专利名称：将灌注喷管装配件焊接到容器上的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将螺纹灌注喷管装配件焊接到容器上的装置，以及涉及一种将这种装配件焊接到容器上的方法以及涉及一种可以包括在该装置内的栓塞。
背景技术：
用于将塑料、螺纹灌注喷管装配件从箱体开口顶部内侧超声波焊接到涂覆有塑料的纸板箱体上的施放器是公知的。施放器可包括围绕水平轴线转动的构件并包括从轮毂延伸的多个臂，每个臂在其外端附近载有水平伸出头部以便接收装配件。该装配件通常包括旋在具有凸缘和外螺纹的灌注喷管上的螺帽。当该构件转动时，头部上的装配件通过臂输送到与超声波焊接焊头同轴的位置上，焊接焊头在其自由端轴向形成凹入部。接着该构件沿其转动轴线前进，以便将装配件引入到穿过箱体壁的孔中，直到凸缘到达壁的内表面为止。当装配件就位时，超声波焊接焊头前进以便带有间隙地容纳螺帽、灌注喷管的螺纹部分以及头部，并在其自由端和臂的环形表面部分之间将凸缘和箱体壁振动压在一起，以便将凸缘焊接到壁内侧上。我们发现此类型的施放器所存在的问题在于根据装配件的制造公差，为了在凸缘和壁之间获得良好的焊接，通过焊头施加高能量可造成装配件振动，从而造成螺帽的螺纹和喷管焊接在一起，直到人们必须使用工具才能从喷管上旋开螺帽的程度。
US-A-5653832披露一种这种类型的施放器，该施放器包括载有销钉(spud)的向下向前倾斜的臂部分和围绕销钉的内端并用来接合装配件凸缘的轴向外表面的焊接支承件，销钉和支承件相互结合在一起，并作为一个单元从臂部分上拆卸，以便进行特殊清洁。环形支承件表示成具有等于装配件凸缘外直径的外直径。施放器还包括在其自由端形成凹入部的超声波焊头，该凹入部带有间隙地接收销钉和装配件的螺纹部分。销钉表示成在不到装配件螺帽的大致平的内侧表面的位置上终止。
在US-A-5484374中披露某些类似的施放器，除了通过固定在臂部分内的浅孔中的栓塞设置销钉之外，臂部分本身的环形表面部分提供焊接支承件，并且装配件完全装载到销钉上，销钉延伸到装配件螺帽的平内侧表面上。
除了圆形砧座布置在转动支架的每个突出部的前表面上以及心轴从砧座前表面垂直延伸之外，在US-A-6085489中披露一种与US-A-5484374类似的施放器。心轴可以在砧座表面上加工而成，或者通过机械螺栓固定在该表面上。同样，每个砧座或砧座/心轴组合体可作为突出部的砧座壳体的整体部分来加工而成，或者最好是通过机械螺栓固定在砧座壳体上。
我们认为所有的US-A-5653832、US-A-5484374和US-A-6085489在某些情况下都产生所述的问题。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供一种用于将灌注喷管装配件焊接到容器上的装置，该装置包括超声波焊接焊头，焊接焊头在其一个端部上形成接收所述装配件部分的凹入部；砧座，在砧座环形表面部分和焊头所述一个端部之间振动加压所述容器壁和所述装配件凸缘以便将所述壁和所述凸缘焊接在一起；头部，相对于所述砧座固定并从中伸出以便在其自由端上接收所述装配件，以及环件，环件与所述头部大致同轴并在其与所述自由端相对的端部处从所述头部大致径向伸出，以便所述凸缘的环形径向内部与所述环形表面部分轴向向外隔开，其特征在于，所述环件的外周边具有小于所述凹入部径向尺寸的径向尺寸。
按照本发明的另一方面，提供一种将灌注喷管装配件焊接到容器上的方法，该方法包括使得装配件接收在相对于砧座固定并从中伸出的头部自由端上，并且将所述头部以及所述装配件的部分引入超声波焊接焊头端部内的凹入部，其特征在于，在所述焊头的所述端部和所述砧座的环形表面部分之间将所述容器壁和所述装配件凸缘的环形径向外部振动加压在一起，以便将所述壁和所述径向外部焊接在一起，同时保持所述凸缘的环形径向内部与所述环形表面部分轴向向外隔开。
由于本发明，可以避免装配件协作部件的过度焊接在一起，焊接具有显著增加开启装配件所需扭矩的结果，这在最坏的情况下使得在不使用工具的情况下不能开启装配件。
本发明特别适用于装配件的协作部分是螺纹的情况。
环件(如果需要，和头部)可以与砧座形成整体，但是最好是可从砧座拆卸的栓塞的形式，以有助于头部和环件的制造、清洁以及使得头部和环件通过另一头部和环件更换，特别是对于不同尺寸的装配件来说更加容易地改造装置。
按照本发明的第三方面，提供一种用于安装焊接到容器上的灌注喷管装配件的栓塞，所述栓塞包括用于在其一个端部上接收所述装配件的头部和与所述头部大致同轴并从与所述一个端部相对的所述头部的端部径向向外伸出的环形部分。
为了更加清楚和完整地披露本发明，现在通过实例参考附图图1是以垂直截面方式表示将螺纹灌注喷管装配件焊接到箱体上的阶段的侧立视图。
具体实施例方式
参考附图，施放器的转动臂2形成水平通孔4，具有头部8的外螺纹螺栓6插入通孔中。螺栓6旋入栓塞12的内螺纹管状部分10内，以便将栓塞牢固地夹紧在臂2上。栓塞12还包括圆柱形头部14和与头部14和管状部分10同轴并从比较靠近臂2的头部14的端部径向向外伸出的凸缘形状的环形部分16。臂2不仅围绕轴线A转动，而且沿着该轴线往复运动。在附图所示的状态下，臂2已经到达栓塞12与水平往复运动的超声波焊接焊头18同轴的位置。焊头18的自由端同轴地形成圆柱形凹入部20，该凹入部具有略微大于环形部分16的外直径的内直径。在轴线A高度以上的位置，头部14插入塑料螺纹灌注喷管装配件22，该装配件22包括内螺纹螺帽24和带有凸缘的外螺纹灌注喷管26，其中在靠近灌注喷管26的凸缘28的螺帽24嘴部边缘的区域内具有防擅动结构(未示出)。凸缘28的环形径向内部贴靠环形部分16并与其一同延伸，同时凸缘28的其它环形径向外部从臂2以一定间隔径向伸出超过环形部分16。随着头部14完全插入装配件22，在栓塞12的自由端表面和螺帽24的大致平的内表面之间也具有间隙30。一旦装配件22完全装载到头部14上时，臂2沿着轴线A移位到左侧，并接着转动到大致垂直位置，其中栓塞12大致位于含有轴线A的垂直平面内。这使得臂2的下端以及栓塞12和装配件22进入包括纸板的箱体32的内部，纸板的两个表面涂覆热塑材料，其中可以介入气体阻挡层。接着臂2沿着轴线A移位到右侧，使得臂2、栓塞12和装配件22进入附图所示的状态，在该状态下，头部14和装配件22的螺纹部分经由孔34穿过箱体32的壁，直到凸缘28贴靠壁的内表面为止，如附图所示。接着超声波焊头18运动到左侧，直到将箱体壁和凸缘28的环形径向外部压靠臂2的环形表面部分为止，头部14、环形部分16和装配件22的螺纹部分以一定间隙容纳在凹入部20中。附图表示焊头18在此运动的中间位置，在该位置上，它刚刚贴靠箱体壁的外表面。在臂2和焊头18之间，箱体壁和凸缘28的径向外部振动加压在一起将凸缘28牢固地焊接到箱体32的壁内表面处的热塑涂层上。接着臂2沿着轴线A运动离开到左侧，并且焊头18沿着轴线A运动离开到右侧，并且随后臂2转动离开箱体32的开口顶部，此后箱体前进离开装配件施加位置(在附图中部分表示)，以便在程序填充密封包装机上进行填充和密封。
我们发现设置只支承凸缘28的径向内环形部分的环形部分16可大大减小由于焊头18振动造成的螺帽24的内螺纹牢固焊接到灌注喷管26的外螺纹上的危险。似乎是在超声波焊接过程中由于螺纹相互冲击造成不需要的牢固焊接。我们还发现设置间隙30可进一步减小该危险。除非是，如果需要通过调整能量输入，始终可以控制开启扭矩，同时获得凸缘28很好地焊接到箱体32壁上的效果。可以控制扭矩的可能范围，以便从非常容易地开启到中度困难地开启。
将理解到转动轴线A不需要是水平的，而可以是任何所需的其它取向。
权利要求
1.一种用于将灌注喷管装配件(22)焊接到容器(32)上的装置，该装置包括超声波焊接焊头(18)，焊接焊头在其一个端部上形成接收所述装配件(22)部分的凹入部(20)；砧座(2)，在砧座环形表面部分和焊头(18)所述一个端部之间振动加压所述容器(32)壁和所述装配件(22)的凸缘(28)以便将所述壁和所述凸缘(28)焊接在一起；头部(14)，相对于所述砧座(2)固定并从中伸出以便在其自由端上接收所述装配件(22)，以及环件(16)，环件与所述头部(14)大致同轴并大致在其与所述自由端相对的端部处从所述头部(14)径向伸出，以便所述凸缘(28)的环形径向内部与所述环形表面部分轴向向外隔开，其特征在于，所述环件(16)的外周边具有小于所述凹入部(20)径向尺寸的径向尺寸。
2.一种将灌注喷管装配件(22)焊接到容器(32)上的方法，该方法包括使得装配件(22)接收在相对于砧座(2)固定并从中伸出的头部(14)自由端上，并且将所述头部(14)以及所述装配件(22)的部分引入超声波焊接焊头(18)端部内的凹入部(20)，其特征在于，在所述焊头(18)的所述端部和所述砧座(2)的环形表面部分之间将所述容器(32)壁和所述装配件(22)的凸缘(28)的环形径向外部振动加压在一起，以便将所述壁和所述径向外部焊接在一起，同时保持所述凸缘(22)的环形径向内部与所述环形表面部分轴向向外隔开。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述装配件(22)完全接收在所述头部(14)上时，在所述头部(14)的自由端表面和所述装配件(22)的表面之间具有间隙(30)。
4.如权利要求2或3所述的方法，当所述装配件(22)完全接收在所述头部(14)上，并且所述焊头(18)还没有施加到所述容器(32)的所述壁上时，在所述砧座(2)的所述环形表面部分和所述凸缘(28)的所述环形径向外部之间具有0.2毫米到0.5毫米之间的间隙。
全文摘要
一种用于将灌注喷管装配件(22)焊接到容器(32)上的装置，该装置包括超声波焊接焊头(18)，焊接焊头在其一个端部上形成接收装配件(22)部分的凹入部(20)；砧座(2)，在砧座环形表面部分和焊头(18)所述一个端部之间振动加压所述容器(32)壁和所述装配件(22)的凸缘(28)以便将所述壁和所述凸缘(28)焊接在一起；头部(14)，相对于所述砧座(2)固定并从中伸出以便在其自由端上接收所述装配件(22)，环件(16)的外周边设置径向尺寸以便接收在凹入部(20)内。
文档编号B31B1/84GK1732109SQ200380107824
公开日2006年2月8日 申请日期2003年12月24日 优先权日2002年12月28日
发明者N·P·阿德勒 申请人:埃洛帕克系统公开股份有限公司