摩擦应用装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种摩擦应用装置，该摩擦应用装置具有应用元件(1)，该应用元件(1)能够通过移动装置以相对于工件(2)的表面相对移动的方式在工件(2)的表面上移动，其中至少一个支撑工具(3)与应用元件(1)接触，并且阻止应用元件(1)形成焊珠，至少一个支撑工具(3)布置在应用元件(1)和工件(2)的接触区域中。
【专利说明】摩擦应用装置
【背景技术】
[0001 ] 从现有技术可知，材料通过应用元件应用在工件表面上。这个过程是通过应用元件相对于工件的表面的相对运动来完成的。该应用的接触区域通过借助于外部热源或通过摩擦预热的方式被塑化，从而能够应用该材料。DE102008044763描述了这种方法。
[0002]在圆柱形或杆状的应用元件绕其纵向轴线旋转，和圆柱形辊状的应用元件能够绕着与接触平面垂直布置的轴线旋转的情况下，在材料应用过程中，可发现应用元件通过焊珠(bead)形成而产生变形，尤其是在应用元件由金属材料组成的情况下。这个过程发生在摩擦应用焊接的情况下，也发生在摩擦涂覆的情况下。
[0003]焊珠形成导致更少的材料用于应用过程或涂敷过程。这样，由于形成的焊珠不能用于应用过程或涂敷过程，应用元件会更快地磨损并且需要更快地替换。这增加了应用或涂敷过程的成本。另一缺点是应用元件(应用焊珠)的应用层的几何形状不一致，因此应用过程(应用涂敷或应用摩擦焊接)不能被最优执行。
[0004]由GB1，053，148A可知，在摩擦焊接中，成形元件用来形成焊缝。从而没有阻止焊珠形成，相反地，形成了焊缝。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种摩擦应用装置，该摩擦应用装置具有简单的结构并且以低成本的简单方式生产，同时避免现有技术的缺点并实现精确的材料应用。
[0006]根据本发明，这个目的通过权利要求1的特征组合实现，从属权利要求显示本发明的进一步优势。
[0007]因此，根据本发明，通过根据本发明的装置，其通过移动装置可在工件表面上移动并以应用材料为目的的能够进行相对移动(翻转、旋转等等)的应用元件在其与工件的表面的接触区域被至少一个支撑工具支撑，这样防止焊珠形成。从而，根据本发明，应用元件的接触区域或自由端部分被侧向地支撑，因此当应用元件的邻接侧被至少一个支撑工具支撑时，只有面对侧的接触表面(在可绕着其纵向轴线旋转的圆柱形应用元件情况下)或圆周表面(在盘状应用元件的情况下)与工件表面接触。从而，由于软化的和塑化的应用元件不能意外地侧向变形，因此防止焊珠形成。因此，不会形成焊珠。
[0008]本发明的独特优势发展是支撑工具布置在工件的表面上。对此，可选择地，至少一个支撑工具与应用元件一起沿着工件的表面可移动，因此支撑工具不被支撑在工件上，而是被分离地支撑在应用元件的移动元件上。
[0009]本发明的独特优势构造是支撑工具被构造成杆状、辊状、锥形辊形状或带状。根据支撑工具的几何形状，可以提供两个以上的这种支撑工具。这些支撑工具在应用元件的表面滚动，如辊状或锥形的支撑工具，这些支撑工具也可以滑动移动，如杆状的支撑工具，或者这些支撑工具被构造成环绕带形状。
[0010]独特优势在于，支撑工具被支撑在承载装置上。此处，根据本发明，优势在于，支撑工具通过至少一个驱动装置被设置或联接，以相对于应用元件的表面做相对移动。[0011]当使用多个支撑工具时，独特优势在于它们以位置可变化的方式布置。比如，独特优势在于，支撑工具相对于工件的表面可相对移动，以便在应用多个应用网格(web)时确保各个支撑工具抵靠在工件的表面上，从而能够支撑应用元件的最前端部分。
[0012]根据本发明，在一个或多个支撑工具布置的承载装置上也可以设置加热装置，以便额外地加热应用元件。优势还在于，支撑工具由绝热或低导热材料支撑，以避免因其与应用元件接触而使热量从其上消散。在本发明的替换构造中，也可为支撑工具自身设置加热装置以加热应用元件。
[0013]根据本发明的摩擦应用装置可以被构造成摩擦涂敷装置或摩擦焊接装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]现在将结合附图和实施例描述本发明，其中:
[0015]图1是根据本发明的形成焊珠的应用元件I的简化截面图；
[0016]图2是类似于图1的形成焊珠的应用元件的另一个实施例的截面图；
[0017]图3是根据本发明的支撑工具为杆形状的摩擦应用装置的第一实施例的立体图；
[0018]图4是根据图3的实施例的底部局部立体图；
[0019]图5、6是类似于图3和4的具有带状支撑工具的另一个实施例的视图；
[0020]图7、8是类似于图3和4的具有辊状支撑工具的另一个实施例的立体图；
[0021]图9、10是类似于图3和4的具有圆锥状或锥形支撑工具的实施例的立体图；和
[0022]图11是根据本发明的具有根据图2的应用元件的摩擦应用装置的另一个实施例的立体图。
【具体实施方式】
[0023]图1是本发明的应用元件I的简化截面图，其构造为杆形状并绕着其旋转轴线6可旋转。当上述元件在沿着旋转轴线6的力作用下被压靠工件表面(未显示)以应用材料时，应用元件I的自由端部分由于应用元件I的变形而具有焊珠5。
[0024]类似地，图2显示在外圆周表面上具有焊珠5的盘状应用元件1，其同样在绕着旋转轴线6旋转时与工件表面接触。
[0025]图3和4分别是根据本发明的摩擦应用装置的实施例的立体图。该装置包括具有工作台8的框架7，保持器9位于工作台8上，工件2布置在保持器9上。支架12仅仅被示意性显示并且通过合适的移动通道支撑滑动装置11，支架12形成在框架7上。杆状应用元件I被支撑于其上的翻转轴10布置在滑动装置11 (也仅仅被示意性显示)上。在翻转轴10的帮助下，应用元件I旋转以通过与工件2的表面摩擦接触而应用材料。因此，通过滑动装置11和/或支架12的适当的移动，材料网格被应用在工件2上。以这种方式，翻转轴10和/或滑动装置11可以在竖直方向上移动以跟随应用元件I或改变应用元件I的位置，以执行材料应用。
[0026]在示意性视图中，图3、4显示承载装置4，该承载装置4相对工件2同样可移动。在图示的实施例中，承载装置4是板状的，在其上侧承载多个加热元件13，该多个加热元件13仅仅被示意性显示并且比如通过辐射热加热应用元件I。
[0027]在图示的实施例中，承载装置4的底侧安装有2个杆状支撑工具3，两者之间形成有将应用元件I以精确适配的方式布置在其中的间隙14或具有相互间隔。从而，两个杆状支撑工具以轨道形状抵接在绕着旋转轴线6旋转的应用元件I上。
[0028]根据本发明，作为图示不同的替换例，也可以将轨道状的支撑工具固定到工件2，因此如图3和4所示，它们不与应用元件一起移动。轨道状支撑工具具有矩形截面，但是也可以使其在与应用元件I的接触区域内倾斜，以更有效地阻止焊珠形成。
[0029]图5和6显示另一个实施例，其中，与前面及后面的附图中相同的部件提供相同的参考数字。
[0030]在如图5和6所示的实施例中，支撑工具被构造成环绕边带，其被驱动器(未显示)引导并包围支撑体15。由于带状支撑工具3的移动，支撑工具3与应用元件I之间没有相对移动，因此带状支撑工具3执行滚动运动，因此阻止焊珠形成。
[0031 ] 在如图7和8所示的实施例中，提供了三个构造成辊形状的支撑工具3。支撑工具3包围应用元件I的自由端部分并且支撑该应用元件I的自由端部分，因此不会形成焊珠，或如先前描述的实施例一样，应用元件在焊珠形成时立即恢复其形状。
[0032]在这个实施例中，以与图5、6描述的实施例相似的方式，支撑工具3也在应用元件I的表面上滚动，因此没有相对运动，并且因此也不会因为剪切应用元件的材料而形成切屑。
[0033]图9和10显示另一个实施例，在该另一个实施例中，类似于图7和8，提供了三个支撑工具3，该三个支撑工具3为圆锥形或锥形，并且其轴相对于应用元件I的旋转轴线6倾斜。在该实施例中，通过支撑工具3不接触或轻微接触工件2的表面，可以以更有效的方式避免应用元件I的端部分形成焊珠。
[0034]图11显示根据本发明的摩擦应用装置的另一个实施例，与前面的实施例相同的部件提供相同的参考数字。
[0035]如图2所示，应用元件I是盘状的并且绕着旋转轴线6旋转。
[0036]框架7上形成有工作台8，其承载保持器9，工件2布置在保持器9上。上述工件通过与旋转的应用元件I接触而被摩擦涂敷。为了这个目的，承载应用元件I的轴16被支撑在翻转轴10上，翻转轴10被支撑在滑动装置11中。滑动装置11也包括驱动装置(未显示)，与上述实施例的情况一样。通过保持器9的移动或通过滑动装置11和反向支承17的移动，滑动装置11与支撑轴16的反向支承17 —起相对于工件2可移动。
[0037]辊状支撑工具3通过比如支承元件18被支撑在桥状物19上，该桥状物19连接滑动装置11和反向支承17。支撑工具3在应用元件的各个表面滚动并阻止形成焊珠或焊珠部分成形。
[0038]参考数字列表
[0039]I应用元件
[0040]2 工件
[0041]3支撑工具
[0042]4承载装置
[0043]5 焊珠
[0044]6旋转轴线
[0045]7 框架[0046]8工作台
[0047]9保持器
[0048]10翻转轴
[0049]11滑动装置
[0050]12 支架
[0051]13加热元件
[0052]14 间隙
[0053]15支撑体
[0054]16 轴
[0055]17反向支承
[0056]18支承元件
[0057]19桥状物
【权利要求】
1.一种摩擦应用装置，所述摩擦应用装置具有应用元件(I)，所述应用元件(I)能够通过移动装置在工件(2)的表面上以相对于所述工件(2)的所述表面相对移动的方式移动，其特征在于，至少一个支撑工具(3)与所述应用元件(I)接触，并且阻止所述应用元件(I)上形成焊珠，所述至少一个支撑工具(3)布置在所述应用元件(I)和所述工件(2)的所述表面之间的接触区域中。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)布置在所述工件(2)的所述表面上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)能够与所述应用元件(I)一起沿着所述工件(2)的所述表面移动。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)能够通过至少一个驱动装置以相对于所述应用元件(I)相对移动的方式移动。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)支撑在承载装置⑷上。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)被构造成杆状、辊状、锥形辊形状或者带状。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)布置成能够改变其位置。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑工具(3)抵接在所述应用元件(I)的自由端部分上。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的装置，其特征在于，所述承载装置(4)包括至少一个加热元件(13)，用于加热所述应用元件(I)，并且/或者所述支撑工具(3)由绝热材料或低导热材料制成，并且/或者所述支撑工具(3)设置有加热装置，用于加热所述应用元件⑴。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置被构造成作为摩擦涂敷装置或摩擦焊接装置。
【文档编号】B23K20/12GK103917326SQ201280054761
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2011年11月8日
【发明者】保罗·辛德勒 申请人:肯普滕应用技术大学-高等专科学校