塑料焊接装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种塑料焊接装置，用于将第一薄壁塑料件(6)与第二塑料件以面方式连接，其包括手持式安装辅助部件(1)和可容纳在烙铁座内的焊头(2)，其中该焊头(2)具有主体(3)和至少一个安装在该主体(3)上的焊头尖(4)，其中该安装辅助部件具有至少一个间隔块(5)，所述间隔块以其底面贴靠该薄壁塑料件(6)且该焊头(2)主体(3)能支承在间隔块顶面上，并且所述至少一个间隔块(5)如此构成，当该主体(3)支承在所述至少一个间隔块(5)上时，所述至少一个焊头尖(4)扎入待连接的塑料件中的扎入深度被限制到预定的最大值。
【专利说明】
塑料焊接装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及手持式塑料焊接装置。
【背景技术】
[0002]在带有泊车传感器或测距传感器的车辆中，泊车传感器或测距传感器通常设置在保险杠塑料罩的后面。在此，塑料传感器座借助工业化超声波焊接法被焊接到塑料罩的内表面。如果须更换塑料罩或保险杠，则备用件大多不带传感器座地被供货，因而须在汽车修理厂内安装传感器座。但汽车修理厂一般不具备昂贵的超声波焊接机，因此传感器座仅被粘固。此时的问题是所粘固的传感器座固定得并不够牢固并且可能在短暂时间后就已再次脱落。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是提供一种用于将第一薄壁塑料件与第二塑料件以面方式连接在一起的手持式塑料焊接装置，其制造成本低廉并且使用简单。
[0004]在一个有利实施方式中，用于将第一薄壁塑料件与第二塑料件以面方式连接的塑料焊接装置包括手持式安装辅助部件和优选可容纳在烙铁座内的焊头。该焊头具有主体和至少一个设置在该主体上的焊头尖。该手持式安装辅助部件具有至少一个间隔块。为了焊接，该安装辅助部件能以所述至少一个间隔块的底面放置在该薄壁塑料件上。为了连接这两个塑料件，焊头主体支承在所述至少一个间隔块的顶面上。另外，所述至少一个间隔块如此构造，当该主体侧向支承在所述至少一个间隔块上时，所述至少一个焊头尖扎入待连接塑料件的扎入深度被限制到预定的最大值。扎入深度的最大值优选在约2mm至6mm的范围内。
[0005]为了连接这两个塑料件，第一薄壁塑料件在薄壁部位被定位在第二塑料件上且通过优选具有手柄的手持式安装辅助部件被压紧或固定。就是说，所述至少一个间隔块的底面也用于将所述第一塑料件固定在第二塑料件上。或者，第一塑料件也可通过设于间隔块旁的保持件(如通过以下还将描述的中心固定体)被固定。焊头随后以所述至少一个焊头尖穿过第一塑料件的薄壁部分被压入第二塑料件，直到它以主体贴放在该间隔块上。在此，所述至少一个间隔块构造成只允许取决于薄壁塑料件厚度的焊头尖预定最大扎入深度。在焊头被压入时，这两个塑料件在焊头尖区域中被熔化且相互连接。当焊头拔出时，在所述连接区内的塑料仍是软的，并且在第一塑料件仍通过该安装辅助部件被保持时第一塑料件不会随焊头脱离。
[0006]所述至少一个间隔块的另一个优点在于，优选呈板状的焊头主体没有接触第一塑料件，因此阻止大面积熔化。焊头主体和塑料件之间的距离优选至少为0.5_。
[0007]该间隔块可呈板状构成且具有用于焊头的例如呈圆形或矩形的凹空部，凹空部的尺寸如此设定，即，焊头主体在焊接时只以一个边缘区贴靠该间隔件。所述至少一个焊头尖此时穿过该凹空部伸出。或者，该安装辅助部件也可具有两个相互间隔的间隔块，焊头尖可在这两个间隔块之间穿过。它们可被固定在例如呈撑杆或固定板形式的中心固定体上。例如所述间隔块能以角铁的形式构成，角铁的一支腿被固定在中心固定体上。替代形状也是可行的。因此，例如该撑杆或固定板可具有两个突出的相互间隔的构件，它们分别在其相向的一侧具有折边(Falz)，折边分别形成该间隔块。突出的构件能同时用作焊头主体的导向机构。焊头也可具有形状与间隔块折边互补的折边，以提高焊头相对于安装辅助部件的稳定性。
[0008]该塑料焊接装置的安装辅助部件可具有用于焊头的导向机构。它例如由突出的构件和/或固定板构成。
[0009]该安装辅助部件优选具有手柄。即，手持式安装辅助部件可以基本具有至少一个安置在手柄上的间隔块。尤其在有两个相互间隔设置的间隔块的情况下，它们优选通过中心固定体与手柄相连接。此时，该安装辅助部件的形状能大致对应于叉车的叉。
[0010]为了使该安装辅助部件适应于不同的扎入深度，该间隔块能可分离地与中心固定体或撑杆固定板相连接，从而可以简单更换具有不同厚度的间隔块(如在角铁情况下)或者具有不同厚度的折边的间隔块。或者，多个垫片可附加安装在间隔块的底面上以减小扎入深度。
[0011]优选由钢或铜制造的焊头可以具有板状主体连带多个焊头尖，如4、6、8或12个尖。它们例如能以一排或多排形式有序布置。根据应用的不同，也可以有不同的布置形式，例如辐射状或圆形。这些焊头尖可以呈圆柱形、矩形、金字塔形或梯形构成。它们可以是大约4_至8mm长且具有Imm至3mm的横截面。
[0012]可选地，可以在焊接后用也可以是塑料焊接装置一部分的冷却柱杆来冷却且同时平整该焊接部位。冷却柱杆优选具有由铝构成的散热体，散热体被直接压到焊接部位上。例如如此设定该散热体的尺寸，散热体在间隔件之间或间隔件内的凹空部之间穿过。
[0013]当连接具有连贯开口的构件时，例如在将测距传感器定位在保险杠的或保险杠塑料罩的内表面时，这些开口须相互对中。为此，该塑料焊接装置还可以具有定中件，该定中件基本由圆柱体构成。该圆柱体优选在两侧具有不同的直径。当这两个构件的开口具有相同直径时，圆柱体的第一较小直径对应于这两个构件的开口的直径。为了定中，该定中件穿过这两个开口。当塑料件的两个开口具有不同的直径时也可采用相同的定中件，做法是该定中件的各自直径对应于这两个构件的开口的各自直径。在此，圆柱直径对应于传感器座的和传感器开口的标准直径。
[0014]该塑料焊接装置优选是手持式塑料焊接装置，其中，该焊头以烙铁头套嘴或烙铁头嵌嘴的形式构成。
[0015]—种用于将具有薄壁固定区域的传感器座固定在保险杠罩的内表面上的方法可以包括以下步骤:(a)在所述罩的期望部位钻设孔，如果已经有凹空部，则该步骤是可选的，(b)借助定中件定位传感器座，(C)通过用安装辅助部件固定薄壁部分来固定该传感器座，(d)用焊头将这两个塑料件焊接在一起，(e)在用安装辅助部件继续固定传感器座的情况下移除该焊头，(f)用冷却柱杆冷却并平整焊接部位(可选)，(g)移除该安装辅助部件。
[0016]—种包括焊接和冷却的相似方法也可被用于将第一塑料件固定在任何其它的第二构件(不一定由塑料构成)上，其中该第一塑料件以空心柱形部分被穿过第二构件的开口。所述连接此时以铆接形式来保证。为了形成铆接，采用圆柱形焊头，它在底面具有轴向凸升的环绕边缘并居中具有锥形尖，从而在所述尖和边缘之间形成一个环绕轴线的凹窝。该焊头能以烙铁头套嘴或烙铁头嵌嘴的形式构成。该焊头可被认为是独立发明。
[0017]为了形成所述连接，该焊头以锥形尖被压入第一塑料件的空心圆柱形部分中，从而该空心圆柱形部分变形且经过所述开口的边缘扩延至第二件。为了冷却所焊接的塑料铆钉，采用冷却柱杆，它具有带有平坦底面的周长较大的散热柱体。这种塑料铆接方法也能被简单应用在汽车修理厂中且确实无需昂贵设备。另一个适用于如沿裂缝将两个塑料件压紧焊接的焊头具有圆柱形主体，该主体具有相对于烙铁座倾斜的底面。具有倾斜底面的主体呈马蹄形状。用于供入焊接所需的塑料的孔在圆柱体侧旁一直通到该倾斜底面。该底面上的开口此时是同心布置或偏心布置的。在焊接方向上在底面上的开口前方，该主体具有V形尖。在焊接过程中，该V形尖熔化两个塑料件之间的V形槽，其随后被填充所供入的塑料。此时，因为有较大的熔化面积而出现很整洁强力的两个塑料件连接。另外，通过该V形尖，因相对于尚未熔化的塑料的阻力而能简单控制焊接速度。
[0018]为了焊接较厚的塑料件或为了单面焊接，该V形尖还可具有剑形延长部。
[0019]为了在一个角部将两个塑料板焊接在一起，该主体的底面可被设计成在两侧与V形尖的侧面平行对齐，从而所述尖和底面侧面形状配合地转为直角。在所述孔的开口区域中，所述底面被截平，从而在安放时在一个角处出现凹空部，它在焊接中在该角部形成倾斜的塑料填充。
[0020]代替圆柱体，该主体可以呈矩形构成且用于供入塑料的缺口能以缝状构成。在矩形主体的底面上也可以设有V形尖。另外，该底面可以在焊接方向上在缝后面具有一直通到边缘的凹空部，用于涂覆塑料层到这两个待焊接构件的表面上。
[0021]作为用于准确沿裂缝移动的操作辅助部件，该焊头可以在焊接方向上在前方具有轴向延伸的沟槽。该焊头能以烙铁头套嘴或烙铁头嵌嘴形式构成。具有V形尖的焊头可被视为独立发明。
【附图说明】
[0022]以下，应该结合与附图相关的实施例来详述本发明，其中:
[0023]图1是焊头的立体图；
[0024]图2是手持式安装辅助部件的一个实施方式的立体图；
[0025]图3是具有伸入的焊头的安装辅助部件的前视图；
[0026]图4是带有装入的焊头的烙铁的立体图；
[0027]图5是具有散热体的冷却柱杆的立体图；
[0028]图6是定中件的立体图；
[0029]图7是具有移入的焊头和第一、第二塑料件的图2的实施方式的安装辅助部件的立体图；
[0030]图8是图7的手持式塑料焊接装置的前视图；
[0031]图9是具有移入的焊头的手持式安装辅助部件的另一实施方式的立体图；
[0032]图10是用于塑料铆接的焊头的立体图；
[0033]图11是用于连接面状塑料件的焊头的两个变型的立体图；和
[0034]图12是矩形焊头的立体图。
【具体实施方式】
[0035]图1和图2示出用于将第一薄壁塑料件6与第二塑料件以面方式焊接在一起的手持式塑料焊接装置的焊头2 (图1)和安装辅助部件I (图2)。
[0036]图1示出具有板状主体3的焊头2的立体图，该主体在底面具有多个(在图1中是8个)焊头尖4，这些焊头尖排成两个纵排。焊头尖的其它布置形式和其它数量也是可能的。在板状矩形主体3的与焊头尖4对置的一侧，设有圆柱形杆10用于容纳在烙铁7中。被用在烙铁7中的相同的焊头2也在看向主体3底面的图4中被示出。
[0037]图2示出手持式安装辅助部件I的一个实施方式的立体图。安装辅助部件I具有包括呈固定板13形式的中心固定体的手柄12。在固定板13上，与下边缘平齐地例如通过螺纹连接可分离地固定两个相互间隔的间隔块5。间隔块5以突出的矩形体形式构成并在分别朝向另一间隔块的一侧具有折边U。该折边的厚度与焊头尖4长度一起确定焊头尖4扎入待连接塑料件中的最大扎入深度。
[0038]为了根据第一薄壁塑料件14的厚度改变扎入深度，在焊头2保持不变的情况下，可分离固定的间隔块5能通过具有设计成有不同厚度的折边11的间隔块5被简单更换。
[0039]焊头2的主体3在所示例子中在边缘也具有形状与间隔块5的折边11互补的折边15，以提高焊头2相对于安装辅助部件I的稳定性。
[0040]图3示出图1和图2的安装辅助部件I连同移入的焊头2的前视图。此时能看到焊头尖4如何在安装辅助部件I下方突出且确切说在下述区域中突出，S卩，焊头尖在焊接时在此区域被压入所述两个塑料件中。这也在图7(立体图)和图8(前视图)中被示出，在这里，在这些图中也示出第一薄壁塑料件6和第二塑料件20。焊头尖4在焊接时穿过第一薄壁塑料件6被压入第二塑料件20中，在此，这两个塑料件的熔融塑料在凝固后形成稳定焊接连接。还可在图7和图8中看到第一塑料件6可通过两个贴靠塑料件6的间隔块5保持就位。因此，间隔块5完成塑料件保持功能且同时保证焊头尖4的最佳扎入深度。
[0041]图5示出具有散热体9的冷却柱杆8的立体图。该散热体的纵向延伸尺寸被选择成略小于该主体，从而它可以在间隔块8之间被压至熔融塑料上以冷却并压缩所述材料。散热体9具有平坦底面。
[0042]图6示出定中件14的立体图，定中件用于在具有连贯开口的塑料件的连接时例如在将测距传感器定位至保险杠的或保险杠塑料罩的内表面时使这两个塑料件相互对准。图7示出安装在第一塑料件6的开口中的定中件14。定中件14具有在两侧有不同直径的多个圆柱体。
[0043]图9示出手持式安装辅助部件I连同移入的焊头2的另一个实施方式的立体图。不同于图2的安装辅助部件，图9的安装辅助部件I作为中心固定体具有安装在手柄12上的撑杆16。在该撑杆上，作为间隔块5如通过螺纹连接可分离地安装有两个角铁。焊头尖4扎入塑料的最大扎入深度通过角铁厚度来定。
[0044]图10示出用于制造塑料铆接的焊头的立体图。该焊头具有圆柱形主体且优选作为烙铁头套嘴或烙铁头嵌嘴构成。圆柱形主体在底面具有轴向凸升的环绕边缘17且居中具有锥形尖18，从而在所述尖18和边缘17之间形成环绕凹窝19。
[0045]图11示出用于焊接两个塑料件的焊头的两个变型的立体图。图11(a)以从上方看的立体图示出焊头和待焊接的塑料件28、29(该视图对于两个变型是相同的)。图11(b)和图11(c)示出焊头底面的从下方看的立体图。
[0046]该焊头具有圆柱形主体21，其具有相对于烙铁座22倾斜的底面23。具有倾斜底面23的主体21呈马蹄形状(图11 (a))。在两个塑料件28、29的连接区域内示出一个V形槽，它由该焊头的V形尖26形成且被填充所供入的塑料(未示出)。所供入的塑料和两个塑料件28、29的边缘区此时形成强力耐久的焊接。
[0047]用于引入焊接所需的塑料的孔24在圆柱形主体21的侧旁一直通到倾斜底面23。孔24的在底面23上的开口 25此时偏心设置。在焊接方向上在底面23上的开口 25前面，该主体具有V形尖26，如图11 (b)和图11 (c)所示。在焊接过程中，V形尖26熔化两个塑料件之间的V形槽，其随后被填充所供入的塑料。此时，出现两个塑料件的很整洁强力的连接。为了焊接较厚的塑料件，V形尖26还可以具有剑形延长部27，如图11(c)所示。
[0048]代替圆柱体，该主体可以呈矩形构成且用于供入塑料的缺口可以呈缝状构成。作为用于精确沿裂缝移动的操作辅助部件，焊头可以在焊接方向上在前方具有轴向延伸的沟槽。
[0049]图12示出焊头的立体图，该焊头不同于图11的焊头地具有矩形主体。在此，图12(a)是从上方示出焊头的立体图，图12(b)是从下方示出其的立体图。代替孔，设有用于供入塑料的缝31。在矩形主体30的底面也可设置V形尖26。另外，该底面可以在焊接方向上在缝31的后面具有被导通至边缘的凹空部32，以将塑料层涂布到两个待焊接的构件29、29的表面。作为用于精确沿裂缝移动的操作辅助部件33，图11和图12的焊头可以在焊接方向上在前方具有轴向延伸的沟槽，如图11(b)所示。
[0050]附图标记列表[0051 ] I 安装辅助部件
[0052]2 焊头
[0053]3 主体
[0054]4 焊头尖
[0055]5 间隔块
[0056]6 薄壁塑料件
[0057]7 烙铁
[0058]8 冷却柱杆
[0059]9 散热体
[0060]10圆柱形杆
[0061]11 折边
[0062]12 手柄
[0063]13固定板
[0064]14定中件
[0065]15 折边
[0066]16 撑杆
[0067]17环绕边缘
[0068]18锥形尖
[0069]19环绕凹窝
[0070]20第二塑料件
[0071]21圆柱形主体
[0072]22烙铁座
[0073]23底面
[0074]24孔
[0075]25开口
[0076]26V 形尖
[0077]27剑形延长部；
[0078]28塑料件
[0079]29V 形槽
[0080]30矩形主体
[0081]31缝
[0082]32凹空部
[0083]33操作辅助部件
【主权项】
1.一种塑料焊接装置，用于将第一薄壁塑料件与第二塑料件以面方式连接，该塑料焊接装置包括手持式安装辅助部件和能容纳在烙铁座内的焊头，其中所述焊头具有主体和布置在所述主体上的至少一个焊头尖，其中所述安装辅助部件具有至少一个间隔块，所述间隔块以其底面贴靠所述薄壁塑料件且所述焊头的所述主体能支承在所述间隔块的顶面上，并且所述至少一个间隔块构成为，当所述主体支承在所述至少一个间隔块上时，所述至少一个焊头尖扎入待连接的塑料件中的扎入深度被限制到预定的最大值。2.根据权利要求1所述的塑料焊接装置，其特征是，所述安装辅助部件具有相互间隔设置的两个间隔块，使得所述焊头的所述至少一个焊头尖在所述主体支承在所述间隔块上时能安放在所述两个间隔块之间。3.根据权利要求1或2所述的塑料焊接装置，其特征是，所述安装辅助部件具有包括手柄的中心固定体，所述至少一个间隔块可分离地固定在所述手柄上。4.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述焊头具有多个焊头尖。5.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述主体呈板状构成，这些焊头尖设置在所述板的底面上。6.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述塑料焊接装置是手持式塑料焊接装置。7.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述安装辅助部件具有用于所述焊头的导向机构。8.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述塑料焊接装置还包括具有散热体的冷却柱杆。9.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述塑料焊接装置还包括定中件。10.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述焊头以烙铁头套嘴或烙铁头嵌嘴形式构成。11.根据前述权利要求中任一项所述的塑料焊接装置，其特征是，所述扎入深度的最大值在3mm至6mm的范围内。
【文档编号】B29C65/18GK105980136SQ201480075233
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年12月5日
【发明人】R·梅切特利, B·巴斯勒
【申请人】R·梅切特利