Titel

Ultraschallbohrvorrichtung Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallbohrvorrichtung mit einer Sonotrode und mit einem Ultraschallbohrwerkzeug.

Aus dem Stand der Technik sind Ultraschallbohrmaschinen in einer großen Variationsbreite bekannt. Die Schlagfrequenz einer Ultraschallbohrmaschine bewegt sich üblicherweise in einem Frequenzbereich zwischen 20kHz und 200kHz. Das Schwingsystem einer derartigen Ultraschallbohrmaschine umfasst im Allgemeinen einen Schwingungsaktor, z.B. einen piezoelektrischen Schwingungsaktor, der mittels eines Gewindes mit einer s.g. Bohrsonotrode verbunden ist. Der Aktor und die Bohrsonotrode werden z.B. in ihrer individuellen, ersten Längseigenschwingungsform bei derselben Frequenz betrieben. Das ist möglich, da die Eigenfrequenzen beider Bauteile gleich sind. Jedoch sind bei der Bohrsonotrode auch höhere Schwingungsformen möglich.

Um möglichst große Auslenkungsamplituden im Bereich des Bohrkopfes eines Ultraschallbohrers zu erreichen, sind große Transformationen innerhalb des Schwingsystems vonnöten. Diese Transformationen können zum Beispiel mit einer Bohrsonotrode mit einer massiven zylindrischen Endmasse und einem sich einstückig axial daran anschließenden, durchmesserkleineren sowie im Wesentlichen zylindrischen Ultraschallbohrer mit einer Phasenlänge von zumindest annähernd TT/2 erreicht werden. Zur weiteren Optimierung der Bohrleistung sind Ultraschallbohrer vielfach zumindest abschnittsweise mit einer Wendel und im Bereich des Bohrkopfes mit einer Hartmetallplatte oder einem Hartmetallkopf versehen. Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ultraschallbohrvorrichtung mit einer Sonot- rode und mit einem Ultraschallbohrwerkzeug. Es ist eine mechanische Schnittstelle vorgesehen, an der das Ultraschallbohrwerkzeug schwingungsfest und lösbar mit der Sonotrode verbindbar ist, wobei die mechanische Schnittstelle dazu ausgebildet ist, eine verlustarme Übertragung der Ultraschallschwingung von der Sonotrode auf das Ultraschallbohrwerkzeug zu ermöglichen.

Die Erfindung ermöglicht somit, dass das Ultraschallbohrwerkzeug im Bedarfsfall leicht und schnell, zum Beispiel in einem Verschleißfall, gegen ein unverbrauchtes, neues Ultraschallbohrwerkzeug ausgetauscht werden kann. Darüber hinaus lässt sich aufgrund der nicht-integralen Ausführung von Sonotrode und Ultraschallbohrwerkzeug der Herstellungsprozess des Ultraschallbohrwerkzeugs beträchtlich vereinfachen, denn das Ultraschallbohrwerkzeug kann aus einem zylindrischen, metallischen Halbzeug mit einem im Vergleich zu einem Durchmesser der Sonotrode signifikant kleineren Durchmesser gefertigt werden.

Vorzugsweise weist das Ultraschallbohrwerkzeug einen im Wesentlichen zylindrischen Schaftabschnitt mit einer zumindest abschnittsweise daran ausgebildeten Wendel und einen freien Kopfabschnitt mit einem Schneidelement und/oder einem Zertrümmerungselement auf.

Infolgedessen ergibt sich ein vergleichsweise guter Bohrfortschritt des Ultraschallbohrwerkzeugs beim Einbringen einer Bohrung in ein Werkstück, wobei zugleich entstehender Werkstückabtrag effektiv aus der Bohrung heraus befördert wird.

Bevorzugt weist die Sonotrode eine im Wesentlichen zylindrische Endmasse mit einem integral ausgebildeten Sonotrodenstab auf, der konzentrisch zu einer Längsmittelachse der Endmasse ausgebildet und axial von dieser weggerichtet ist, wobei ein Durchmesser der Endmasse größer als ein Durchmesser des So- notrodenstabs ist. Aufgrund der Endmasse der Sonotrode sind vergleichsweise hohe Auslenkungsamplituden am Kopfabschnitt des Ultraschallbohrwerkzeugs realisierbar. Der Durchmesser des Sonotrodenstabs entspricht vorzugsweise in etwa einem Durchmesser des Ultraschallbohrwerkzeugs.

Gemäß einer technisch günstigen Ausgestaltung sind eine Länge des Sonotro- denstabs und eine Länge des Ultraschallbohrwerkzeugs derart bemessen, dass die mechanische Schnittstelle axial im Bereich eines Minimums der Ultraschallbelastung liegt.

Hierdurch ist die mechanische Belastung der Schnittstelle durch die Ultraschallschwingung zumindest reduziert, wobei die Ultraschallbelastung einem Maximum der Ultraschallauslenkungsamplitude entspricht. Bevorzugt weist der Sonotro- denstab zu diesem Zweck eine Phasenlänge auf, die zumindest annähernd halb so groß ist wie eine entsprechende Phasenlänge des Ultraschallbohrwerkzeugs, dessen Länge bevorzugt einer halben Wellenlänge der Ultraschallschwingung entspricht.

Bevorzugt ist die mechanische Schnittstelle zur axialen Verbindung von Sonotro- de und Ultraschallbohrwerkzeug entlang der Längsmittelachse mit einem Aufnahmeabschnitt des Sonotrodenstabs und mit einem Befestigungsabschnitt des Ultraschallbohrwerkzeugs gebildet.

Hierdurch ist der bevorzugt innenliegend ausgebildete Aufnahmeabschnitt des Sonotrodenstabs wirkungsvoll vor mechanischen äußeren Beschädigungen geschützt.

Gemäß einer technisch vorteilhaften Ausgestaltung weist der Aufnahmeabschnitt ein Innengewinde und der Befestigungsabschnitt ein korrespondierend zum Innengewinde ausgebildetes Außengewinde auf. Aufgrund der Gewindeverbindung ist insbesondere in axialer Richtung eine vergleichsweise vibrationsresistente mechanische Kopplung gewährleistet. Eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen erfolgt im Betrieb der Ultraschallbohrvorrichtung bevorzugt durch ein fortwährendes Festziehen der Gewindeverbindung auf der Basis einer vorgegebenen Drehrichtung der Ultraschallbohrvorrichtung und ein hierdurch auf diese übertragenes Drehmoment. Zusätzlich und optional kann insbesondere das Außengewinde mit einer polymeren und gegebenenfalls wieder lösbaren Schraubensicherung, wie z.B. Loctite® etc., versehen sein. Alternativ kann die Schnittstelle auch mit einer Steckverbindung, einer Klemmverbindung, einer Bajonettverbindung oder einer beliebigen anderen geeigneten Verbindung realisiert sein, bei der insbesondere kein Axialspiel gegeben ist.

Gemäß einer Weiterbildung weist der Befestigungsabschnitt einen radial auswärts gerichteten Flansch als Anschlag für eine freie Stirnfläche des Sonotroden- stabs auf.

Hierdurch ist eine zuverlässige form- und reibschlüssige mechanische Kopplung zwischen der Sonotrode und dem Ultraschallbohrwerkzeug gegeben. Der Befestigungsabschnitt ist hierbei an einem vom Kopfabschnitt abgewandten Ende des Ultraschallbohrwerkzeugs ausgebildet.

Bevorzugt weist das Ultraschallbohrwerkzeug mindestens eine Ansatzfläche auf.

Hierdurch kann das Ultraschallbohrwerkzeug mittels eines geeigneten Werkzeugs mit erhöhtem Drehmoment um die Längsmittelachse rotiert werden.

Vorzugsweise ist das Ultraschallbohrwerkzeug mit einer Stahllegierung gebildet.

Infolgedessen ist eine signifikante Verlängerung der Einsatzdauer bzw. der Standzeit des Ultraschallbohrwerkzeugs möglich. Als Stahllegierung kann beispielsweise der Schnellarbeitsstahl mit der Legierungszusammensetzung 1.3343 S 6-5-2, der vorzugsweise einer geeigneten Wärmebehandlung unterzogen ist, Verwendung finden.

Bevorzugt ist eine radiale Zentrierung zwischen dem Ultraschallbohrwerkzeug und dem Sonotrodenstab vorgesehen.

Somit kann ein entsprechender Rundlauf der Ultraschallbohrvorrichtung verbessert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei- spielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ultraschallbohrmaschine, Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht des Ultraschallbohrwerkzeugs mit der Sonotrode der Ultraschallbohrmaschine von Fig. 1 , und

Fig. 3 einen Längsschnitt des Ultraschallbohrwerkzeugs mit der Sonotrode von Fig. 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine handgeführte Ultraschallbohrmaschine 100 mit einem Werkzeuggehäuse 180, dem ein ergonomisch geformter Handgriff 185 zum bevorzugt einhändigen Ergreifen durch einen Benutzer zugeordnet ist. In dem Handgriff 185 des Werkzeuggehäuses 180 der Ultraschallbohrmaschine 100 befindet sich illustrativ ein mittels eines Fingers des Benutzers betätigbarer elektrischer Handschalter 170 zum elektrischen Ein- und Ausschalten einer elektronischen Steuereinrichtung 200.

In dem Werkzeuggehäuse 180 ist ferner ein elektrischer oder ein pneumatischer Antriebsmotor 130 untergebracht, der zum rotatorischen Antrieb eines optionalen Getriebes 140 ausgebildet ist. Durch das Getriebe 140 wird ein piezoelektrischer Schwingungsaktor 105 - wie mit einem Doppelpfeil 250 angedeutet - vorzugs- weise rotatorisch angetrieben.

Der sich bei aktiviertem bzw. eingeschaltetem Antriebsmotor 130 mitdrehende, piezoelektrische Schwingungsaktor 105 dient bevorzugt zur Erzeugung einer vergleichsweise intensiven, longitudinalen, d. h. axialen Ultraschallschwingung 120, die vorzugsweise im Wesentlichen entlang einer Längsmittelachse 150 der

Ultraschallbohrvorrichtung 300 wirkt und die der Rotationsbewegung des

Schwingungsaktors 105 überlagerbar ist. Die von dem Schwingungsaktor 105 abgegebene Ultraschallschwingung 120 weist hierbei bevorzugt eine Schwingungsfrequenz in der Größenordnung von 20 kHz bis zu 200 kHz auf.

Der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht dargestellte Schwingelemen- te des Schwingungsaktors 105 sind bevorzugt zumindest bereichsweise mit einem geeigneten, piezoelektrischen Material gebildet und können zum Beispiel ringförmig ausgeführt sein. Der Schwingungsaktor 105 wird deshalb nachfolgend auch kurz mit dem Begriff "Piezoaktor" bezeichnet. Ein derartiger Piezoaktor mit exemplarisch ringförmigen, piezoelektrisch arbeitenden Schwingelementen ist unter anderem in der WO 2010/076230 A1 detailliert beschrieben, deren Offenbarung hiermit explizit in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, sodass auf eine eingehendere Erläuterung des konstruktiven Aufbaus des Piezoaktors 105 und dessen Funktion hier verzichtet werden kann.

Eine der Ultraschallbohrmaschine 100 zugeordnete Ultraschallbohrvorrichtung 300 umfasst bevorzugt eine vorzugsweise massive Sonotrode 310 sowie ein Ultraschallbohrwerkzeug 320 zum Bearbeiten eines metallischen und/oder mineralischen Werkstücks 160, illustrativ durch das Einbringen eines Bohrlochs 162. Die Sonotrode 310 ist bevorzugt zunächst mechanisch auf geeignete Art und Weise mit dem Piezoaktor 105 gekoppelt, kann aber auch einstückig mit diesem ausgeführt sein. Darüber hinaus ist eine mechanische Schnittstelle 350 vorgesehen, mittels der das Ultraschallbohrwerkzeug 320 schwingungsfest und bevorzugt im Bedarfsfall benutzerseitig zumindest vergleichsweise leicht wieder lösbar mit der Sonotrode 310 verbindbar ist. Die mechanische Schnittstelle 350 ist bevorzugt dazu ausgebildet, eine möglichst verlust- bzw. dämpfungsarme Übertragung der Ultraschallschwingung 120 von der Sonotrode 310 auf das Ultraschallbohrwerkzeug 320 unter Einschluss der mit dem Doppelpfeil 250 angedeuteten Rotationsbewegung des Piezoaktors 105 zu gewährleisten.

Lediglich beispielhaft ist die Ultraschallbohrmaschine 100 zur netzabhängigen Stromversorgung elektrisch mittels einer Netzzuleitung 190 mit einem Wechselspannungsversorgungsnetz verbindbar. Es sei an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf netzgespeiste Ultraschall- bohrmaschinen beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichsten handgeführten Elektrowerkzeugen Anwendung finden kann, bei denen ein Piezoaktor zum oszillierenden Antrieb eines zugeordneten Ultraschallbohrwerkzeugs verwendet wird, unabhängig davon, ob das Elektrowerkzeug netzabhängig und/oder netzunabhängig mittels eines Akkupacks betreibbar ist. Gemäß einer in den Zeichnungen nicht dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist die Ultraschallbohrmaschine 100 mittels eines Akkupacks betreibbar. In einem beispielhaften Betrieb der Ultraschallbohrmaschine 100 wird durch das Niederdrücken des elektrischen Handschalters 170 seitens des Benutzers die elektronische Steuereinrichtung 200 über die Netzzuleitung 190 mit Wechsel- ström versorgt und hierdurch aktiviert bzw. eingeschaltet. Infolgedessen erzeugt die Steuereinrichtung 200 ein z.B. zu einer gepulsten oder dauerhaften Ansteue- rung des Piezoaktors 105 geeignetes, elektrisches Anregungssignal 210, so dass die Ultraschallschwingung 120 erzeugt wird. Hierbei kann eine Frequenz der Ultraschallschwingung 120 bevorzugt mittels der elektronischen Steuereinrichtung 200 stufenlos und beispielsweise in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Werkstück 160 einstellbar sein, wobei die Frequenz der Ultraschallschwingung 120 während eines Bearbeitungsvorgangs vorzugsweise im Wesentlichen konstant gehalten wird. Bevorzugt zeitgleich mit der Aktivierung des Piezoaktors 105 wird der Antriebsmotor 130 zum drehenden Antrieb der Ultraschallbohrvorrichtung 300 mittels eines elektronischen Kontrollsignals 220 überwacht von der elektronischen Steuereinrichtung 200 eingeschaltet. Der Antriebsmotor 130 und der Piezoaktor 105 sind vorzugsweise mit Hilfe des elektronischen Anregungssignals 210 und des Kontrollsignals 220 jeweils unab- hängig voneinander ein- und ausschaltbar.

Fig. 2 zeigt die Ultraschallbohrvorrichtung 300 von Fig. 1 mit der Sonotrode 310 und dem Ultraschallbohrwerkzeug 320. Das Ultraschallbohrwerkzeug 320 weist bevorzugt einen zylindrischen Schaftabschnitt 322 mit einer zumindest ab- schnittsweise daran ausgebildeten Wendel 324 und einen freien Kopfabschnitt

326 mit einem Schneidelement 328 auf. Durch die Wendel 324 ist ein zuverlässiger Abtransport von Materialabtrag aus dem Bohrloch 162 von Fig. 1 zur Rei- bungs- und Verschleißminimierung des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 sichergestellt. Das Ultraschallbohrwerkzeug 320 ist zur Gewährleistung einer möglichst langen Gebrauchsdauer vorzugsweise mit einer hochfesten Stahllegierung, wie zum Beispiel einem Schnellarbeitsstahl mit der Legierungszusammensetzung 1 .3343 S 6-5-2, gebildet. Das mindestens eine Schneidelement 328, bzw. ein entsprechendes Zertrümmerungselement, ist bevorzugt mit einem Hartmetall- plättchen zur weiteren Verbesserung der Standzeit des Ultraschallbohrwerk- zeugs 320 beim Bearbeiten von insbesondere mineralischen Werkstücken gebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle des Schneidelements 328 jedoch auch ein Zertrümmerungselement vorgesehen sein kann. Dies ist z.B. im Falle von Ultraschallbohrwerkzeugen zur Ausführung von Bohrungen in Gestein zum Zertrümmern eines jeweiligen Untergrunds zweckmäßig.

An einem von dem freien Kopfabschnitt 326 weggerichteten Ende 330 des zylindrischen Schaftabschnitts 322 des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 sind bevorzugt vier in sich jeweils plane Ansatzflächen ausgebildet, von denen hier lediglich zwei Ansatzflächen 332, 334 sichtbar sind. Die vier umfangsseitig jeweils rechtwinklig aneinanderschließenden Ansatzflächen bilden hier beispielhaft eine Eingriffsgeometrie 336 mit einer annähernd quadratischen Querschnittsgeometrie aus, die zum Verdrehen des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 um die Längsmittelachse 150 herum mittels eines nicht in den Zeichnungen dargestellten Dreh- Werkzeugs bestimmt ist. Abweichend hiervon sind eine Vielzahl alternativer Eingriffsgeometrien, wie zum Beispiel ein Außensechskant, eine Vielfachverzahnung oder dergleichen, möglich.

Die bevorzugt einstückig ausgebildete Sonotrode 310 verfügt vorzugsweise über eine hier lediglich exemplarisch im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltete Endmasse 312 mit einem vorzugsweise integral daran ausgebildeten, gleichfalls in etwa zylindrischen Sonotrodenstab 314. Der Sonotrodenstab 314 ist bevorzugt konzentrisch zu der Längsmittelachse 150 der Endmasse 312 ausgebildet und axial von dieser weggerichtet. Ein Durchmesser DE der Endmasse 312 ist hierbei vorzugsweise größer - bevorzugt deutlich größer - bemessen als ein Durchmesser Ds des Sonotrodenstabs 314.

Mittels der mechanischen Schnittstelle 350 erfolgt bevorzugt die schwingungsfeste sowie die benutzerseitig im Bedarfsfall einfach wieder zu lösende mechani- sehe Verbindung zwischen der Sonotrode 310 und dem Ultraschallbohrwerkzeug

320 der Ultraschallbohrvorrichtung 300. Infolgedessen kann das Ultraschallbohrwerkzeug 320 zum Beispiel im Verschleißfall oder bei der Notwendigkeit des Einsatzes eines anderen Werkzeugtyps, beispielsweise in der Form eines Ultraschallbohrwerkzeugs mit einem anderen Durchmesser, einer anderen Wendel- geometrie und/oder einem abweichend gestalteten freien Kopfabschnitt, ausgetauscht werden. Fig. 3 zeigt die Ultraschallbohrvorrichtung 300 von Fig. 2 mit der Sonotrode 310 und dem Ultraschallbohrwerkzeug 320 von Fig. 2. Die Endmasse 312 der Sonotrode 310 setzt sich in axialer Richtung vorzugsweise in den zylindrischen Sonot- rodenstab 314 fort. Mittels der mechanischen Schnittstelle 350 ist das Ultraschallbohrwerkzeug 320 mit der Sonotrode 310 bevorzugt dämpfungsarm und vibrationsfest verbunden.

Die Ultraschallbohrvorrichtung 300 ist bevorzugt im Wesentlichen rotationssym- metrisch zu der Längsmittelachse 150 ausgebildet, die illustrativ mit der x-Achse eines Koordinatensystems 400 zusammenfällt. Auf einer senkrecht zur x-Achse orientierten U(x)-Achse des Koordinatensystems 400 ist der Verlauf einer axialen Auslenkungsamplitude der mit dem Doppelpfeil 120 von Fig. 1 symbolisierten Ultraschallschwingung 120 entlang der x-Achse, d.h. über die Längserstreckung der Ultraschallbohrvorrichtung 300 hinweg, abgetragen.

Die mechanische Schnittstelle 350 von Fig. 2 ist bevorzugt mit einem im Bereich eines freien Endes 352 des Sonotrodenstabs 314 ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 354 und mit einem im Bereich des Endes 330 des Ultraschallbohrwerk- zeugs 320 ausgebildeten Befestigungsabschnitt 356 realisiert. Der Aufnahmeabschnitt 354 ist hier lediglich exemplarisch mit einem Innengewinde 358 gebildet, wohingegen der Befestigungsabschnitt 356 mit einem korrespondierend zu dem Innengewinde 358 ausgeformten Außengewinde 360 realisiert ist, derart, dass das Ultraschallbohrwerkzeugs 320 in den Sonotrodenstab 314 einschraubbar ist.

Um das Ein- und Ausschrauben des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 in den Sonotrodenstab 314 zu vereinfachen, ist an dem Ultraschallbohrwerkzeug 320 die Eingriffsgeometrie 336 für ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Drehwerkzeug vorgesehen. Um eine definierte Begrenzung für den Abschluss dieses Ein- schraubprozesses zu schaffen, ist zwischen dem Befestigungsabschnitt 356 und der Eingriffsgeometrie 336 für das Drehwerkzeug bevorzugt ein radial auswärts gerichteter, ringförmiger Flansch 364 vorgesehen, der als ein axialer Anschlag für eine freie Stirnfläche 366 des Sonotrodenstabs 314 beim Einschrauben des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 fungiert. Zugleich ergibt sich aufgrund der beim Erreichen des Anschlags sich einstellenden, axialen Verspannung zwischen den miteinander verschraubten Bauteilen eine zuverlässige Sicherungswirkung der mechanischen Schnittstelle 350, sodass sich das Ultraschallbohrwerkzeug 320 nicht ohne weiteres wieder aus dem Sonotrodenstab 314 lösen und herausschrauben kann. Alternativ kann ein Sicherungselement, beispielsweise in der

Form einer polymeren Schraubensicherung, wie z.B. Loctite ^® oder dergleichen, zwischen dem Innengewinde 358 und dem Außengewinde 360 vorgesehen sein.

Um eine radiale Zentrierung des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 in dem Sonotrodenstab 314 und damit einhergehend den Rundlauf des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 weiter zu verbessern, kann zwischen dem Ultraschallbohrwerkzeug

320 und dem Sonotrodenstab 314 eine radiale Zentrierung 370 - wie mit den punktierten Diagonallinien zeichnerisch lediglich angedeutet - vorgesehen sein.

Diese radiale Zentrierung 370 kann beispielsweise mit einer konischen Fase 372 an dem freien Ende 352 des Sonotrodenstabs 314 und mit einer komplementär zu der Fase 372 ausgeführten konischen Fase 374 an dem Flansch 364 erreicht werden.

Eine axiale Länge LS des Sonotrodenstabs 314 und eine axiale Länge LB des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 sind bevorzugt so dimensioniert, dass sich für die freien Einzelkomponenten 310 und 320 die jeweils erste Längseigenschwingungsform bei der- selben Frequenz einstellt. Die erste Längseigenschwingungsform der freien Einzelkomponenten ist jeweils durch einen einzelnen Schwingungsknoten (U(x) = 0) sowie die vorwiegend axialen Auslenkungen gekennzeichnet. Daraus resultiert ein Verlauf der axialen Auslenkung U(x), der bei 350 eine lokale Extremstelle besitzt. Damit einher geht vorteilhaft eine mechanische Belastung, die proportional zur mechanischen Deh- nung dU/dx und deshalb minimal bzw. Null ist. Illustrativ entspricht die axiale Länge Ls des Sonotrodenstabs 314 näherungsweise 1/4 einer Wellenlänge λ der axialen Auslenkungsamplitude U(x) und die axiale Länge LB des Ultraschallbohrwerkzeugs 320 korrespondiert in etwa 1/2 einer Wellenlänge λ der axialen Auslenkungsamplitude U(x). Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ultraschallbohrvorrichtung 300 mit der mechanischen Schnittstelle 350 zwischen dem Ultraschallbohrwerkzeug 320 und der Sonotrode 310, kann das Ultraschallbohrwerkzeug 320 beispielsweise in einem Verschleißfall oder im Fall eines arbeitsbedingt notwendigen Austausche benutzerseitig leicht und schnell gegen ein anderes Ultraschallbohrwerk- zeug ausgetauscht werden. Darüber hinaus vereinfacht sich der Herstellungs- prozess der Sonotrode 310, der sich bei vorbekannten Ausführungsformen ins- besondere aufgrund des hohen Durchmesserunterschieds zwischen der Endmasse 312 und dem Sonotrodenstab 314 im Allgemeinen kostenintensiver gestaltet, im Verhältnis zu einer einstückigen Ausführung von Sonotrode 310 und Ultraschallbohrwerkzeugs 320, signifikant.