GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ultraschallschweißeinrichtung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Für verschiedenste technische Anwendungen kann es notwendig sein, zwei Komponenten mechanisch fest und/oder elektrisch leitfähig miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann es für verschiedene Einsatzzwecke erforderlich sein, Kabel bzw. deren Litzen mechanisch und elektrisch leitfähig miteinander zu verbinden. Hierdurch können beispielsweise Kabelstränge oder Kabelbäume gefertigt werden, mithilfe derer elektrische Verbraucher zum Beispiel innerhalb eines Fahrzeugs miteinander, mit einer Energiequelle und/oder mit einer Steuerung elektrisch verbunden werden können.

Um zwei elektrisch leitfähige Komponenten stoffschlüssig und somit mechanisch belastbar und elektrisch gut leitfähig miteinander zu verbinden, wurde das sogenannte Ultraschallschweißen entwickelt. Dabei handelt es sich um eine spezielle Ausprägung des Reibschweißens, bei dem zu verschweißende Komponenten, die auch als Fügepartner oder Schweißgut bezeichnet werden, mit Oberflächen aneinander in Anlage gebracht und unter geringem Druck und hochfrequenten mechanischen Schwingungen gegeneinander bewegt werden. Die Schwingungen können hierbei mithilfe einer Sonotrode erzeugt werden, in der Ultraschallschwingungen mit Frequenzen von typischerweise 20 kHz bis 50 kHz erzeugt und auf wenigstens einen der Fügepartner übertragen werden. Durch plastisches Fließen können sich die Fügepartner dann oberflächennah ineinander verzahnen oder verhaken, ohne dass die Materialien der Fügepartner notwendigerweise schmelzen. Durch Ultraschallschweißen können Fügepartner daher schonend, schnell und wirtschaftlich miteinander verbunden werden.

Ultraschallschweißen kann insbesondere auch zum Verschweißen metallischer Fügepartner wie zum Beispiel Litzen von Kabeln eingesetzt werden, was auch als Ultraschallmetallschweißen bezeichnet wird. Hierzu werden die Fügepartner im Allgemeinen in einen Aufnahmeraum einer Ultraschallschweißeinrichtung zwischen die Sonotrode und einen Amboss eingelegt und dort mit einem vorgegebenen Druck zusammengepresst. Die über die Sonotrode eingekoppelten Schwingungen bewirken, dass die beiden Fügepartner aufeinander bzw. gegeneinander gerieben werden und dadurch im festen Zustand stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Obwohl der Schmelzpunkt der zu verbindenden Metalle nicht erreicht wird, kann durch Kurzstreckendiffüsion eine hochfeste, homogene und dauerhafte Metallschweißverbindung erzeugt werden.

Um eine Schweißverbindung mit hoher Festigkeit zu erzeugen, ist es wichtig, dass die Fügepartner korrekt zueinander positioniert werden, bevor sie miteinander verschweißt werden. Beim Verschweißen abisolierter Kabelenden ist beispielsweise zu vermeiden, dass zwei oder mehr Kabelenden auf der Sonotrode nebeneinanderliegen. Stattdessen sollten die Kabelenden möglichst so in die Ultraschallschweißeinrichtung eingelegt werden, dass sie übereinander liegen. Je nach Übung eines Bedieners der Ultraschallschweißeinrichtung kann ein korrektes Einlegen der Kabelenden mehr oder weniger Zeitaufwand erfordern. Die EP 2981 389 Bl beschreibt beispielsweise einen Seitenschieber mit einer kippbaren Stirnfläche, durch die Kabelenden in einem Schweißraum übereinander angeordnet werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es kann ein Bedarf an einer Ultraschallschweiß einrichtung bestehen, in die Fügeteile mit möglichst geringem Aufwand so eingelegt werden können, dass sie sich in einer möglichst günstigen Position für einen nachfolgenden Schweißprozess befinden.

Einem solchen Bedarf kann mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung definiert.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Ultraschallschweißeinrichtung, die eine Sonotrode mit einer Sonotrodenfläche, einen Seitenschieber mit einer Seitenschieberfläche, ein Touchierelement mit einer Touchierfläche und einen Einlegeraum zum Einlegen von Fügeteilen aufweist. Der Einlegeraum ist in einer ersten Achsenrichtung an einer ersten Seite durch die Sonotrodenfläche und in einer zweiten Achsenrichtung an einer zweiten Seite durch die Seitenschieberfläche und an einer der zweiten Seite gegenüberliegenden dritten Seite durch die Touchierfläche begrenzt. Des Weiteren weist die Ultraschallschweißeinrichtung ein erstes Aufhahmeelement mit einer ersten Anschlagkante und ein zweites Aufnahmeelement mit einer zweiten Anschlagkante auf. Das erste Aufhahmeelement und das zweite Aufnahmeelement sind zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition relativ zueinander bewegbar angeordnet. In der Endposition sind die erste Anschlagkante und die zweite Anschlagkante gegenüber einer offenen Seite des Einlegeraums zusammengeführt, um eine Fügeteilaufhahme zum Aufnehmen der Fügeteile zu bilden. In der Ausgangsposition sind die erste Anschlagkante und die zweite Anschlagkante auseinandergeführt. Dabei ist die Fügeteilaufnahme v-förmig ausgeführt, um die Fügeteile in der ersten Achsenrichtung und der zweiten Achsenrichtung in dem Einlegeraum zu positionieren.

Ohne den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken, können Ideen und mögliche Merkmale zu Ausführungsformen der Erfindung unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.

Unter einem Einlegeraum kann ein Raum verstanden werden, in den die Fügeteile vor einem Schweiß Vorgang eingelegt werden. Der Einlegeraum kann an zumindest drei Seiten begrenzt sein, sodass die Fügeteile lediglich in einem begrenzten Volumen Platz finden.

Die Sonotrodenfläche kann sich zumindest abschnittsweise zwischen der Seitenschieberfläche und der Touchierfläche erstrecken. Die zweite Achsenrichtung kann beispielsweise orthogonal zur ersten Achsenrichtung bzw. parallel zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sein. Das bedeutet, dass die Sonotrodenfläche annähernd, d. h. innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs, orthogonal zur Seitenschieberfläche bzw. Touchierfläche ausgerichtet sein kann. Alternativ ist es möglich, dass die Sonotrodenfläche leicht schräg zur Seitenschieberfläche bzw. Touchierfläche ausgerichtet ist. Die Seitenschieberfläche und die Touchierfläche können annähernd, d. h. innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs, parallel oder auch leicht schräg zueinander ausgerichtet sein.

Der Einlegeraum kann in einer dritten Achsenrichtung an zumindest einer Seite zumindest abschnittsweise offen sein. Dabei kann die dritte Achsenrichtung orthogonal zur ersten Achsenrichtung und zur zweiten Achsenrichtung ausgerichtet sein.

Beispielsweise kann der Einlegeraum links durch die Seitenschieberfläche, d. h. einer Oberfläche des Seitenschiebers, und rechts durch die Touchierfläche, d. h. einer Oberfläche des Touchierelements, begrenzt sein. Dabei kann der Einlegeraum unten durch die Sonotrodenfläche, d. h. von einer Oberfläche der Sonotrode, begrenzt sein. An einer der Sonotrodenfläche gegenüberliegenden Seite, beispielsweise oben, kann der Einlegeraum zumindest abschnittsweise offen sein, um ein Einlegen der Fügeteile in der ersten Achsenrichtung, beispielsweise von oben, zu ermöglichen. In der dritten Achsenrichtung kann der Einlegeraum an mindestens einer Seite, beispielsweise vom und/oder hinten, zumindest abschnittsweise offen sein, um ein Einlegen der Fügeteile in der dritten Achsenrichtung, beispielsweise von vom und/oder hinten, zu ermöglichen. Anders ausgedrückt können die Seitenschieberfläche, die Touchierfläche und die Sonotrodenfläche den Einlegeraum wie ein offener Rahmen, insbesondere wie ein u-förmiger Rahmen, umgeben.

Insbesondere zum Schweißen sogenannter Durchgangsknoten kann der Einlegeraum in der dritten Achsenrichtung an zwei einander gegenüberliegenden Seiten zumindest abschnittsweise offen sein, um ein Einlegen der Fügeteile in zueinander entgegengesetzten Richtungen zu ermöglichen.

Unter einer den Einlegeraum begrenzenden Seite kann eine Seite verstanden werden, an der die Fügeteile an die Seitenschieberfläche, die Touchierfläche bzw. die Sonotrodenfläche anstoßen. Das heißt, die Fügeteile können nicht über eine durch die Seitenschieberfläche, die Touchierfläche bzw. die Sonotrodenfläche Begrenzung hinaus aus dem Einlegeraum herausbewegt werden. Um eine derartige Begrenzung für die Fügeteile zu bilden, ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die jeweiligen Seiten des Einlegeraums vollständig durch die Seitenschieberfläche, die Touchierfläche bzw. die Sonotrodenfläche abgedeckt sind. Alternativ kann der Einlegeraum an den jeweiligen Seiten auch nur teilweise abgedeckt sein, solange sichergestellt ist, dass die Fügeteile nicht aus dem Einlegeraum herausbewegt werden können.

Der Seitenschieber kann beispielsweise in der zweiten Achsenrichtung bewegbar angeordnet sein, sodass die Seitenschieberfläche und die Touchierfläche aufeinander zu- bzw. voneinander wegbewegt werden können. Auf diese Weise kann der Einlegeraum in der zweiten Achsenrichtung verkleinert bzw. vergrößert werden. Beispielsweise kann dadurch eine maximale Breite des Einlegeraums vorgegeben werden.

Nach dem Einlegen der Fügeteile kann der Einlegeraum temporär zu einem Schweißraum verkleinert werden, indem zum einen die Seitenschieberfläche und die Touchierfläche, etwa durch Bewegen des Seitenschiebers in der zweiten Achsenrichtung, relativ aufeinander zubewegt werden und zum anderen die Sonotrodenfläche und eine Ambossfläche eines Ambosses, etwa durch Bewegen des Ambosses in der ersten Achsenrichtung, relativ aufeinander zubewegt werden. Die Fügeteile können dabei mit einem definierten Druck zusammengedrückt werden.

Das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement können beim Bewegen in die Endposition relativ aufeinander zubewegt werden und beim Bewegen in die Ausgangsposition relativ voneinander wegbewegt werden. Hierzu können beide Aufnahmeelemente bewegbar angeordnet sein. Möglich ist aber auch, dass nur eines der beiden Aufnahmeelemente bewegbar angeordnet ist. In der Endposition können die beiden Anschlagkanten so zueinander positioniert sein, dass eine Anordnung der Fügeteile in der ersten Achsenrichtung und der zweiten Achsenrichtung eingeschränkt ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Anschlagkanten eine v-Form oder Keilform ausbilden, die sich in der ersten Achsenrichtung hin zur Sonotrodenfläche verjüngt. Anders ausgedrückt kann die durch die beiden Aufnahmeelemente gebildete Fügeteilaufnahme einen v-fÖrmigen oder keilförmigen Ausschnitt aufweisen, in den die Fügeteile eingelegt werden können. Somit kann gewährleistet werden, dass die Fügeteile sowohl in der zweiten Achsenrichtung relativ zur Seitenschieberfläche und zur Touchierfläche als auch in der ersten Achsenrichtung relativ zur Sonotrodenfläche eine definierte Fage einnehmen.

Unter einem Zusammenführen bzw. Auseinanderführen der beiden Anschlagkanten kann eine Relativbewegung zwischen den beiden Anschlagkanten mit dem Ziel, diese einander anzunähem bzw. voneinander zu entfernen, verstanden werden. Die beiden Anschlagkanten können geradlinig und/oder bogenförmig verlaufen und relativ zur Sonotrodenfläche gleich oder unterschiedlich stark geneigt sein. Dementsprechend kann unter einer v-Form oder Keilform je nach Ausführung der Anschlagkanten auch eine asymmetrische Form oder eine Form mit einer zumindest abschnittsweise geschwungenen Kontur verstanden werden.

Die beiden Anschlagkanten der Fügeteilaufnahme, oder deren gedachte Verlängerungslinien, können in einer Spitze, d. h. einem eng begrenzten Bereich, zusammenlaufen. Unter einer Spitze kann auch eine Rundung bzw. eine verrundete Spitze verstanden werden. Die Spitze kann beispielsweise in einem Zwischenraum zwischen einer durch die Seitenschieberfläche aufgespannten Ebene und einer durch die Touchierfläche aufgespannten Ebene angeordnet sein. Dabei können sich die beiden Anschlagkanten miteinander berühren oder auch nicht miteinander berühren. Die v-Form oder Keilform kann symmetrisch oder asymmetrisch sein, d. h., die durch die beiden Anschlagkanten gebildeten Schenkel der v-Form oder Keilform können annähernd gleiche oder unterschiedliche Winkel mit der Sonotrodenfläche einschließen. Dabei kann eine der beiden Anschlagkanten auch zumindest annähernd orthogonal zur Sonotrodenfläche bzw. zumindest annähernd parallel zur Seitenschieberfläche und/oder zur Touchierfläche ausgerichtet sein. Es ist jedoch zweckmäßig, wenn die beiden Anschlagkanten in der Endposition der beiden Aufnahmeelemente jeweils schräg zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sind. Die beiden Anschlagkanten der Fügeteilaufnahme können ferner in einer gemeinsamen Ebene liegen, d. h. in der zweiten Achsenrichtung miteinander fluchten, oder auch seitlich zueinander versetzt angeordnet sein. Durch eine derartige n-formige Verjüngung kann erreicht werden, dass beim Schweißen jeweils nur ein Fügeteil auf der Sonotrodenfläche aufliegt, d. h. direkten Kontakt mit der Sonotrode hat.

Die Fügeteilaufnahme kann ausgeformt sein, um ein Verschieben der Fügeteile in der dritten Achsenrichtung zu ermöglichen. Beispielsweise können die Fügeteile zunächst in die Fügeteilaufnahme eingelegt bzw. darin vorpositioniert werden und dann durch Verschieben in der dritten Achsenrichtung in den Einlegeraum eingeschoben werden.

Die Fügeteilaufnahme kann gegenüber einer offenen Seite des Einlegeraums angeordnet sein. Darunter kann verstanden werden, dass der Einlegeraum an einer Seite, an der die Fügeteilaufnahme anzuordnen ist, in der Ausgangsposition der beiden Aufnahmeelemente offen ist und durch Zusammenführen der beiden Aufnahmeelemente an dieser Seite zumindest teilweise begrenzt wird. Die Fügeteilaufnahme selbst kann dabei auch außerhalb des eigentlichen Einlegeraums angeordnet sein. Darunter kann verstanden werden, dass die Fügeteilaufnahme in der dritten Achsenrichtung einen deutlichen Abstand zur Sonotrodenfläche, beispielsweise einen Abstand zwischen 1 cm und 10 cm, aufweist. In der Ausgangsposition kann die betreffende Seite des Einlegeraums beispielsweise uneingeschränkt zugänglich sein.

Beispielsweise ist es durch Variieren einer Anordnung des ersten Aufhahmeelements relativ zu dem zweiten Aufhahmeelement, d. h. durch Variieren der Endposition des ersten Aufhahmeelements und/oder der Endposition des zweiten Aufhahmeelements, möglich, einen Öffnungswinkel, der durch die beiden Anschlagkanten in der Endposition der beiden Aufhahmeelemente eingeschlossen wird, und/oder eine jeweilige Neigung der beiden Anschlagkanten relativ zur Sonotrodenfläche zu variieren. Somit ist es möglich, den Öffnungswinkel bzw. die jeweilige Neigung der beiden Anschlagkanten an einen Gesamtquerschnitt der Fügeteile bzw. an ein Fügeteil mit dem jeweils größten Querschnitt anzupassen. Eine solche Anpassung kann mit dem Zweck erfolgen, dass auch bei variierenden Querschnitten und variierender Anzahl der Fügeteile möglichst das Fügeteil mit dem größten Querschnitt auf der Sonotrodenfläche positioniert wird und die übrigen Fügeteile übereinander oder zumindest auf dem Fügeteil mit dem größten Querschnitt positioniert werden, bevor sie miteinander verschweißt werden.

Optional, etwa bei ungünstigen Fügeteilkombinationen, kann der Einlegeraum durch einen beispielsweise frei einstellbaren Seitenschieber zusätzlich begrenzt werden. Aufgrund der durch die Fügeteilaufnahme bewirkten Vorausrichtung der Fügeteile ist dies jedoch nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr kann der Seitenschieber beim Einlegen der Fügeteile auch so weit eingefahren sein, dass der Einlegeraum eine maximale Breite aufweist. Dadurch kann die Zugänglichkeit des Einlegeraums für den Bediener verbessert werden.

Im einfachsten Fall können die beiden Aufhahmeelemente als verschiebbare Platten ausgestaltet sein, wobei die Anschlagkanten jeweils durch eine schräge Stimkante der Platten gebildet sein kann. Möglich sind jedoch auch beliebige andere Ausführungsformen. So können die beiden Aufnahmeelemente etwa auch als schräg gestellte Stäbe ausgestaltet sein. Beispielsweise ist es möglich, dass zumindest eines der beiden Aufhahmeelemente drehbar oder dreh- und verschiebbar gelagert ist. Wesentlich ist, dass die beiden Anschlagkanten in der Endposition der beiden Aufhahmeelemente eine geometrisch bestimmte Aufnahme für die Fügeteile bilden, durch die die Fügeteile in der ersten Achsenrichtung und der zweiten Achsenrichtung in einer definierten Position gehalten werden.

Ein derartiger Ansatz kann ein Einbringen der Fügeteile in den Einlegeraum insofern vereinfachen, als dass die Fügeteile auch von weniger geübten Bediener mit geringem Zeitaufwand in einer definierten Lage übereinandergestapelt werden können, bevor sie zusammengedrückt bzw. miteinander verschweißt werden. Insbesondere kann es die Fügeteilaufhahme dem Bediener erleichtern, ein Fügeteil mit dem größten Querschnitt beim Einlegen zuunterst zu positionieren, sodass beim Schweißen jeweils nur das Fügeteil mit dem größten Querschnitt direkten mechanischen Kontakt zur Sonotrode hat, während die anderen Fügeteile auf diesem Fügeteil aufliegen und/oder Übereinanderliegen. Je nach Anordnung der beiden Aufhahmeelemente in der Endposition kann zudem eine bestimmte Anordnung der Fügeteile in der zweiten Achsenrichtung, beispielsweise in horizontaler Richtung, vorgegeben werden. Beispielsweise ist es dadurch möglich, die Fügeteile in einem definierten Abstand zur Seitenschieberfläche und/oder zur Touchierfläche, etwa annähernd mittig im Einlegeraum zwischen der Seitenschieberfläche und der Touchierfläche, zu positionieren. Somit können die Fügeteile anwenderunabhängig vorausgerichtet, d. h. vor einem Schweißprozess in eine annähernd ideale Position gebracht werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann in der Endposition die erste Anschlagkante in der zweiten Achsenrichtung zumindest abschnittsweise über die Seitenschieberfläche hinausragen. Zusätzlich oder alternativ kann in der Endposition die zweite Anschlagkante in der zweiten Achsenrichtung zumindest abschnittsweise über die Touchierfläche hinausragen.

Anders ausgedrückt können die beiden Aufnahmeelemente in der Endposition derart angeordnet sein, dass sich in einem Zwischenraum zwischen einer durch die Seitenschieberfläche aufgespannten Ebene und einer durch die Touchierfläche aufgespannten Ebene lediglich ein Abschnitt der ersten Anschlagkante bzw. der zweiten Anschlagkante befindet. Beispielsweise kann eine maximale Breite des Einlegeraums durch einen Abstand zwischen der Seitenschieberfläche und der Touchierfläche vorgegeben sein. Dadurch, dass zumindest eine der beiden Anschlagkanten über die Seitenschieberfläche bzw. die Touchierfläche hinausragt, kann die Breite des Einlegeraums zur Sonotrodenfläche hin, beispielsweise nach unten, zumindest einseitig eingeschränkt werden, während sie an einer der Sonotrodenfläche gegenüberliegenden Seite, beispielsweise oben, maximal bleiben kann. Dadurch kann das Einlegen der Fügeteile vereinfacht werden und es kann trotzdem vermieden werden, dass Fügeteile auf der Sonotrodenfläche nebeneinanderliegen.

Gemäß einer Ausführungsform kann die erste Anschlagkante in der Endposition schräg zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Anschlagkante in der Endposition schräg zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sein.

Mit anderen Worten kann eine der beiden Anschlagkanten zumindest annähernd orthogonal zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sein, während eine andere der beiden Anschlagkanten schräg zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sein kann. Besonders zweckmäßig ist es, wenn beide Anschlagkanten schräg zur Sonotrodenfläche ausgerichtet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass die Fügeteile beim Einlegen in eine definierte Position in der zweiten Achsenrichtung gebracht werden oder einen bestimmten Abstand in der zweiten Achsenrichtung zur Seitenschieberfläche und zur Touchierfläche aufweisen. Insbesondere ist es dadurch möglich, die Fügeteile mittig gegenüber der Sonotrodenfläche bzw. zwischen der Seitenschieberfläche und der Touchierfläche zu positionieren. Dies kann sich positiv auf ein Schweißergebnis auswirken. Wie bereits erwähnt, können die Anschlagkanten dabei annähernd gleiche oder unterschiedliche Winkel mit der Sonotrodenfläche einschließen.

Gemäß einer Ausführungsform können das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufhahmeelement unabhängig voneinander bewegbar angeordnet sein.

Mit anderen Worten können die beiden Aufnahmeelemente unabhängig voneinander verstellbar sein. Beispielsweise ist es dadurch möglich, die Endpositionen der beiden Aufhahmeelemente unabhängig voneinander einzustellen. Somit kann die Fügeteilaufhahme flexibel an unterschiedliche Querschnitte der Fügeteile angepasst werden. Gemäß einer Ausführungsform kann das erste Aufnahmeelement in der Endposition eine Bewegung des zweiten Aufnahmeelements beschränken. Ergänzend oder alternativ kann das zweite Aufnahmeelement in der Endposition eine Bewegung des ersten Aufnahmeelements beschränken.

Anders ausgedrückt kann das erste Aufnahmeelement in der Endposition einen Anschlag für das zweite Aufnahmeelement bilden, wobei der Anschlag die Endposition des zweiten Aufnahmeelements vorgibt, oder umgekehrt. Somit kann eine Neigung der zweiten Anschlagkante relativ zur Sonotrodenfläche beispielsweise durch Verändern der Endposition des ersten Aufnahmeelements variiert werden oder umgekehrt.

Beispielsweise kann das erste Aufnahmeelement verschiebbar gelagert sein, während das zweite Aufnahmeelement drehbar gelagert sein kann. Dabei kann das erste Aufnahmeelement ausgeführt sein, um in der Endposition eine Drehbewegung des zweiten Aufnahmeelements zu begrenzen. Die Neigung der zweiten Anschlagkante relativ zur Sonotrodenfläche kann hierbei von einem Drehwinkel des zweiten Aufnahmeelements abhängig sein. So kann die Neigung etwa umso geringer sein, je größer der Drehwinkel ausgehend von der Ausgangsposition ist. Ein maximaler Drehwinkel des zweiten Aufnahmeelements, und damit eine minimale Neigung der zweiten Anschlagkante, ist in diesem Fall durch die Endposition des ersten Aufnahmeelements vorgegeben.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Ultraschallschweißeinrichtung ferner eine Antriebseinrichtung aufweisen. Die Antriebseinrichtung kann ausgeführt sein, um das erste Aufnahmeelement und/oder das zweite Aufnahmeelement durch Beaufschlagen mit einer Antriebskraft zwischen der Ausgangsposition und der Endposition zu bewegen.

Unter einer Antriebseinrichtung kann eine Einrichtung zum motorischen Bewegen der beiden Aufnahmeelemente verstanden werden. Hierzu kann die Antriebseinrichtung beispielsweise einen Elektromotor umfassen. Denkbar ist auch eine Antriebseinrichtung mit einem pneumatischen oder hydraulischen Aktor, etwa in Form eines Linearaktors. Die Antriebseinrichtung kann Kopplungselemente zur mechanischen Kopplung des ersten Aufhahmeelements mit dem zweiten Aufnahmeelement und/oder Führungselemente zur Führung einer jeweiligen Bewegung der beiden Aufhahmeelemente umfassen. Die mechanische Kopplung kann beispielsweise ausgeführt sein, um eine Bewegung des ersten Aufnahmeelements unter Berücksichtigung eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses in eine Bewegung des zweiten Aufnahmeelements umzusetzen oder umgekehrt. Zusätzlich oder alternativ kann die Antriebseinrichtung zusätzliche Kopplungselemente zur mechanischen Kopplung mindestens eines der beiden Aufnahmeelemente mit dem Seitenschieber umfassen. Alternativ zu einer solchen mechanischen Kopplung kann die Antriebseinrichtung für jedes der beiden Aufhahmeelemente oder auch für den Seitenschieber ein eigenes Stellglied, beispielsweise einen eigenen Elektromotor, umfassen. Dabei können die Stellglieder durch eine entsprechende Steuerung abhängig voneinander verstellbar sein, ohne dass eine mechanische Kopplung der beiden Aufhahmeelemente bzw. mindestens eines der beiden Aufnahmeelemente mit dem Seitenschieber erforderlich ist. Die Antriebseinrichtung ermöglicht eine präzise, reproduzierbare Verstellung der beiden Aufnahmeelemente.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Ultraschallschweißeinrichtung ferner eine Steuereinrichtung aufweisen, die ausgeführt ist, um basierend auf einem vorgegebenen Gesamtquerschnitt der Fügeteile ein Steuersignal für die Antriebseinrichtung zu erzeugen. Dabei kann die Antriebseinrichtung ausgeführt sein, um basierend auf dem Steuersignal das erste Aufnahmeelement und/oder das zweite Aufnahmeelement zwischen der Ausgangsposition und einer an den Gesamtquerschnitt angepassten Endposition zu bewegen.

Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ausgeführt sein, um Eingaben eines Bedieners der Ultraschallschweißeinrichtung zu verarbeiten. Möglich ist etwa, dass die Steuereinrichtung basierend auf den Eingaben des Bedieners einen Gesamtquerschnitt oder einen maximalen Querschnitt der Fügeteile berechnet. Die Antriebseinrichtung kann ausgeführt sein, um den berechneten (Gesamt-)Querschnitt in eine entsprechende Bewegung der beiden Aufhahmeelemente umzusetzen oder diese in entsprechend gewählte Endpositionen zu verfahren. Beispielsweise kann ein Öffnungswinkel der Fügeteilaufhahme umso größer gewählt werden, je größer der berechnete (Gesamt-)Querschnitt ist. Ferner kann die Antriebseinrichtung ausgeführt sein, um eine Position der Fügeteilaufhahme in der zweiten Achsenrichtung und/oder einen Abstand zwischen der Seitenschieberfläche und der Touchierfläche basierend auf dem Steuersignal entsprechend dem berechneten (Gesamt-)Querschnitt einzustellen. Durch diese Ausführungsform kann die Bedienung der Ultraschallschweißeinrichtung weiter vereinfacht werden. Insbesondere kann dadurch die Anzahl manuell durchzuführender Bedienschritte reduziert werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Seitenschieber zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition bewegbar angeordnet sein. Dabei kann in der Ausgangsposition des Seitenschiebers ein Abstand zwischen der Seitenschieberfläche und der Touchierfläche in der zweiten Achsenrichtung größer als in der Endposition des Seitenschiebers sein.

Mit anderen Worten kann eine Breite des Einlegeraums durch Bewegen des Seitenschiebers verändert werden. Insbesondere kann der Seitenschieber in der zweiten Achsenrichtung relativ zur Sonotrodenfläche bzw. zur Touchierfläche verschiebbar angeordnet sein. Dabei kann unter einer Ausgangsposition des Seitenschiebers eine eingefahrene Position und unter einer Endposition eine ausgefahrene Position des Seitenschiebers verstanden werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebseinrichtung ausgeführt sein, um ferner den Seitenschieber durch Beaufschlagen mit einer Antriebskraft zwischen der Ausgangsposition und der Endposition zu bewegen.

Dabei kann die Antriebseinrichtung ausgeführt sein, um den Seitenschieber unabhängig oder abhängig von den beiden Aufnahmeelementen zu bewegen.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebseinrichtung ausgeführt sein, um den Seitenschieber abhängig von einer Bewegung des ersten Aufnahmeelements und/oder des zweiten Aufnahmeelements zu bewegen. Anders ausgedrückt kann sich der Seitenschieber in einer ersten Endposition befinden, wenn sich mindestens eines der beiden Aufhahmeelemente in einer ersten Endposition befindet, und sich in einer von der ersten Endposition abweichenden zweiten Endposition befinden, wenn sich mindestens eines der beiden Aufhahmeelemente in einer von der ersten Endposition abweichenden zweiten Endposition befindet. Beispielsweise kann der Seitenschieber derart mit mindestens einem der beiden Aufhahmeelemente gekoppelt sein, dass ein Abstand der Seitenschieberfläche zur Touchierfläche umso geringer ist, je geringer ein Öffhungs winkel der Fügeteilaufhahme ist, oder umgekehrt. Dadurch können der Seitenschieber und das erste bzw. zweite Aufnahmeelement in einem einzigen Schritt gemeinsam verstellt werden. Somit kann die Bedienung der Ultraschallschweißeinrichtung weiter vereinfacht werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann das erste Aufnahmeelement in der zweiten Achsenrichtung verschiebbar gelagert sein. Zusätzlich oder alternativ kann das zweite Aufnahmeelement in der zweiten Achsenrichtung verschiebbar gelagert sein.

Anders ausgedrückt wird dadurch eine Verstellung des ersten bzw. zweiten Aufhahmeelements parallel zur Sonotrodenfläche ermöglicht. Beispielsweise kann das erste Aufnahmeelement zusammen mit dem Seitenschieber in der zweiten Achsenrichtung verschiebbar gelagert sein. Die beiden Aufnahmeelemente können in zueinander entgegengesetzten Richtungen verschiebbar gelagert sein, sodass die beiden Aufhahmeelemente beim Bewegen in ihre jeweilige Endposition linear aufeinander zubewegt werden und beim Bewegen in ihre jeweilige Ausgangsposition linear voneinander wegbewegt werden. Dadurch kann eine Lagerung des ersten bzw. zweiten Aufhahmeelements mit geringem konstruktivem Aufwand umgesetzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann das erste Aufnahmeelement drehbar gelagert sein, zusätzlich oder alternativ kann das zweite Aufnahmeelement drehbar gelagert sein.

Beispielsweise kann aus Gründen eines beschränkten Bauraums zumindest eines der beiden Aufhahmeelemente drehbar gelagert sein. Möglich ist auch, dass mindestens eines der beiden Aufnahmeelemente sowohl dreh- als auch verschiebbar gelagert ist. Gemäß einer Ausführungsform kann die Ultraschallschweißeinrichtung ein weiteres erstes Aufnahmeelement mit einer weiteren ersten Anschlagkante und ein weiteres zweites Aufnahmeelement mit einer weiteren zweiten Anschlagkante aufweisen. Dabei können das weitere erste Aufnahmeelement und das weitere zweite Aufnahmeelement zwischen einer weiteren Ausgangsposition und einer weiteren Endposition relativ zueinander bewegbar angeordnet sein. Die weitere erste Anschlagkante und die weitere zweite Anschlagkante können in der weiteren Endposition gegenüber einer weiteren offenen Seite des Einlegeraums zusammengeführt sein, um eine weitere Fügeteilaufnahme zum Aufnehmen weiterer Fügeteile zu bilden, und in der weiteren Ausgangsposition auseinandergeführt sein. Dabei kann die weitere Fügeteilaufnahme v-förmig ausgeführt sein, um die weiteren Fügeteile in der ersten Achsenrichtung und der zweiten Achsenrichtung zu positionieren.

Das erste Aufnahmeelement und das weitere erste Aufnahmeelement können beispielsweise jeweils seitlich des Seitenschiebers angeordnet sein, wobei der Seitenschieber zwischen dem ersten Aufnahmeelement und dem weiteren ersten Aufnahmeelement bewegbar angeordnet sein kann. Analog dazu können das zweite Aufnahmeelement und das weitere zweite Aufnahmeelement beispielsweise jeweils seitlich des Touchierelements angeordnet sein. Dabei kann das erste Aufnahmeelement zusammen mit dem weiteren ersten Aufnahmeelement zwischen der Ausgangs- und der Endposition bewegbar sein. Ergänzend oder alternativ kann das zweite Aufnahmeelement zusammen mit dem weiteren zweiten Aufnahmeelement zwischen der Ausgangs- und der Endposition bewegbar sein. Die Fügeteilaufnahme und die weitere Fügeteilaufnahme können beispielsweise einander gegenüberliegend und/oder an unterschiedlichen Seiten des Einlegeraums angeordnet sein. Dadurch können Fügeteile von unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden Seiten in einer definierten Ausrichtung in den Einlegeraum eingelegt werden. Das erste Aufnahmeelement und das weitere erste Aufnahmeelement können beispielsweise baugleich ausgeführt sein. Ebenso können beispielsweise das zweite Aufnahmeelement und das weitere zweite Aufnahmeelement baugleich ausgeführt sein. Gemäß einer Ausführungsform können die Fügeteilaufnahme und die weitere Fügeteilaufnahme an einander gegenüberliegenden Seiten des Einlegeraums angeordnet sein.

Bei den einander gegenüberliegenden Seiten kann es sich beispielsweise um eine in der dritten Achsenrichtung ausgerichtete vordere bzw. hintere Seite des Einlegeraums handeln. Die Fügeteilaufnahme und die weitere Fügeteilaufnahme können miteinander fluchtend angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Fügeteilaufnahme und die weitere Fügeteilaufnahme seitlich zueinander versetzt angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass längliche Fügeteile, die in Form eines Durchgangsknotens miteinander verschweißt werden sollen, jeweils korrekt ausgerichtet von einander gegenüberliegenden Seiten in den Einlegeraum eingebracht werden können.

Es wird daraufhingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf eine erfindungsgemäß ausgestaltete Ultraschallschweißeinrichtung und teilweise mit Bezug auf eine Art und Weise, wie diese betrieben oder verwendet werden kann, beschrieben sind. Ein Fachmann wird erkennen, dass die für einzelne Ausführungsformen beschriebenen Merkmale in analoger Weise geeignet auf andere Ausführungsformen übertragen werden können, angepasst werden können und/oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung und möglicherweise Synergieeffekten zu gelangen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend werden vorteilhafte Aus führungs formen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert, wobei weder die Zeichnungen noch die Erläuterungen als die Erfindung in irgendeiner Weise einschränkend auszulegen sind. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ultraschallschweißeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Aufhahmeelementen in einer Endposition.

Fig. 2 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung aus Fig. 1 mit Aufnahmeelementen in einer alternativen Endposition.

Fig. 3 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung aus Fig. 1 mit Aufnahmeelementen in einer Ausgangsposition.

Fig. 4 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung aus Fig. 1 in der Draufsicht.

Fig. 5 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung aus Fig. 1 in perspektivischer Ansicht.

Fig. 6 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Zeichnungen gleiche bzw. gleichwirkende Merkmale.

BESCHREIBUNG VON V ORTEIFH AFTEN AUSFUHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ultraschallschweißeinrichtung 100 mit einer Sonotrode 102, einem Seitenschieber 104 und einem Touchierelement 106. Die Sonotrode 102, der Seitenschieber 104 und das Touchierelement 106 begrenzen einen Einlegeraum 108 zum Einlegen von Fügeteilen 110, hier beispielhaft von drei Kabeln mit miteinander zu verschweißenden Kabelenden. Der Einlegeraum 108 wird an einer ersten Seite, hier einer unteren Seite, von einer Sonotrodenfläche 112 der Sonotrode 102 begrenzt. Die erste Seite begrenzt den Einlegeraum 108 dabei in einer ersten Achsenrichtung y. An einer zweiten Seite, hier einer linken Seite, bzw. einer der zweiten Seite gegenüberliegenden dritten Seite, hier einer rechten Seite, wird der Einlegeraum 108 von einer Seitenschieberfläche 114 des Seitenschiebers 104 bzw. von einer Touchierfläche 116 des Touchierelements 106 begrenzt. Die zweite Seite und die dritte Seite begrenzen den Einlegeraum 108 dabei in einer zur ersten Achsenrichtung y orthogonalen zweiten Achsenrichtung x. Beispielhaft ist der Einlegeraum 108 an einer der ersten Seite gegenüberliegenden vierten Seite, hier einer oberen Seite, offen. Ebenso ist der Einlegeraum 108 an einer fünften Seite, hier einer vorderen Seite, und an einer der fünften Seite gegenüberliegenden sechsten Seite, hier einer hinteren Seite, offen, sodass die Fügeteile 110 in diesem Beispiel von vom, hinten und oben in den Einlegeraum 108 eingelegt werden können. Zum Verschweißen der Fügeteile 110 kann die obere Seite beispielsweise durch einen in beiden Achsenrichtungen x, y bewegbar angeordneten Amboss verschlossen werden, wie in Fig. 3 gezeigt.

Um ein möglichst gutes Schweißergebnis zu erzielen, sollten die Fügeteile 110 in der ersten Achsenrichtung y möglichst übereinander in dem Einlegeraum 108 positioniert sein. Insbesondere sollten auf der Sonotrodenfläche 112 keine Fügeteile 110 nebeneinanderliegen. Um dies zu verhindern, ist es hilfreich, wenn ein Fügeteil 110 mit dem größten Querschnitt zuunterst positioniert wird und die übrigen Fügeteile 110 auf dem Fügeteil 110 mit dem größten Querschnitt positioniert werden.

Um einem Bediener der Ultraschallschweißeinrichtung 100 eine derartige Positionierung der Fügeteile 110 im Einlegeraum 108 zu erleichtern, weist die Ultraschallschweißeinrichtung 100 ein erstes Aufnahmeelement 118 mit einer ersten Anschlagkante 120 und ein zweites Aufhahmeelement 122 mit einer zweiten Anschlagkante 124 auf. Die beiden Aufnahmeelemente 118, 122 sind jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition bewegbar, hier beispielhaft in der zweiten Achsenrichtung x verschiebbar, angeordnet. Ergänzend oder alternativ kann mindestens eines der beiden Aufnahmeelemente 118, 122 drehbar gelagert sein, wie in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 1 sind die beiden Aufhahmeelemente 118, 122 jeweils in ihrer Endposition gezeigt. Dabei sind die beiden Anschlagkanten 120, 124, die jeweils schräg zur Sonotrodenfläche 112 verlaufen, zu einer v-förmigen Fügeteilaufnahme 126 miteinander kombiniert, in die die Fügeteile 110 eingelegt werden können. Anders ausgedrückt bilden die beiden zusammengeführten Anschlagkanten 120, 124 einen v- oder keilförmigen Ausschnitt gegenüber der vorderen Seite des Einlegeraums 108. In diesen Ausschnitt können die Fügeteile 110 eingelegt werden. Die v-Form der Fügeteilaufhahme 126 hat den Effekt, dass die Fügeteile 110 sowohl in der ersten Achsenrichtung y, also senkrecht zur Sonotrodenfläche 112, als auch in der zweiten Achsenrichtung x, also waagrecht zur Sonotrodenfläche 112, so ausgerichtet werden, dass das Fügeteil 110 mit dem größten Querschnitt möglichst in einer Spitze der v-Form zum Fiegen kommt und die übrigen Fügeteile 110 Übereinanderliegen oder auf dem Fügeteil 110 mit dem größten Querschnitt, jedoch nicht auf der Sonotrodenfläche 112 aufliegen.

Die Endpositionen der beiden Aufnahmeelemente 118, 122 sind in diesem Beispiel so gewählt, dass ein Abschnitt der ersten Anschlagkante 120 über die Seitenschieberfläche 114 hinausragt und ein Abschnitt der zweiten Anschlagkante 124 über die Touchierfläche 116 hinausragt. Mit anderen Worten befindet sich die Spitze der v-Form in einer x-Position, d. h. in einer Position in der zweiten Achsenrichtung x, die zwischen einer x-Position der Seitenschieberfläche 114 und einer x-Position der Touchierfläche 116 liegt. Je nach x-Position der Spitze können die Fügeteile 110 relativ zur Sonotrodenfläche 112 beispielsweise entweder mittig oder eher nach links oder eher nach rechts versetzt im Einlegeraum 108 platziert werden. Die x-Position der Spitze, d. h. die entsprechenden jeweiligen Endpositionen der beiden Aufnahmeelemente 118,

122, können somit abhängig von einem größten Querschnitt der Fügeteile 110 gewählt werden.

Wie in Fig. 1 beispielhaft gezeigt, können sich die beiden Aufnahmeelemente 118, 122 in ihrer jeweiligen Endposition, etwa im Bereich der Anschlagkanten 120, 124, miteinander berühren. Dabei ist es möglich, dass das erste Aufhahmeelement 118 in der Endposition einen Anschlag für das zweite Aufhahmeelement 122 bildet oder umgekehrt. Anders aus gedrückt kann das zweite Aufnahmeelement 122 nur so weit in der zweiten Achsenrichtung x verschoben werden, bis es an das in seiner Endposition befindliche erste Aufnahmeelement 118 stößt. In diesem Sinn kann die Endposition des zweiten Aufnahmeelements 122 durch die Endposition des ersten Aufnahmeelements 118 vorgegeben sein. Möglich ist aber auch, dass die beiden Aufnahmeelemente 118, 122 unabhängig voneinander bewegbar angeordnet sind.

Zusätzlich umfasst die Ultraschallschweißeinrichtung 100 eine Antriebseinrichtung 128 zum Beaufschlagen der beiden Aufnahmeelemente 118, 122 mit einer in der zweiten Achsenrichtung x wirkenden Antriebskraft, durch die die beiden Aufnahmeelemente 118, 122 in zueinander entgegengesetzten Richtungen zwischen ihrer jeweiligen Ausgangs- und Endposition verschoben werden. Beispielhaft ist die Antriebseinrichtung 128 hier durch zwei separate Linearaktoren gebildet, die je mit einem der Aufnahmeelemente 118, 122 gekoppelt sind.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 128 mittels einer Steuereinrichtung 130 steuerbar. Diese kann aus ge führt sein, um basierend auf einer Eingabe des Bedieners, beispielsweise einer Eingabe bezüglich eines größten Querschnitts oder eines Gesamtquerschnitts der Fügeteile 110, ein entsprechendes Steuersignal 132 zu erzeugen. Die Antriebseinrichtung 128 kann ausgeführt sein, um die beiden Aufnahmeelemente 118, 122 basierend auf dem Steuersignal 132 in entsprechende Endpositionen zu verfahren. Beispielsweise können die Endpositionen durch die Steuereinrichtung 130 so gewählt werden, dass die Spitze der v-Form, d. h. ein Bereich, in dem die Anschlagkanten 120, 124 zusammenlaufen, umso mittiger zwischen der Seitenschieberfläche 114 und der Touchierfläche 116 platziert ist, je größer der größte Querschnitt und/oder der Gesamtquerschnitt der Fügeteile 110 ist.

Ebenso wie die Aufnahmeelemente 118, 122 kann auch der Seitenschieber 104 in der zweiten Achsenrichtung x zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition verschiebbar angeordnet sein, wobei die Seitenschieberfläche 114 zusammen mit der Touchierfläche 116 in der Ausgangsposition des Seitenschiebers 114 eine maximale Breite des Einlegeraums 108 in der zweiten Achsenrichtung x vorgeben kann. Optional kann der Seitenschieber 104 mit mindestens einem der beiden Aufnahmeelemente 118, 122 mechanisch gekoppelt sein, sodass das betreffende Aufhahmeelement und der Seitenschieber 104 abhängig voneinander bewegt werden können, wenn das betreffende Aufhahmeelement durch die Antriebseinrichtung 128 mit der Antriebskraft beaufschlagt wird. Dabei ist eine Bewegung des Seitenschiebers 104 als eine lineare oder nicht lineare Funktion einer Bewegung des betreffenden Aufhahmeelements aufzufassen oder umgekehrt. Die Funktion kann durch eine entsprechende Steuerkurve oder Bahnführung realisiert sein.

Fig. 2 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung 100 aus Fig. 1 in einer alternativen Endposition der beiden Aufhahmeelemente 118, 122, in der die Fügeteilaufnahme 126 im Vergleich zu Fig. 1 in der zweiten Achsenrichtung x weiter nach links gerückt ist. Anders ausgedrückt befindet sich die Spitze der durch die beiden Anschlagkanten 120, 124 gebildeten v-Form hier zumindest annähernd mittig zwischen einer durch die Seitenschieberfläche 114 aufgespannten Ebene und einer durch die Touchierfläche 116 aufgespannten Ebene, während sich die Spitze in Fig. 1 näher an der Touchierfläche 116 als an der Seitenschieberfläche 114 befindet. Dadurch ist es möglich, Fügeteile 110 mit einem im Vergleich zu Fig. 1 größeren Querschnitt im Einlegeraum 108 zu positionieren. Es ist zweckmäßig, wenn die Spitze in der ersten Achsenrichtung y unterhalb der Sonotrodenfläche 112 liegt. Dadurch ist sichergestellt, dass zur Positionierung der Fügeteile 110 auf der Sonotrodenfläche 112 ausreichend Platz zur Verfügung steht und das zuunterst liegende Fügeteil 110 beim Schweiß Vorgang flächig auf der Sonotrodenfläche 112 aufliegt.

Fig. 3 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung 100 aus Fig. 1 während eines Schweißvorgangs. Dabei befinden sich die beiden Aufhahmeelemente 118, 122 in ihrer jeweiligen Ausgangsposition. Der Seitenschieber 104 befindet sich in seiner Endposition. Der Einlegeraum 108 ist zu einem Schweißraum 300 verkleinert, der im Unterschied zum Einlegeraum 108 an der oberen Seite durch einen Amboss 302 verschlossen ist. Die übereinandergestapelten Fügeteile 110 werden in dem Schweißraum 300 mit einem definierten Druck zusammengedrückt und durch Ultraschallschwingungen der Sonotrode 102 miteinander verschweißt. Genauer ausgedrückt werden die Fügeteile 110 in der ersten Achsenrichtung y zwischen der Sonotrodenfläche 112 und einer der Sonotrodenfläche 112 zugewandten Ambossfläche 304 und in der zweiten Achsenrichtung x zwischen der Seitenschieberfläche 114 und der Touchierfläche 116 zusammengedrückt. Beide Aufnahmeelemente 118, 122 befinden sich in ihrer jeweiligen Ausgangsposition außerhalb des Schweißraums 300.

Fig. 4 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung 100 aus Fig. 1 in der Draufsicht. Dabei ist zu erkennen, dass die Fügeteile 110 von der vorderen Seite und weitere Fügeteile 110’ von der hinteren Seite in den Einlegeraum 108 eingeführt sind, um einen Durchgangsknoten zu erzeugen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 4 jeweils nur ein Exemplar der Fügeteile 110, 110’ dargestellt. Um die Fügeteile 110, 110’ an beiden Seiten des Einlegeraums 108 in der ersten Achsenrichtung y und der zweiten Achsenrichtung x geeignet zu lagern, weist die Ultraschallschweißeinrichtung 100 in diesem Beispiel zusätzlich zur Fügeteilaufnahme 126 eine weitere v-förmige Fügeteilaufnahme 400 zum Einlegen der weiteren Fügeteile 110’ auf. Die weitere Fügeteilaufnahme 400 umfasst analog zur Fügeteilaufnahme 126 ein weiteres erstes Aufnahmeelement 402 mit einer weiteren ersten Anschlagkante 404 und ein weiteres zweites Aufnahmeelement 406 mit einer weiteren zweiten Anschlagkante 408. Die weiteren Aufnahmeelemente 402, 406 sind jeweils ebenfalls in der zweiten Achsenrichtung x zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition verschiebbar angeordnet, wobei sie in ihrer jeweiligen Endposition die weitere Fügeteilaufnahme 400 bilden.

Für das Schweißen von Durchgangsknoten ist es zweckmäßig, wenn, wie in Fig. 4 zu erkennen, die beiden Fügeteileaufnahmen 126, 400 einander gegenüberliegend angeordnet sind, sodass die in ihnen positionierten Fügeteile 110, 110’ in einer dritten Achsenrichtung z miteinander fluchten. Die dritte Achsenrichtung z kann orthogonal zur ersten Achsenrichtung y und zur zweiten Achsenrichtung x ausgerichtet sein. Der Seitenschieber 104 kann beispielsweise zwischen dem ersten Aufhahmeelement 118 und dem weiteren ersten Aufnahmeelement 402 angeordnet sein. Ergänzend oder alternativ kann das Touchierelement 106 zwischen dem zweiten Aufnahmeelement 122 und dem weiteren zweiten Aufhahmeelement 406 angeordnet sein.

Die Aufhahmeelemente 118, 122, 402, 406 können beispielsweise jeweils als einfache Platte, etwa als Winkelblech, mit einer abgeschrägten Stirnseite als Anschlagkante realisiert sein. Es sind aber auch andere geeignete Ausführungsformen möglich, etwa eine Anschlagkante mit geschwungener Kontur. Ergänzend oder alternativ können die Aufnahmeelemente 118, 122, 402,

406, wie bereits erwähnt, auch schwenkbar angeordnet sein, wie in Fig. 6 schematisch angedeutet.

Fig. 5 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung 100 aus Fig. 1 in perspektivischer Ansicht. Zu erkennen ist eine Linearführungseinrichtung 500 zum linearen Führen des ersten Aufnahmeelements 118 und des weiteren ersten Aufnahmeelements 402. Die Linearführungseinrichtung 500, die als eine Komponente der Antriebseinrichtung 128 aufgefasst werden kann, kann ausgeführt sein, um den Seitenschieber 104 abhängig von einem Verstellweg der beiden Aufhahmeelemente 118, 402 zu verstellen. Die Aufhahmeelemente 118, 122, 402,

406 befinden sich hier jeweils in einer Endposition, die sich insbesondere zum Verschweißen elektrischer Leitungen mit kleinerem Querschnitt eignet.

Fig. 6 zeigt die Ultraschallschweißeinrichtung 100 aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht. Wie bereits anhand von Fig. 2 beschrieben, sind die Endpositionen der Aufhahmeelemente 118, 122, 402, 406 hier so gewählt, dass elektrische Leitungen mit größerem Querschnitt beim Einlegen in etwa mittig zwischen dem Seitenschieber 104 und dem Touchierelement 106 positioniert werden. Weiter ist zu erkennen, dass das zweite Aufhahmeelement 122 und das weitere zweite Aufhahmeelement 406 hier im Gegensatz zu dem ersten Aufnahmeelement 118 und dem weiteren ersten Aufnahmeelement 402 drehbar gelagert sind, um zwischen der Ausgangsposition und der Endposition verstellt werden zu können.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung nochmals mit anderen Worten zusammengefasst.

Ein Verfahrweg der Aufnahmeelemente 118, 122, 402, 406 kann beispielsweise durch eine Steuerkurve oder einen entsprechend programmierten Stellantrieb vorgegeben sein. Das gegenüber dem ersten Aufnahmeelement 118 platzierte zweite Aufnahmeelement 122 bzw. das gegenüber dem weiteren ersten Aufnahmeelement 402 platzierte weitere zweite Aufnahmeelement 406 kann je nach Anzahl und Querschnitt der miteinander zu verschweißenden Fügeteile 110 zusätzlich zugeschaltet werden, um einen v-förmigen Einlegeabschnitt zum Einlegen der Fügeteile 110 bzw. der weiteren Fügeteile 110’ auszubilden.

Wie bereits erwähnt, können die ersten Aufnahmeelemente 118, 402 und/oder die zweiten Aufnahmeelemente 122, 406 jeweils abhängig von einer Bewegung des Seitenschiebers 104 entsprechend einem vorgegebenen, insbesondere variierbaren Übersetzungsverhältnis, etwa mittels einer Steuerkurve, verfahrbar sein.

Eine jeweilige Neigung der Anschlagkanten 120, 124, 404, 408 gegenüber der Sonotrodenfläche 112 kann variierbar sein, beispielsweise durch entsprechendes Schwenken der betreffenden Aufnahmeelemente 118, 122, 402, 406.

Abschließend ist daraufhinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“,

„umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Bezugszeichenliste y erste Achsenrichtung x zweite Achsenrichtung z dritte Achsenrichtung

100 Ultraschweiß einrichtung

102 Sonotrode

104 Seitenschieber

106 T ouchierelement

108 Einlegeraum

110 Fügeteil

110’ weiteres Fügeteil

112 Sonotrodenfläche

114 Seitenschieberfläche

116 Touchierfläche

118 erstes Aufnahmeelement

120 erste Anschlagkante

122 zweites Aufhahmeelement

124 zweite Anschlagkante

126 Fügeteilaufhahme

128 Antriebseinrichtung

130 Steuereinrichtung

132 Steuersignal

300 Schweißraum

302 Amboss

304 Ambossfläche

400 weitere Fügeteilaufhahme

402 weiteres erstes Aufnahmeelement

404 weitere erste Anschlagkante

406 weiteres zweites Aufhahmeelement

408 weitere zweite Anschlagkante

500 Finearführungseinrichtung