本發(fā)明涉及一種用于熔合塑料卷材的自動(dòng)焊接機(jī)，包括可移動(dòng)支撐架、用于部分地熔化塑料卷材的加熱裝置、包括壓輥和行進(jìn)輥的至少兩個(gè)相對懸臂、至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置、以及安裝于支撐架上的張緊裝置，該張緊裝置包括致動(dòng)元件以用于可逆地結(jié)合懸臂和將張緊力施加于該懸臂之間，該焊接機(jī)具有打開位置和閉合位置，在打開位置，相對懸臂分離一定間隙，在閉合位置，相對懸臂彼此結(jié)合并且相對于彼此支承，其中，一個(gè)懸臂相對于另一懸臂可樞轉(zhuǎn)地安裝，通過張緊裝置的致動(dòng)將其從打開位置帶至閉合位置。

背景技術(shù)：

這種類型的自動(dòng)焊接機(jī)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。通過熱輸入在接縫區(qū)域?qū)λ芰暇聿倪M(jìn)行塑化，隨后在壓力的作用下將其進(jìn)行壓縮。因此，為了施加壓力，在自動(dòng)焊接機(jī)上提供有張緊裝置。此外，還提供了用于閉合或打開系統(tǒng)部件的裝置，諸如壓輥和行進(jìn)輥。當(dāng)搭接焊膜時(shí)，例如，單個(gè)膜卷材必須設(shè)置成重疊于預(yù)設(shè)的接縫區(qū)域上并固定，另外，必須將熱源移動(dòng)至靠近該卷材的位置以將其彼此熔合，且必須施加結(jié)合壓力。根據(jù)機(jī)械和控制的觀點(diǎn)，各個(gè)功能通常被分成單獨(dú)的步驟，然而，這使得管理更加麻煩且耗時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提出一種自動(dòng)焊接機(jī)，包括緊湊張緊裝置，該緊湊張緊裝置在一個(gè)步驟中不僅閉合兩個(gè)相對懸臂之間的間隙，而且還將張緊力施加于閉合懸臂之間，同時(shí)允許單手操作。張緊過程應(yīng)為可逆的。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1所述的特征的自動(dòng)焊接機(jī)來實(shí)現(xiàn)。其他優(yōu)選實(shí)施例可見于其從屬權(quán)利要求中。

根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)焊接機(jī)中設(shè)置有張緊裝置，以提供相對懸臂的可逆結(jié)合和將張緊力施加于該相對懸臂之間。這點(diǎn)通過樞轉(zhuǎn)雙回轉(zhuǎn)接頭來實(shí)現(xiàn)，該雙回轉(zhuǎn)接頭可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于張緊裝置上，通過該雙回轉(zhuǎn)接頭使以防扭轉(zhuǎn)方式設(shè)置于張緊裝置上的懸臂相對于另一懸臂樞轉(zhuǎn)。同時(shí)，雙回轉(zhuǎn)接頭的樞轉(zhuǎn)致使設(shè)置于張緊裝置上的彈簧加載元件被壓縮或松開。在一端，彈簧加載元件固設(shè)于緊固至支撐架上的張緊裝置的支撐元件上，而在另一端，其可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于致動(dòng)杠桿上以使其相對于致動(dòng)杠桿的旋轉(zhuǎn)軸偏心地樞轉(zhuǎn)，致使彈簧加載元件壓縮/松開。致動(dòng)杠桿的旋轉(zhuǎn)軸不同于彈簧加載元件的旋轉(zhuǎn)軸。兩個(gè)軸彼此平行。這樣以來，就有兩個(gè)端部位置。在打開端部位置，相對懸臂被分離至最大間隙，而在閉合端部位置，相對懸臂彼此結(jié)合。此外，在閉合端部位置，彈簧加載元件的回復(fù)彈簧力作為力矩作用于可樞轉(zhuǎn)懸臂上，使得相對懸臂彼此支承。張緊裝置可逆地操作，即，兩個(gè)懸臂不會(huì)發(fā)生不可逆結(jié)合，并且可樞轉(zhuǎn)懸臂可被旋轉(zhuǎn)回至打開位置。懸臂在單獨(dú)使用時(shí)可作用為抓持器，或可在其自由端部處接納任意工具。

作用于懸臂之間的張緊力取決于由彈簧加載元件施加于可樞轉(zhuǎn)懸臂上的力矩和可樞轉(zhuǎn)懸臂的長度。力矩來源于彈簧加載元件的距離向量(致動(dòng)杠桿的支點(diǎn)至彈簧加載元件在支撐元件上的接合點(diǎn))和力向量的矢量積。因此，通過將彈簧加載元件替換為不同的彈簧特性曲線，就可使張緊力適于相應(yīng)的使用目的。

支撐元件和可樞轉(zhuǎn)懸臂優(yōu)選彼此剛性連接，并設(shè)置成關(guān)于共有軸可樞轉(zhuǎn)，由此，致動(dòng)杠桿的適當(dāng)致動(dòng)就可致使懸臂關(guān)于該軸樞轉(zhuǎn)，并致使行進(jìn)輥被帶至閉合位置或打開位置。

在張緊裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，提供了彈簧加載元件的更換。彈簧加載元件易于訪問地設(shè)置于張緊裝置上，并且僅通過數(shù)個(gè)步驟便可將其移除，例如，通過擰開螺母并拉出彈簧加載元件?？赏瑯涌焖俸腿菀椎夭迦胍粋€(gè)不同的彈簧加載元件。除了更換彈簧加載元件，還可進(jìn)行預(yù)加載以在不同彈簧特性曲線范圍內(nèi)進(jìn)行操作。預(yù)加載可快速地和容易地設(shè)定，例如通過螺母。提供兩個(gè)用于設(shè)定張緊裝置中的張緊力的選項(xiàng)是明顯的選擇。

已證實(shí)有利的是使用纏繞扭簧(所謂的螺旋彈簧)作為彈簧加載元件。螺旋彈簧具有緊湊的設(shè)計(jì)，且通過具有可變線徑、可變引線或可變彈簧直徑的范圍，可將其設(shè)計(jì)成具有不同特性。

張緊裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例提供了剛性地連接至雙回轉(zhuǎn)接頭的致動(dòng)杠桿。需要特定力矩來樞轉(zhuǎn)雙回轉(zhuǎn)接頭。雙回轉(zhuǎn)接頭在致動(dòng)杠桿上的兩個(gè)支點(diǎn)設(shè)置成彼此間距較近，這樣致動(dòng)杠桿的杠桿動(dòng)作就能顯著地減小操作張緊裝置所需的力。作為雙回轉(zhuǎn)接頭的延伸部，致動(dòng)杠桿還可設(shè)計(jì)為與之一體。這減少了張緊裝置的單個(gè)部件的數(shù)量，并且裝置的整體設(shè)計(jì)變得更穩(wěn)健并具有較少維護(hù)麻煩。為了得到改良的觸感，致動(dòng)杠桿可成形為符合人體工程學(xué)的形狀和/或包括把手。

另選地或除了手動(dòng)施加所需力矩以用于樞轉(zhuǎn)雙回轉(zhuǎn)接頭之外，雙回轉(zhuǎn)接頭可通過電機(jī)進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中，電機(jī)優(yōu)選地設(shè)置于張緊裝置上并將所需力矩施加至雙回轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)軸。電機(jī)優(yōu)選地為電動(dòng)電機(jī)。電機(jī)通過按鈕、開關(guān)或旋鈕進(jìn)行控制，該按鈕、開關(guān)或旋鈕可直接設(shè)置于張緊裝置上或自動(dòng)焊接機(jī)上。

在另一實(shí)施例中，出于改善管理的考慮，張緊裝置既可鎖定于打開位置也可鎖定于閉合位置。為此，其中彈簧力起作用的彈簧加載元件的作用軸線，在雙回轉(zhuǎn)接頭的相應(yīng)端部位置與雙回轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)軸橫交。因此，部分彈簧力針對雙回轉(zhuǎn)接頭向遠(yuǎn)離相應(yīng)端部位置方向的樞轉(zhuǎn)起作用，由此避免了懸臂的意外打開/閉合或張緊力的下降。鎖定功能允許便利和安全訪問至懸臂或其之間，例如，以定位待夾持的新材料或附接和移除由懸臂支撐的工具。

除了所描述的基本功能(結(jié)合相對懸臂和將張緊力施加于該相對懸臂之間)之外，根據(jù)應(yīng)用，張緊裝置的優(yōu)選實(shí)施例提供了更多有用功能的整合。利用設(shè)置于張緊裝置上的另一雙回轉(zhuǎn)接頭，通過雙回轉(zhuǎn)接頭來移動(dòng)連接至張緊裝置的額外裝置是可能的。可能的是實(shí)現(xiàn)線性移動(dòng)，諸如在彈簧加載元件的壓縮和松開期間，或?qū)崿F(xiàn)樞轉(zhuǎn)移動(dòng)，諸如在可樞轉(zhuǎn)懸臂的案例中。整合更多功能的顯著優(yōu)點(diǎn)為，所有這些功能可通過樞轉(zhuǎn)中心雙回轉(zhuǎn)接頭，在一個(gè)步驟中同步執(zhí)行。這樣，將額外工具，例如用于部分地熔融夾持于懸臂之間的材料的加熱裝置，移動(dòng)至閉合懸臂之間的結(jié)合位點(diǎn)是可能的，其中，是將該工具沿線性安裝底座移動(dòng)至使用位置或樞轉(zhuǎn)出等待位置。

在另一實(shí)施例中，加熱裝置設(shè)計(jì)為包括熱空氣噴嘴的熱空氣鼓風(fēng)機(jī)，該熱空氣噴嘴朝向待熔合塑料卷材的接縫區(qū)域?？蓪峥諝饬饕龑?dǎo)為沿著待熔合材料處的接縫區(qū)域均勻地分布，或可將其通過多個(gè)噴嘴開口聚集于特定點(diǎn)，該多個(gè)噴嘴開口橫跨熱空氣噴嘴的寬度分布。

作為熱空氣鼓風(fēng)機(jī)的另選方案，對待熔合材料的熱輸入還可通過熱鍥刀(hot wedge)發(fā)生。在這種情況下，熱鍥刀設(shè)置于待熔合塑料卷材之間的進(jìn)給裝置中，并且在開始焊接過程之前必須將其移動(dòng)至接縫區(qū)域并鎖定于該位置。

在自動(dòng)焊接機(jī)中，同時(shí)包括熱空氣鼓風(fēng)機(jī)和熱鍥刀的組合加熱裝置為有利的，因?yàn)榫屯ㄟ^設(shè)備進(jìn)行處理的材料和卷材厚度來說，這為塑料材料提供了更廣泛的選擇。

通過將致動(dòng)杠桿轉(zhuǎn)換至端部位置(在該端部位置相對的壓輥和行進(jìn)輥為閉合的)，就可將相應(yīng)的加熱裝置移動(dòng)至待熔合塑料卷材。為此，將加熱裝置可移動(dòng)地(例如，可樞轉(zhuǎn)地或可線性位移地)設(shè)置于支撐架上，并且通過偏心地連接至致動(dòng)杠桿的杠桿，經(jīng)由安裝底座，將其帶至焊接位置和帶離焊接位置。

允許單手操作的張緊裝置由此就可以通過致動(dòng)杠桿，將相對的壓輥和行進(jìn)輥移動(dòng)至塑料膜、施加所需按壓壓力和促使?jié)撛诘漠?dāng)前加熱裝置伸出。這些步驟的組合簡化了自動(dòng)焊接機(jī)的操作。

附圖說明

在下文中，將基于圖中所示的一個(gè)典型實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。通過本發(fā)明的典型實(shí)施例的下述描述，結(jié)合權(quán)利要求書和附圖，本發(fā)明的附加特征將是顯而易見的。本發(fā)明的各個(gè)特征在本發(fā)明的不同實(shí)施例中可單獨(dú)或組合實(shí)現(xiàn)。圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的包括有相對的壓輥和行進(jìn)輥的自動(dòng)焊接機(jī)在打開位置的等距圖示；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的包括有壓輥和行進(jìn)輥的自動(dòng)焊接機(jī)在閉合位置并施加有按壓力的等距圖示；

圖3a示出了在打開位置的、僅與包括有相對的壓輥和行進(jìn)輥的張緊裝置相關(guān)聯(lián)的元件的示意性圖示；

圖3b示出了旋轉(zhuǎn)180°的圖3a的視圖；

圖4a示出了在中間位置的、僅與包括有相對的壓輥和行進(jìn)輥的張緊裝置相關(guān)聯(lián)的元件的示意性剖面圖示；

圖4b示出了旋轉(zhuǎn)180°的圖4a的視圖；

圖5a示出了在閉合位置的、僅與包括有相對的壓輥和行進(jìn)輥的張緊裝置相關(guān)聯(lián)的元件的示意性剖面圖示，圖中的熱鍥刀為伸展出的狀態(tài)；和

圖5b示出了旋轉(zhuǎn)180°的圖5a的視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于熔合塑料卷材的自動(dòng)焊接機(jī)1，該塑料卷材在圖中未示出。示出的自動(dòng)焊接機(jī)為典型實(shí)施例，其中壓輥11和行進(jìn)輥11'各自通過未示出的撓性軸來驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)焊接機(jī)1的支撐架2可位移地支撐于驅(qū)動(dòng)輥20上。作為例子，支撐架2包括外殼18，外殼18容納圖中未示出的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和至少一個(gè)齒輪箱。軸臺(tái)(不可見且其形成支撐架2的一部分)也緊固至外殼18或支撐架2，張緊裝置17安裝并固定于其上。支撐元件2'形成張緊裝置17的一部分，支撐元件2'在本典型實(shí)施例中緊固至外殼18，外殼18的側(cè)部上依次設(shè)置有兩個(gè)懸臂3,3'。下方的固定懸臂3'以防扭轉(zhuǎn)方式連接至支撐元件2'，而上方的可樞轉(zhuǎn)懸臂3通過支撐元件2'在豎直面上可旋轉(zhuǎn)地安裝至支撐架2。兩個(gè)懸臂3,3'在本典型實(shí)施例中為U形，其在自由端分別承載有壓輥11和行進(jìn)輥11'。

通過樞轉(zhuǎn)可樞轉(zhuǎn)懸臂3，使壓輥11和行進(jìn)輥11'之間的間隙閉合，從而夾持設(shè)置于其間的塑料卷材以用于焊接過程?？蓸修D(zhuǎn)懸臂3的樞轉(zhuǎn)通過張緊裝置17的致動(dòng)杠桿5發(fā)生，張緊裝置17會(huì)在下文中結(jié)合圖3至圖5進(jìn)行更詳細(xì)地描述。

作為自動(dòng)焊接機(jī)1的又一實(shí)施例，圖1中還示出了包括熱鍥刀(hot wedge)16的加熱元件承載體15。在所示實(shí)施例中，熱鍥刀16可線性移動(dòng)地安裝于支撐架2上，要進(jìn)行焊接處理，必須將其移動(dòng)至壓輥11和行進(jìn)輥11'之間的焊接接縫。熱鍥刀16的位置可同樣通過致動(dòng)杠桿5來控制。作為備選方案或除此之外，加熱元件承載體15可以通過熱空氣鼓風(fēng)機(jī)和熱空氣噴嘴來實(shí)現(xiàn)，該熱空氣鼓風(fēng)機(jī)未提供于所示實(shí)施例中，該熱空氣噴嘴指向待熔合在一起的塑料卷材。

圖2示出了圖1所描述的自動(dòng)焊接機(jī)1，然而其中致動(dòng)杠桿5轉(zhuǎn)移至另一端部位置。在該位置，相對的壓輥11和行進(jìn)輥11'是閉合的。

圖3a至圖5b以示意性剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)焊接機(jī)1。為了獲得改良的清晰度，外殼18未示出。圖3a至圖5b把根據(jù)本發(fā)明的張緊裝置17示出為示例性自動(dòng)焊接機(jī)1的部件，以用于將相對懸臂3,3'彼此可逆地結(jié)合并將張緊力施加于相對懸臂3,3'之間。這些成對的附圖各自示出了處于特定位置的張緊裝置17。從圖3a和圖3b所示的相對懸臂3,3'的打開位置出發(fā)，圖4a和圖4b示出了處于中間位置的張緊裝置17，在該中間位置，懸臂3,3'彼此結(jié)合但尚未施加張緊力；而圖5a和圖5b示出了處于閉合端部位置的張緊裝置17，在該閉合端部位置，懸臂3,3'彼此結(jié)合并且施加張緊力。

所示張緊裝置17為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括雙回轉(zhuǎn)接頭4，雙回轉(zhuǎn)接頭4向一側(cè)延伸并且成形為致動(dòng)杠桿5。為了獲得改善的觸感，將把手6提供于致動(dòng)杠桿5上。

雙回轉(zhuǎn)接頭4或致動(dòng)杠桿5具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸7和8。經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸7，致動(dòng)杠桿5可樞轉(zhuǎn)地安裝于支撐架2和支撐元件2'上。螺旋彈簧9形式的彈簧加載元件9一端關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸8可旋轉(zhuǎn)地安裝。在另一端，螺旋彈簧9剛性地設(shè)置于張緊裝置17上。螺旋彈簧9的彈簧力在螺旋彈簧9的作用軸線10上起作用。在張緊裝置17的兩個(gè)端部位置(打開位置和閉合位置)，作用軸線10橫交于雙回轉(zhuǎn)接頭4的旋轉(zhuǎn)軸7，從而使部分彈簧力指向與雙回轉(zhuǎn)接頭4向離開相應(yīng)端部位置的樞轉(zhuǎn)相反的方向。這樣，避免了懸臂3,3'的意外打開或閉合。張緊裝置17的該鎖定功能改善了管理(在懸臂3,3'的自由端部處可自由訪問工具11,11')，同時(shí)還增加安全性。

張緊裝置17的所示典型實(shí)施例包括可更換且可設(shè)定的螺旋彈簧9。螺旋彈簧9可通過螺母12進(jìn)行預(yù)加載，并由此可在不同彈簧特性曲線范圍內(nèi)進(jìn)行操作。通過擰開螺母12，可將螺旋彈簧9移除和更換。由此，螺旋彈簧9可在較寬的范圍內(nèi)適用于特定使用范圍，用彈簧特性曲線(線性、遞增、遞減)和彈簧力兩者來限定，且張緊裝置17可用于多種應(yīng)用。所限定的彈簧力將力矩施加至支承點(diǎn)13附近的支撐元件2'上，以防扭轉(zhuǎn)方式連接至該支承點(diǎn)13的支撐元件2'和懸臂3可樞轉(zhuǎn)地安裝于自動(dòng)焊接機(jī)1的支撐架2上。在圖4a和圖4b中，螺旋彈簧9始終是彎曲的，盡管這在圖中為非顯而易見的。

除了將相對懸臂3,3'彼此結(jié)合和將所限定的張緊力施加于相對懸臂3,3'之間之外，作為又一典型實(shí)施例，圖中所示的張緊裝置17可呈現(xiàn)另一功能。為此，提供了另一雙回轉(zhuǎn)接頭14，該另一雙回轉(zhuǎn)接頭14一端連接至致動(dòng)杠桿5，另一端連接至加熱元件承載體15。第二雙回轉(zhuǎn)接頭14設(shè)計(jì)成在旋轉(zhuǎn)軸上附接至致動(dòng)杠桿5，該旋轉(zhuǎn)軸平行于致動(dòng)杠桿5的旋轉(zhuǎn)軸7延伸。利用雙回轉(zhuǎn)接頭4和14，可將連接至致動(dòng)杠桿5的加熱元件承載體15的熱鍥刀16，移動(dòng)至靠近工具11,11'之間的接縫區(qū)域。熱鍥刀16的移動(dòng)靠近與支撐工具11,11'的懸臂3,3'的結(jié)合和張緊力的施加同步發(fā)生。為此，加熱元件承載體15設(shè)置成沿附接至支撐架2的引導(dǎo)件19線性可移位。另一雙回轉(zhuǎn)接頭14可樞轉(zhuǎn)地安裝于致動(dòng)杠桿5上，且相對于致動(dòng)杠桿5的旋轉(zhuǎn)軸7偏心，從而在移動(dòng)致動(dòng)杠桿5時(shí)，使加熱元件承載體15被推動(dòng)至期望位置。示例性熱鍥刀16的這種移動(dòng)在圖3至圖5中為顯而易見的。

圖3至圖5所示和所描述的張緊裝置17，作為一個(gè)典型實(shí)施例結(jié)合根據(jù)圖1和圖2的自動(dòng)焊接機(jī)進(jìn)行描述。然而，張緊裝置17不限于該特定自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)，而是可用于起初所描述類型的所有自動(dòng)焊接機(jī)。同樣，熱鍥刀16的移動(dòng)靠近的額外步驟為張緊裝置17的可選實(shí)施例。在可選的典型實(shí)施例中，加熱裝置16還可通過致動(dòng)杠桿5上提供的延伸部被帶至期望位置，而無需另一雙回轉(zhuǎn)接頭14。