā)生器頭4沿A定向且基本在超聲波發(fā)生器3的整個長度上延伸?！暗镀巍笔侵秆胤较駻基本呈棱柱形形狀，其在垂直于A的橫截面中沿工作方向B至少部分從基底區(qū)域6朝向超聲波發(fā)生器2的工作區(qū)域7逐漸變窄。所述逐漸變窄的橫截面最好至少部分由沿工作方向B朝工作區(qū)域7匯聚的凹形曲線限定。在這種情況下，超聲波發(fā)生器頭4在工作區(qū)域7具有在橫截面中基本平行的凸緣(對此見例如圖3)。
[0038]超聲波發(fā)生器頭4在工作區(qū)域7沿工作方向B由焊接面5限定。焊接面5具有細(xì)長矩形的形狀且垂直于工作方向B、以其縱向平行于A定向。焊接面5形成超聲波發(fā)生器2的工作區(qū)域側(cè)的終端。換言之，超聲波發(fā)生器2不具有沿方向B伸出超過焊接面5的元件或結(jié)構(gòu)。在焊接面5上沿A形成縱槽，其為刀具如包裝設(shè)備(未示出)提供嵌接區(qū)，借助嵌接區(qū)，焊料在焊接過程之后可在焊縫處被斷開。
[0039]超聲波發(fā)生器2且尤其是超聲波發(fā)生器頭4沿A的橫向被沿B定向的縫隙21斷開?？p隙21用于補償不期望的橫向于工作方向B的振動模式。沿縱向A居中構(gòu)造的縫隙被設(shè)計成短于其它縫隙21。每個縫隙21定位成沿縱向A位于換能器11的位置之間(見下文)。
[0040]在基底區(qū)域6中形成有超聲波發(fā)生器2的背面8，背面8由基本連續(xù)的平面形成。背面8在適當(dāng)位置具有凹部9、通孔和/或螺紋孔10。背面8垂直于工作方向B定向，因此平行于焊接面5。背面8沿工作方向B形成超聲波發(fā)生器2的基底區(qū)域側(cè)的終端，就是說，超聲波發(fā)生器2不具有沿方向B伸出超過背面8的任何元件或結(jié)構(gòu)。
[0041]在基底區(qū)域6，在超聲波發(fā)生器2的背面8設(shè)有外側(cè)完全環(huán)繞的保持檐23。保持檐23被構(gòu)造成條形凸出部且在垂直于B的平面內(nèi)延伸。裝置I的組成部件如此確定尺寸并為了預(yù)設(shè)運行而相互協(xié)調(diào)，即在預(yù)設(shè)運行中激勵的振動的節(jié)面與保持檐23的平面重合。通過這種方式確保保持檐23基本不發(fā)生振動，因此，裝置I可在保持檐23處被安裝在例如包裝設(shè)備的固定結(jié)構(gòu)上。
[0042]根據(jù)本發(fā)明，超聲波振動在背面8被引入超聲波發(fā)生器2。為此，所述裝置包括六個超聲波換能器11，它們布置在超聲波發(fā)生器2的背面8上。每個換能器11包括由圓形壓電陶瓷片(未示出)形成的疊片組，在所述壓電陶瓷片之間設(shè)有用于通過發(fā)生器(未示出)激勵的導(dǎo)電金屬層。因此，每個換能器11具有基本呈圓柱形的外形，其中換能器11的首要工作方向與其圓柱體軸線重合。換能器11的端面此時分別構(gòu)成相互面平行的接合面。此外，在換能器11中形成沿其縱向穿過的通孔。所述通孔用作螺釘14的通道，反應(yīng)體3借助該通道被擰緊至超聲波發(fā)生器2。
[0043]換能器11以其縱向即其首要工作方向平行于工作方向B地分別通過鋁制接觸片13布置在背面8上。接觸片13同樣呈圓形構(gòu)成并具有中心通道并且平行于背面8與換能器11稍微重疊。通過接觸片13確保換能器11與超聲波發(fā)生器2的最佳熱接觸和機械接觸。
[0044]每個換能器11對應(yīng)于超聲波發(fā)生器2的其中一個螺紋孔10。螺紋孔10呈盲孔狀并沿工作方向B定向。螺紋孔10被構(gòu)造成沿方向A被均勻間隔開且橫向于A居中地設(shè)置在超聲波發(fā)生器2的背面8上。換能器11以及接觸片13的通道與螺紋孔10對準(zhǔn)，從而螺釘14可經(jīng)所述通道伸出并被擰緊在螺紋孔10中。因此，換能器11沿縱向A前后相繼布置，其中相鄰的換能器11具有恒定的相互間距離。在這種情況下，換能器11沿A均勻分布在背面8上，并且在各側(cè)基本到達(dá)背面8的邊緣。
[0045]在換能器11的背向超聲波發(fā)生器2的一側(cè)設(shè)有反應(yīng)體3。反