[发明专利]头部焊接装置

说明书

技术领域

本装置用于由具有一层或多层的箔片制成的部件的头部焊接机，该头部焊接机尤其用于管、瓶、盒等的制造。

背景技术

已知的头部焊接装置[1]具有第一工作站FWS，该第一工作站包括芯轴以及冷却元件CE，在芯轴上以典型的方式放置头部和管体，冷却元件CE与芯轴同轴，所述冷却元件中具有用于输送加热气体HG的通道和冷却区。冷却元件CE在一个位置上停止，从而形成了开放的加热室，并且通过对其冷却形成两个区而在管体末端提供不同的热量，其中一个区为冷却到低于箔片熔点的温度的内部区，另一个区为几乎不冷却且温度略高于箔片熔点的末端区。同时，头部在焊接区被加热到温度略高于制成所述头部的材料的熔点。在拉出冷却元件CE之后，沿着加热头部-管体将芯轴移动到第二工作站SWS，在第二工作站成型元件被压到加热的头部-管体上并保持在该位置，直到头部和管体被冷却。然后，将成型元件从工作区拉出，并移除管体。这个过程在两个工作站以相同的顺序被连续地重复。

事实上，这种装置存在的缺点是获得的焊缝质量差，这是因为为了弥补不期望的加热焊接部件的冷却，必须在第一工作站对所述部件进行过度加热。这就导致了在超过所需距离的地方存在对管体的不期望的加热，在第二工作站SWS的随后焊接过程中，会引起不期望的变形，这导致了不良的焊接外观，甚至经常导致废品产生。

本发明的目的在于发明一种头部焊接装置，从而提高焊缝质量，并同时降低废弃比率。

发明内容

该头部焊接装置包括芯轴、冷却元件CE和喷嘴D，在芯轴上以典型的方式放置头部和管体，冷却元件CE与芯轴同轴，喷嘴D与芯轴同轴。所述的喷嘴包含两部件，内部喷嘴和外部喷嘴8，喷嘴形成用于输送加热气体HG的通道。该装置只包括一个工作站。冷却元件也是成型元件，并且由位于成型金属环中的冷却金属环构成。在成型金属环和所述的冷却金属环之间设有绝热环。在加热位置中，所述的绝热环围绕管体的末端设置。

在头部焊接装置中，绝热环是固态材料或具有低的热传导的气体。

实际上，头部焊接装置的优点在于，它的特征在于可以提高焊缝质量和确保低的废弃率。

附图说明

本发明通过参照焊接机(图中未示出)中头部焊接装置的示例实施例进行更详细的解释，其中：

图1是所述装置在初始位置的纵向剖面图；

图2是所述装置在加热位置的纵向剖面图；

图3是所述装置在成型位置的纵向剖面图；

图4是所述装置在终点位置的纵向剖面图。

具体实施方式

图中的头部焊接装置包括芯轴1、冷却元件和喷嘴D，在芯轴上以典型的方式放置头部3和管体2，冷却元件与芯轴1同轴，喷嘴D与芯轴1同轴。所述的喷嘴包含两部件——内部喷嘴7和外部喷嘴8——并且形成用于输送加热气体HG的通道9。该装置只包括一个工作站。冷却元件也是成型元件——OFE——并且其由位于成型金属环6中的冷却金属环4构成。在成型金属环和所述的冷却金属环4之间设有绝热环5。在加热位置，所述的绝热环5围绕管体2的末端放置。

在该头部焊接装置中，绝热环5是固态材料或具有低的热传导的气体。

本发明的功能

头部焊接装置功能如下所述。将头部3和管体2放置在芯轴1上之后，沿着喷嘴D，元件OFE朝向焊接区移动。与此同时，加热气体HG也被输送进来。元件OFE和喷嘴D停止在一个位置，开放的加热室10在该位置形成，并且通过对其冷却形成两个区而向管体2的末端提供不同的热量，其中一个区为冷却到低于箔片熔点的温度(通过冷却金属环4)的内部区11，另一个区为几乎不冷却且温度略高于箔片熔点(由于绝热环5)的末端区12，同时，头部3在焊接区被加热到温度略高于制成所述头部的材料的熔点。在此之后，焊缝形成(通过元件OFE)，并且喷嘴D返回到其初始位置，结果，向焊接区输送加热气体HG被终止。焊缝被冷却之后，元件OFE也被拉出到其初始位置，将获得的部件从芯轴1移走，并且头部3和管体2再次被放置在芯轴1上。然后，重复该过程。这样，由于加热后立即进行成型，因而没有必要过度加热管体2。获得的焊缝具有高的质量，废弃率最小。

参考文献：

1、用于制造层压管的机器操作手册(Manual for Operating a Machine forManufacturing Laminate Tubes)″5501″，Mehatronika AD，Gabrovo，2005。