專利名稱：用超聲波來使管段密封和斷開的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助于超聲波焊接裝置用來使管子區(qū)段實現(xiàn)流體密封地封閉并斷開的裝置，它有一個具有第一焊接面的聲極和一個具有對應(yīng)于第一焊接面的第二焊接面的對置電極以及一個從聲極出發(fā)并在第一焊接面上突出的斷開元件。
在測量技術(shù)或冷卻技術(shù)的裝置和設(shè)備中使用的管子先要抽真空，然后充一種冷卻氣體。為此管子與一個接合器相連。充氣之后必須使接合器側(cè)的管子段切斷。為此必須使通至設(shè)備或裝置如冰箱或空調(diào)設(shè)備的管子封住使流體密封。
按照
背景技術(shù)：
已知有一種擠壓和硬釬焊。也使用一種粘結(jié)技術(shù)，其中充氣管子用一個蓋封閉住，蓋與管子是粘結(jié)的。
如果借助于硬釬焊來實現(xiàn)流體密封地封閉，那么其缺點在于若管子在之前并未氣密地被擠壓過，那么在所要涂覆的焊料上就形成一種透氣孔，從管子里出來的氣體就透過這氣孔并因此形成一種泄漏。與此無關(guān)地只是在FCKW流體中可以利用一種相應(yīng)的技術(shù)，因為這種流體是不可燃的。
當(dāng)前FCKW基本已被異丁烷代替，但這異丁烷是高爆炸性的。因此硬釬焊是不再可能了。因此采用了超聲波焊接，用這種焊接可以在一個工序里就將首先抽真空并然后充滿冷卻氣體的管子進行擠壓和流體密封地封閉住。
在已知的用來使管子實現(xiàn)流體密封的封閉的超聲波焊接裝置中使用了聲極，它具有第一焊接面，在其旁邊是一個切割元件。相應(yīng)地，對應(yīng)的對置電極(也稱羊角砧)具有一個對應(yīng)于第一焊接面的第二焊接面，在這焊接面旁邊是一個對應(yīng)于切割元件的對置元件如棱邊。
根據(jù)一根管子的所謂“右”或“右”端是否通至接合器，就必須使用不同的工具。從純理論上來說，如果相應(yīng)地使超聲波焊接裝置重新定位了的話，那也就可以用一種工具來工作了，但是這種可能性由于實用性原因并未考慮。
本發(fā)明的問題是要改進開頭所述類型的一種裝置，使管子區(qū)段不用更換工具或者超聲波焊接裝置的再定位就能被切斷，因而使管子流體密封地封閉住，而與在區(qū)段的哪一側(cè)無關(guān)。
按照本發(fā)明此問題基本上如下來解決聲極具有兩個相互間隔開的第一焊接面，它們對應(yīng)于對置電極的兩個第二焊接面，而且在這兩個第一焊接面之間設(shè)有一個斷開元件，此元件對應(yīng)在對置電極的兩個第二焊接面之間的一個空槽。
按照本發(fā)明對超聲波焊接裝置的工具進行了改進，使管子在兩個相互間隔開的部位上流體密封地封閉住，然后在密封的范圍之間將管子切斷。因而并不關(guān)注在哪一側(cè)切斷通向一個接頭如一個接合器的管子段。不言而喻切斷的部分同樣也可以在應(yīng)用超聲波對進行焊接。
對于對置電極或者羊角砧里的空槽來說尤其是一種通道狀的，最好是通過對置電極的端面的槽，如縱向槽，其中槽的靠開口的部位比靠底部的部位要窄些，也就是應(yīng)該比底部寬度更小。因此其優(yōu)點在于切斷時附帶產(chǎn)生的材料匯集在這空槽里，因而并不阻礙當(dāng)前的和隨后的加工過程。同時槽的靠開口的邊緣還應(yīng)該作成尖棱形，以便使通向接頭，如接合器的管子段更容易斷開。
槽的橫斷面尤其具有一種靠開口的的矩形的外區(qū)段和一種梯形的內(nèi)區(qū)段。此外，在槽的底部還可以設(shè)有一個凹坑或下陷處，用于有目的地收集材料。
關(guān)于切割元件必須說明如下其寬度小于縱向槽的敞開側(cè)的寬度。此外切割元件具有一種基本上為長方體狀的幾何特性，其對著對置電極的外表面為凹入的，因而形成了縱向切割棱。
此外第一個焊接表面應(yīng)該分別具有一個凸起的表面，它們在切割元件側(cè)過渡到布置在一個共同平面里的里面區(qū)段里，這些里面區(qū)段平行于或者基本平行于切割元件的或者這個夾緊的平面的外表面。
本發(fā)明的其它細節(jié)、優(yōu)點以及特征不僅可以參見權(quán)利要求書、取自這些權(quán)利要求的特征本身和/或其組合，而且也可以參見以下對取自附圖的一種優(yōu)選實施例的說明。
所示為

圖1按照本發(fā)明設(shè)計的超聲波焊接裝置的用來說明其作用方式的原理圖；圖2按照圖1所示的超聲波焊接裝置的一個聲極的俯視圖；圖3按圖2的聲極的一個前視圖；
圖4按圖3的聲極的放大斷面圖；圖5對應(yīng)于按圖2至4所示聲極的一個對置電極的俯視圖；圖6按圖5所示對置電極的剖視圖。
例如對于熱傳感器、空調(diào)設(shè)備或冰箱所必需要的管子，首先必須抽真空，然后充滿一種冷卻氣體。接著必須使管子實現(xiàn)密封封閉。為此按照圖1所示使例如一個壓縮機12的一個相應(yīng)管子10通過一個接合器14與一個抽真空或者充氣裝置相連接(此處本發(fā)明并不限于此)。在管子10抽真空并對其充滿冷卻氣體之后就必須使管子10在端部側(cè)流體密封地封閉住。同時必須切斷通向接合器14的管段16。
按照圖1所示的實施例，管子10伸出于壓縮機12的左邊，那么也可以使這管子伸出在壓縮機或者測量技術(shù)或冷卻技術(shù)的另一種裝置的右邊。但是為了能夠與管子10相對接合器14或者另外一種接頭的位置無關(guān)地使通向壓縮機12或一個相應(yīng)裝置的區(qū)段18的管子10實現(xiàn)可靠的密封和/或封閉和切斷開，使聲極20和對置電極或羊角砧21都設(shè)計在一個超聲波焊接裝置里，從而形成兩個密封的焊接部位，在這兩個部位之間將管子10切斷，也就是使管子區(qū)段16和18相互斷開。同時產(chǎn)生如下優(yōu)點通過接合器14的管子段16同樣也在外側(cè)流體密封地封閉住，根據(jù)在接合器14里的過壓使得氣體通過管段16不能流向外面。
為了構(gòu)成所希望的兩個相互間隔開的密封部位，聲極20具有兩個相互隔開的焊接面22，24，在這兩個面之間是一個切割元件26。焊接面22，24由外部凸形的部位28，30組成，它們過渡到一個直線的以及在一個共同平面里的內(nèi)部部位32，34里，它們鄰接于這切割元件26。因而這些部位32，34在實施例中都垂直于聲極20的豎軸。
切割元件26本身的斷面是一種矩形形狀，也就是一種長方體幾何特性，其中對著羊角砧21的外表面36呈凹狀。因而在切割元件26的邊緣部位里形成了切割狀縱向邊棱或者切割邊棱38，40。
對應(yīng)于剖視圖，聲極20或者其頭部設(shè)計成對稱的，因而具有兩個切割元件26和對應(yīng)相鄰接的焊接面28，30，32，34。
對應(yīng)于聲極20或其頭部的對置電極或羊角砧21具有長方體形的斷面，在上面具有兩個第二焊接面42，44，它們在外側(cè)按通常的方式可以有一種構(gòu)造，如交叉溝紋。
在這兩個第二焊接面42，44之間，在實施例中，是一個通道狀的縱向槽46，它在羊角砧21的端面上穿過這羊角砧21。同時這縱向槽46在開口側(cè)具有比底部側(cè)更小的寬度。此外在底部48可以設(shè)有一個下凹或凹坑50，用于收集或放置在切割時所產(chǎn)生的材料。
另外這縱向槽46的縱向棱邊或縱向邊緣52，54應(yīng)該設(shè)計成尖棱狀的，以及在所希望的范圍內(nèi)確保管子10的、通過焊接而密封的部位之間所要去掉的管子材料實現(xiàn)剪切，這些材料落到縱向槽的底部。
由圖6所示剖視圖可見，槽46的斷面由一個孔口側(cè)的矩形段和一個通至底部48的梯形段組成，它們的側(cè)壁可以有一個夾角α為10°≤α≤30°。
如果更加優(yōu)選地將對應(yīng)于切割元件26的槽46設(shè)計成羊角砧21里的縱向槽的話，那么同樣也可以用其它的幾何形狀特征。尤其是不需要使槽在羊角砧21的端面上通過羊角砧21。也可以使槽過渡至一個通過羊角砧21的垂直于第二焊接面42，44的開口里，通過這開口可以將切割時附帶產(chǎn)生的管子材料材料去除掉。
權(quán)利要求
1.借助于一種超聲波焊接裝置用于使一個管子區(qū)段(10，16，18)實現(xiàn)流體密封地封閉和斷開的裝置，它有一個具有第一焊接面(22，24)的聲極(20)和一個具有一個對應(yīng)于第一焊接面的第二焊接面(42，44)的對置電極或一個羊角砧(21)以及一個從聲極起并在第一焊接面上突起的斷開元件(26)，其特征在于，聲極(20)具有兩個相互間隔開的第一焊接面(22，24)，它們對應(yīng)于對置電極(21)的兩個第二焊接面(42，44)；而且在這兩個第一焊接面之間設(shè)有斷開元件(26)，該斷開元件對應(yīng)于一個在對置電極的兩個第二焊接面之間的槽(46)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，槽(46)是一個通道狀的通過對置電極(21)的端面的縱向槽。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，槽(46)的靠開口的部位小于槽的靠底部的部位。
4.按上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，槽(56)的靠開口的邊緣(52，54)設(shè)計成尖銳棱狀。
5.按上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，槽(46)的斷面由一個靠開口的的矩形外區(qū)段和一個梯形的內(nèi)區(qū)段組成。
6.按照上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，槽(46)的底部(48)有一個凹坑(50)。
7.按照上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，斷面最好為矩形的切割元件(26)的寬度小于槽(46)的靠開口的的寬度。
8.按照上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，切割元件(26)的對置電極側(cè)的表面(36)設(shè)計成凹形的。
9.按照上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，第一焊接面(22，24)具有一種凸起的表面。
10.按照上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，凸起的表面(22，24)在切割元件側(cè)分別過渡到一個在一個共同平面里的內(nèi)區(qū)段(32，34)里，其中所述平面平行或者基本平行于所述外表面(36)。
11.按照上述權(quán)利要求中至少一項所述的裝置，其特征在于，切割元件(26)的縱向邊棱(38，40)設(shè)計成尖銳棱邊狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助于超聲波焊接裝置使一個管子段(10，16，18)實現(xiàn)流體密封地封閉和斷開的裝置，它有一個具有第一焊接面(22，24)的聲極(20)和一個具有對應(yīng)于第一焊接面的第二焊接面(42，44)的羊角砧(21)以及一個從聲極出發(fā)并突出于第一焊接面上的斷開元件(26)。為了能夠使管子(10)的一個區(qū)段(16，18)在不更換工具或者超聲波焊接裝置不重新定位時就斷開，以便使這管子(10)與區(qū)段(16，18)與哪一側(cè)無關(guān)地就封閉實現(xiàn)流體密封，建議如下聲極(20)具有兩個相互隔開的第一焊接面(22，24)，它們對應(yīng)于羊角砧(21)的兩個第二焊接面(42，44)；并且在這兩個第一焊接面(22，24)設(shè)有斷開元件(26)，這元件對應(yīng)于一個在羊角砧(21)的兩個第二焊接面(42，44)之間的空槽(46)。
文檔編號B23K20/10GK1652892SQ03810333
公開日2005年8月10日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月8日
發(fā)明者R·莫爾施納, U·瓦根巴赫 申請人:斯塔普拉超聲波技術(shù)有限責(zé)任公司