自动焊接机的制作方法

本发明涉及一种用于熔合塑料卷材的自动焊接机，包括可移动支撑架、用于部分地熔化塑料卷材的加热装置、包括压辊和行进辊的至少两个相对悬臂、至少一个驱动装置、以及安装于支撑架上的张紧装置，该张紧装置包括致动元件以用于可逆地结合悬臂和将张紧力施加于该悬臂之间，该焊接机具有打开位置和闭合位置，在打开位置，相对悬臂分离一定间隙，在闭合位置，相对悬臂彼此结合并且相对于彼此支承，其中，一个悬臂相对于另一悬臂可枢转地安装，通过张紧装置的致动将其从打开位置带至闭合位置。

背景技术：

这种类型的自动焊接机通常是已知的，其用于熔合由塑料制成的膜，例如，防水布和其它平面材料。通过热输入在接缝区域对塑料卷材进行塑化，随后在压力的作用下将其进行压缩。因此，为了施加压力，在自动焊接机上提供有张紧装置。此外，还提供了用于闭合或打开系统部件的装置，诸如压辊和行进辊。当搭接焊膜时，例如，单个膜卷材必须设置成重叠于预设的接缝区域上并固定，另外，必须将热源移动至靠近该卷材的位置以将其彼此熔合，且必须施加结合压力。根据机械和控制的观点，各个功能通常被分成单独的步骤，然而，这使得管理更加麻烦且耗时。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提出一种自动焊接机，包括紧凑张紧装置，该紧凑张紧装置在一个步骤中不仅闭合两个相对悬臂之间的间隙，而且还将张紧力施加于闭合悬臂之间，同时允许单手操作。张紧过程应为可逆的。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述的特征的自动焊接机来实现。其他优选实施例可见于其从属权利要求中。

根据本发明的自动焊接机中设置有张紧装置，以提供相对悬臂的可逆结合和将张紧力施加于该相对悬臂之间。这点通过枢转双回转接头来实现，该双回转接头可枢转地设置于张紧装置上，通过该双回转接头使以防扭转方式设置于张紧装置上的悬臂相对于另一悬臂枢转。同时，双回转接头的枢转致使设置于张紧装置上的弹簧加载元件被压缩或松开。在一端，弹簧加载元件固设于紧固至支撑架上的张紧装置的支撑元件上，而在另一端，其可枢转地设置于致动杠杆上以使其相对于致动杠杆的旋转轴偏心地枢转，致使弹簧加载元件压缩/松开。致动杠杆的旋转轴不同于弹簧加载元件的旋转轴。两个轴彼此平行。这样以来，就有两个端部位置。在打开端部位置，相对悬臂被分离至最大间隙，而在闭合端部位置，相对悬臂彼此结合。此外，在闭合端部位置，弹簧加载元件的回复弹簧力作为力矩作用于可枢转悬臂上，使得相对悬臂彼此支承。张紧装置可逆地操作，即，两个悬臂不会发生不可逆结合，并且可枢转悬臂可被旋转回至打开位置。悬臂在单独使用时可作用为抓持器，或可在其自由端部处接纳任意工具。

作用于悬臂之间的张紧力取决于由弹簧加载元件施加于可枢转悬臂上的力矩和可枢转悬臂的长度。力矩来源于弹簧加载元件的距离向量(致动杠杆的支点至弹簧加载元件在支撑元件上的接合点)和力向量的矢量积。因此，通过将弹簧加载元件替换为不同的弹簧特性曲线，就可使张紧力适于相应的使用目的。

支撑元件和可枢转悬臂优选彼此刚性连接，并设置成关于共有轴可枢转，由此，致动杠杆的适当致动就可致使悬臂关于该轴枢转，并致使行进辊被带至闭合位置或打开位置。

在张紧装置的优选实施例中，提供了弹簧加载元件的更换。弹簧加载元件易于访问地设置于张紧装置上，并且仅通过数个步骤便可将其移除，例如，通过拧开螺母并拉出弹簧加载元件。可同样快速和容易地插入一个不同的弹簧加载元件。除了更换弹簧加载元件，还可进行预加载以在不同弹簧特性曲线范围内进行操作。预加载可快速地和容易地设定，例如通过螺母。提供两个用于设定张紧装置中的张紧力的选项是明显的选择。

已证实有利的是使用缠绕扭簧(所谓的螺旋弹簧)作为弹簧加载元件。螺旋弹簧具有紧凑的设计，且通过具有可变线径、可变引线或可变弹簧直径的范围，可将其设计成具有不同特性。

张紧装置的另一优选实施例提供了刚性地连接至双回转接头的致动杠杆。需要特定力矩来枢转双回转接头。双回转接头在致动杠杆上的两个支点设置成彼此间距较近，这样致动杠杆的杠杆动作就能显著地减小操作张紧装置所需的力。作为双回转接头的延伸部，致动杠杆还可设计为与之一体。这减少了张紧装置的单个部件的数量，并且装置的整体设计变得更稳健并具有较少维护麻烦。为了得到改良的触感，致动杠杆可成形为符合人体工程学的形状和/或包括把手。

另选地或除了手动施加所需力矩以用于枢转双回转接头之外，双回转接头可通过电机进行枢转。在该实施例中，电机优选地设置于张紧装置上并将所需力矩施加至双回转接头的旋转轴。电机优选地为电动电机。电机通过按钮、开关或旋钮进行控制，该按钮、开关或旋钮可直接设置于张紧装置上或自动焊接机上。

在另一实施例中，出于改善管理的考虑，张紧装置既可锁定于打开位置也可锁定于闭合位置。为此，其中弹簧力起作用的弹簧加载元件的作用轴线，在双回转接头的相应端部位置与双回转接头的旋转轴横交。因此，部分弹簧力针对双回转接头向远离相应端部位置方向的枢转起作用，由此避免了悬臂的意外打开/闭合或张紧力的下降。锁定功能允许便利和安全访问至悬臂或其之间，例如，以定位待夹持的新材料或附接和移除由悬臂支撑的工具。

除了所描述的基本功能(结合相对悬臂和将张紧力施加于该相对悬臂之间)之外，根据应用，张紧装置的优选实施例提供了更多有用功能的整合。利用设置于张紧装置上的另一双回转接头，通过双回转接头来移动连接至张紧装置的额外装置是可能的。可能的是实现线性移动，诸如在弹簧加载元件的压缩和松开期间，或实现枢转移动，诸如在可枢转悬臂的案例中。整合更多功能的显著优点为，所有这些功能可通过枢转中心双回转接头，在一个步骤中同步执行。这样，将额外工具，例如用于部分地熔融夹持于悬臂之间的材料的加热装置，移动至闭合悬臂之间的结合位点是可能的，其中，是将该工具沿线性安装底座移动至使用位置或枢转出等待位置。

在另一实施例中，加热装置设计为包括热空气喷嘴的热空气鼓风机，该热空气喷嘴朝向待熔合塑料卷材的接缝区域。可将热空气流引导为沿着待熔合材料处的接缝区域均匀地分布，或可将其通过多个喷嘴开口聚集于特定点，该多个喷嘴开口横跨热空气喷嘴的宽度分布。

作为热空气鼓风机的另选方案，对待熔合材料的热输入还可通过热锲刀(hot wedge)发生。在这种情况下，热锲刀设置于待熔合塑料卷材之间的进给装置中，并且在开始焊接过程之前必须将其移动至接缝区域并锁定于该位置。

在自动焊接机中，同时包括热空气鼓风机和热锲刀的组合加热装置为有利的，因为就通过设备进行处理的材料和卷材厚度来说，这为塑料材料提供了更广泛的选择。

通过将致动杠杆转换至端部位置(在该端部位置相对的压辊和行进辊为闭合的)，就可将相应的加热装置移动至待熔合塑料卷材。为此，将加热装置可移动地(例如，可枢转地或可线性位移地)设置于支撑架上，并且通过偏心地连接至致动杠杆的杠杆，经由安装底座，将其带至焊接位置和带离焊接位置。

允许单手操作的张紧装置由此就可以通过致动杠杆，将相对的压辊和行进辊移动至塑料膜、施加所需按压压力和促使潜在的当前加热装置伸出。这些步骤的组合简化了自动焊接机的操作。

附图说明

在下文中，将基于图中所示的一个典型实施例来更详细地描述本发明。通过本发明的典型实施例的下述描述，结合权利要求书和附图，本发明的附加特征将是显而易见的。本发明的各个特征在本发明的不同实施例中可单独或组合实现。图中：

图1示出了根据本发明的包括有相对的压辊和行进辊的自动焊接机在打开位置的等距图示；

图2示出了根据本发明的包括有压辊和行进辊的自动焊接机在闭合位置并施加有按压力的等距图示；

图3a示出了在打开位置的、仅与包括有相对的压辊和行进辊的张紧装置相关联的元件的示意性图示；

图3b示出了旋转180°的图3a的视图；

图4a示出了在中间位置的、仅与包括有相对的压辊和行进辊的张紧装置相关联的元件的示意性剖面图示；

图4b示出了旋转180°的图4a的视图；

图5a示出了在闭合位置的、仅与包括有相对的压辊和行进辊的张紧装置相关联的元件的示意性剖面图示，图中的热锲刀为伸展出的状态；和

图5b示出了旋转180°的图5a的视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的用于熔合塑料卷材的自动焊接机1，该塑料卷材在图中未示出。示出的自动焊接机为典型实施例，其中压辊11和行进辊11'各自通过未示出的挠性轴来驱动。自动焊接机1的支撑架2可位移地支撑于驱动辊20上。作为例子，支撑架2包括外壳18，外壳18容纳图中未示出的驱动装置，该驱动装置包括驱动电机和至少一个齿轮箱。轴台(不可见且其形成支撑架2的一部分)也紧固至外壳18或支撑架2，张紧装置17安装并固定于其上。支撑元件2'形成张紧装置17的一部分，支撑元件2'在本典型实施例中紧固至外壳18，外壳18的侧部上依次设置有两个悬臂3,3'。下方的固定悬臂3'以防扭转方式连接至支撑元件2'，而上方的可枢转悬臂3通过支撑元件2'在竖直面上可旋转地安装至支撑架2。两个悬臂3,3'在本典型实施例中为U形，其在自由端分别承载有压辊11和行进辊11'。

通过枢转可枢转悬臂3，使压辊11和行进辊11'之间的间隙闭合，从而夹持设置于其间的塑料卷材以用于焊接过程。可枢转悬臂3的枢转通过张紧装置17的致动杠杆5发生，张紧装置17会在下文中结合图3至图5进行更详细地描述。

作为自动焊接机1的又一实施例，图1中还示出了包括热锲刀(hot wedge)16的加热元件承载体15。在所示实施例中，热锲刀16可线性移动地安装于支撑架2上，要进行焊接处理，必须将其移动至压辊11和行进辊11'之间的焊接接缝。热锲刀16的位置可同样通过致动杠杆5来控制。作为备选方案或除此之外，加热元件承载体15可以通过热空气鼓风机和热空气喷嘴来实现，该热空气鼓风机未提供于所示实施例中，该热空气喷嘴指向待熔合在一起的塑料卷材。

图2示出了图1所描述的自动焊接机1，然而其中致动杠杆5转移至另一端部位置。在该位置，相对的压辊11和行进辊11'是闭合的。

图3a至图5b以示意性剖面图示出了根据本发明的自动焊接机1。为了获得改良的清晰度，外壳18未示出。图3a至图5b把根据本发明的张紧装置17示出为示例性自动焊接机1的部件，以用于将相对悬臂3,3'彼此可逆地结合并将张紧力施加于相对悬臂3,3'之间。这些成对的附图各自示出了处于特定位置的张紧装置17。从图3a和图3b所示的相对悬臂3,3'的打开位置出发，图4a和图4b示出了处于中间位置的张紧装置17，在该中间位置，悬臂3,3'彼此结合但尚未施加张紧力；而图5a和图5b示出了处于闭合端部位置的张紧装置17，在该闭合端部位置，悬臂3,3'彼此结合并且施加张紧力。

所示张紧装置17为本发明的优选实施例，包括双回转接头4，双回转接头4向一侧延伸并且成形为致动杠杆5。为了获得改善的触感，将把手6提供于致动杠杆5上。

双回转接头4或致动杠杆5具有两个旋转轴7和8。经由旋转轴7，致动杠杆5可枢转地安装于支撑架2和支撑元件2'上。螺旋弹簧9形式的弹簧加载元件9一端关于旋转轴8可旋转地安装。在另一端，螺旋弹簧9刚性地设置于张紧装置17上。螺旋弹簧9的弹簧力在螺旋弹簧9的作用轴线10上起作用。在张紧装置17的两个端部位置(打开位置和闭合位置)，作用轴线10横交于双回转接头4的旋转轴7，从而使部分弹簧力指向与双回转接头4向离开相应端部位置的枢转相反的方向。这样，避免了悬臂3,3'的意外打开或闭合。张紧装置17的该锁定功能改善了管理(在悬臂3,3'的自由端部处可自由访问工具11,11')，同时还增加安全性。

张紧装置17的所示典型实施例包括可更换且可设定的螺旋弹簧9。螺旋弹簧9可通过螺母12进行预加载，并由此可在不同弹簧特性曲线范围内进行操作。通过拧开螺母12，可将螺旋弹簧9移除和更换。由此，螺旋弹簧9可在较宽的范围内适用于特定使用范围，用弹簧特性曲线(线性、递增、递减)和弹簧力两者来限定，且张紧装置17可用于多种应用。所限定的弹簧力将力矩施加至支承点13附近的支撑元件2'上，以防扭转方式连接至该支承点13的支撑元件2'和悬臂3可枢转地安装于自动焊接机1的支撑架2上。在图4a和图4b中，螺旋弹簧9始终是弯曲的，尽管这在图中为非显而易见的。

除了将相对悬臂3,3'彼此结合和将所限定的张紧力施加于相对悬臂3,3'之间之外，作为又一典型实施例，图中所示的张紧装置17可呈现另一功能。为此，提供了另一双回转接头14，该另一双回转接头14一端连接至致动杠杆5，另一端连接至加热元件承载体15。第二双回转接头14设计成在旋转轴上附接至致动杠杆5，该旋转轴平行于致动杠杆5的旋转轴7延伸。利用双回转接头4和14，可将连接至致动杠杆5的加热元件承载体15的热锲刀16，移动至靠近工具11,11'之间的接缝区域。热锲刀16的移动靠近与支撑工具11,11'的悬臂3,3'的结合和张紧力的施加同步发生。为此，加热元件承载体15设置成沿附接至支撑架2的引导件19线性可移位。另一双回转接头14可枢转地安装于致动杠杆5上，且相对于致动杠杆5的旋转轴7偏心，从而在移动致动杠杆5时，使加热元件承载体15被推动至期望位置。示例性热锲刀16的这种移动在图3至图5中为显而易见的。

图3至图5所示和所描述的张紧装置17，作为一个典型实施例结合根据图1和图2的自动焊接机进行描述。然而，张紧装置17不限于该特定自动焊接机设计，而是可用于起初所描述类型的所有自动焊接机。同样，热锲刀16的移动靠近的额外步骤为张紧装置17的可选实施例。在可选的典型实施例中，加热装置16还可通过致动杠杆5上提供的延伸部被带至期望位置，而无需另一双回转接头14。