本发明专利技术涉及利用超声波焊接装置对金属管进行密封和切割的装置，该装置具有超声焊极（５４）、下电极（４８）或对电极，其中超声焊极具有焊接面即第一焊接面（５２），下电极（４８）具有与第一焊接面相对应的第二焊接面（８６）。为了在不延长焊接时间或增加压下力的情况下实现最佳的金属管变形和焊接，本发明专利技术规定，第一焊接面和第二焊接面具有相同或基本相同的弯曲走向。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用超声波焊接装置对金属管段进行不透流体的密封切割的装置，它包括具有第一焊接面的超声焊极、具有对应于第一焊接面的第二焊接面的对电极如下电极、从超声焊极开始并高出第一焊接面的切割部件，其中，第一焊接面在一个横向于超声焊极的纵轴线的平面里具有弧形走向。
技术介绍
在测量和制冷技术的仪器设备中会使用管子。首先，对管子进行排气处理，然后再将冷气充入其中。为此，这些管子要和接头相连。在充气完毕后，管子的与接头相连的一段被切掉。为此要求，通向仪器或设备如冰箱或空调的管段是不透流体的。解决这个问题比较常见的手段就是挤压法和硬焊法。有时也会使用粘结法，在粘结法中，充好气的管子通过与之粘结的盖子来被密封起来。只要通过硬焊法来进行不透流体的密封，就会出现这样的问题，即如果在之前未对管子进行密封挤压的话，在密封时就会在涂上焊剂中形成气孔，这样从管子中逸出的空气就会进入气孔，从而形成泄漏。另外，这种技术只能使用FCKW流体，因为这种物质不可燃。目前，FCKW绝大部分都由异丁烷代替，但这种物质非常容易发生爆炸。这样就无法使用硬焊方法，因此，出现了超声波焊接法，在超声波焊接法中，可以在一道工序中对先经过排气并随后用冷空气填充的管段进行挤压和不透流体的密封。在常见的超声波焊接装置中中，超声焊极被用于不透流体的管段密封，这些超声焊极具有第一焊接面，在第一焊接面旁边延伸的是切割部件。相应的，在与超声焊极接触的对电极即下电极上具有与第一焊接面对应的第二焊接面，在第二焊接面的旁边是与上面的切割部件相对应的对应件如棱。WO 03/076116 A1公开了相应的超声波焊接装置，通过该装置，首次能够无需更换工具地从左侧和右侧将管子与焊接位置切分开，在这里，对电极的焊接面是平的，而超声焊极的焊接面相对于对电极而言成隆凸形。在JP 2003 334 669 A中介绍了一种超声波焊接装置，它可以将包有电绝缘层的电线与载体焊接在一起。为了去掉绝缘层，超声焊极具有带有自由空间的的肋片构造，绝缘层能被压入自由空间里。此外，超声焊极还具有凹形走向，其纵轴线横向于超声焊极的纵轴线延伸。DE-A-1 479 511介绍了塑料材料的焊接装置。在塑料部件的焊接区域中，焊接面被相应地设计成平表面形状。在US-A-4,517,790中提到了，为了焊接塑料薄膜，要使用这样的具有下电极的超声波焊接装置，即所述下电极在剖面中有很多圆弧形凸起，这些圆弧形凸起对应于超声焊极的平的焊接面。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题就是进一步改造上述类型的装置，由此能够将管段可靠密封起来。根据本专利技术，如此解决这一问题，即第一焊接面和第二焊接面具有相同的或者基本相同的弧形走向，并且第二焊接面呈沿所述超声焊极的纵轴线延伸的槽形。与目前常见的技术不同，在本专利技术中，超声焊极和对电极或下电极的焊接面都朝同一个方向弯曲，这样，它们几乎能够形状匹配地吻合。在焊接管段时得到了以下优势，即可以在无需延长焊接时间和增大压下力的情况下实现最佳的成形和焊接。在本专利技术的其它实施形式中，第一焊接面与对电极相关地具有凹弯形走向，这种凹弯走向由圆柱形部分构成。当第一焊接面和第二焊接面接触时，其曲率中心应该是重合的或接近重合的。当第一焊接面和/或第二焊接面的前后相继的部分的曲率中心位于同一中心直线上时，所述中心直线平行于或者大约平行于超声焊极的纵轴线，焊接效果非常好。此时，对相互配合的第一焊接面和第二焊接面来说，第一焊接面的中心直线和第二焊接面的中心直线应该相同或者相互平行或近似相互平行。如果第一焊接面即超声焊极的焊接面具有平滑或几乎平滑的表面，那么对电极的焊接面应该沿其槽形走向形成有一些前后相继的突起。这些突起应该是对称形成的，就是说，这些突起由与第二焊接面的纵向延长面垂直的平面相对称的侧壁来界定。同样，呈对称结构的还有将这些突起包围起来的沟形结构。这些突起的顶端应为尖棱结构。侧壁可以有范围为5度≤α≤20度的角度α。还有一种可能性就是，第二焊接面被构造成螺纹的形状。与之相关的构造与前面提到的构造的区别是，对称平面不是垂直于第二焊接面的纵向延长面，而是相对其倾斜。此时，倾斜角度β的范围是0度＜β≤10度。附图说明从权利要求书、从权利要求书中单独和/和组合得到的技术特征以及以下对附图所示优选实施例的描述中，得到了本专利技术的其它细节、优点和特点，其中图1 管段密封切割装置的原理图；图2 超声焊极和对应的下电极的第一实施例的前视图；图3 超声焊极和对应的下电极的第二实施例的前视图；图4 对应于图2的透视图；图5 放大表示图4的局部。具体实施例方式热传感器、空调或冰箱所需的管子必须先进行抽空处理，并用冷却空气进行填充。然后，对管子进行密封。另外，如图1所示，管子10如压缩机的管(在不限制本专利技术的前提下)通过接头14与抽气装置或充气装置相连。在对管子进行抽气和冷气填充后，必须将管子10的一端进行不透流体的密封。同时，还必须将通向接头14的一段16切除。根据图1的原理图，管子10是左侧伸出压缩机12。当然，它完全可以从压缩机或其它测量仪器或制冷设备的右侧伸出。为了能够与管子10相对接头14或其它连接装置的相对位置无关地可靠密封或者封闭并切断管子与通向压缩机12的一段18，可以如此形成超声波焊接装置的超声焊极20和对应的对电极或下电极21，即产生两个密封的焊接面，管子10在这两个焊接面之间被相互分开，即管段16和管段18。这样的设计方案的一个优点就是，通向接头14的管段16在外侧也被不透流体地密封起来，这样，在接头14中的超高压不会使气体经过管段16泄漏出去。为了形成这两个彼此分开的密封区， 超声焊极20有两个彼此分隔开的焊接面22，24，在它们之间是一个分割部件26。两个焊接面22，24具有凹弯的走向并且沿超声焊极20的纵轴线延伸。根据图1，超声焊极20或者其顶端为对称性结构，因此，分割部件26和相邻的两个焊接面22，24也呈对称结构。在对应于超声焊极20的对电极即下电极21上也有与焊接面22，24相对应的两个焊接面42，44，其形状与焊接面22，24的形状相对应，也就是说，具有凹弯走向，这种凹弯走向同样沿与超声焊极20的纵轴线平行或几乎平行的方向延伸。在下电极21的焊接面42，44之间有一个通道状纵向空隙46，它穿过下电极21的端面。这个纵向空隙46开口处的宽度要小于其底部的宽度。此外，在底部可以设有凹坑，用来接纳切割时掉下的材料。由于超声焊极20的被称为第一焊接面的焊接面22，24和下电极21的被称为第二焊接面的焊接42，44都具有同方向的弯曲走向，所以，在对弯曲的金属部件如管壁段进行密封和焊接时，得到了非常好的焊接效果，这是因为焊接面22，24，42，46和位于它们之间的待焊金属部件如管壁段几乎是形状吻合的。如果超声焊极20和下电极21在图1的实施例中被构造成在分割部件26的两侧分别有两个焊接面22，24和42，44，则根据图2、图4和图5的构造，也可以采取这样的实施形式，即下电极48只有一个焊接面50，超声焊极54也只有一个焊接面52。与此无关，下电极48和超声焊极54的焊接面50，52具有同向弯曲的走向，因而如果所述焊接面50，52直接配合，则由此得到形状配合。下电极48的焊接面50有一段沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
利用超声波焊接装置对金属管段（１６，１８）进行不透流体的密封和切割的装置，它包括具有第一焊接面（２２，２４，５２，６４，７０，７２，８２，８４）的超声焊极（２０，５４，６８）、具有对应于第一焊接面的第二焊接面（４２，４４，５０，７４，７６）的对电极或下电极（２１，４８，７８）以及高出第一焊接面的切割部件（２６），第一焊接面在横向于所述超声焊极的纵轴线的平面上具有弧形走向，其特征在于，所述第一焊接面和第二焊接面（２２，２４，４２，４４，５０，５２，６４，７０，７２，７４，７６，８２，８４）具有相同或基本相同的弯曲走向，所述第二焊接面（４２，４４，５０，７４，７６）具有槽形几何形状，该槽形几何形状沿所述超声焊极（２０，５４，６８）的纵轴线（８０）延伸。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D奈斯，
申请(专利权)人：斯塔普拉超声波技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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