CN1322172A - 条带安装工具及安装方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于将槽形密封条或装饰条安装到框架凸缘上的便携工具,其包括一齿轮箱(32),该齿轮箱上设置有一个由合适马达所驱动的输入轴,该输入轴沿相反的方向绕各自的轴线(42,44)驱动两个辊(38,40)。当马达被起动,以使辊(38,40)沿相反方向转动时,该工具沿条带受到驱动,而且辊(38,40)迫使条带之沟槽的侧面与凸缘形成紧密的摩擦接触。辊(38)的轴线(42)相对工具主体固定不动。另一辊(40)安装于副架(84)上,以使其轴线能够绕一个与辊(40)之轴线相交的回转轴线(A)转动。该工具还包括一个用于与沟槽之倒置的底部相接合的第三辊(52)。

Description

条带安装工具及安装方法
本发明涉及一种用于将一槽形条带安装到一框架上的一包围摩擦位置的工具，其包括：一工具主体，并排安装于主体上并用于分别相对第一和第二轴线转动的第一主辊和第二主辊，该第一主辊和第二主辊用于将条带安装于其间的空隙内，并当上述的辊转动而且工具沿框架上的条带移动时，用于朝向框架方向施加一个挤压槽形条带之侧壁的力；上述第一和第二辊可相对或相背移动，第一轴线相对主体固定。
本发明还涉及一种将槽形条带安装到一纵向延伸的框架上的一摩擦包围位置的方法，所述框架设置有第一和第二相对定位的纵向表面，其中第一表面基本为光滑的平面状，而第二表面则设置有改变框架厚度的局部断开部分，该方法包括：将条带的沟槽包围安装于凸缘上的步骤；并排设置且支承于工具主体上的第一和第二辊对沟槽侧壁的外部施加一个横向力的步骤，其中第一和第二辊沿相反的方向相对第一和第二轴线转动，而且条带穿过第一和第二辊之间的空隙与第一和第二辊相接触，第一轴线相对工具主体固定，第一辊对框架之第一表面上的沟槽侧壁之外部施加一个力。
这种工具和方法已在英国专利GB-A-2215762中公开。在这种已公开的工具中，第二辊可通过一个保持两个辊的轴线相互平行的机构朝向第一辊或远离第一辊移动。这样，就需要一个比较复杂的机构，而且第二辊远离第一辊的移动将通过一手拧螺钉或类似装置来实现。但是，我们希望第二辊能够自动沿远离第一辊的方向移动，例如根据框架厚度的变化而自动移动。
因此，上述工具的特征在于：第二轴线与第二辊可相对工具主体绕一预定的枢转轴线转动一定的角度。
根据本发明，上述的方法的特征在于：第二辊可克服弹簧的偏压绕一预定的枢转轴线相对第一辊转动一预定的角距离，从而当上述的辊沿相反方向转动，同时所述工具沿框架上的条带移动时，能够适应框架在长度方向上的局部厚度变化。
现参照附图，通过实施例对根据本发明用于将密封条或装饰条安装到机动车车体上的工具和方法作出说明，其中附图：
图1为密封条或装饰条的剖视图，图中示出了安装到机动车车体上的密封条，例如围绕门框安装的密封条；
图2示出了图1中的条带在安装过程的初始阶段时的状态；
图3为用于将图1和图2所示之密封条安装到位的一个工具的侧视图；
图4为图3所示之工具的下部沿图3中箭头IV方向的前视图；
图5为通过图4之剖面线V-V的剖视图；
图6为通过图3之剖面线VI-VI的剖视图；
图7为一个与图3相对应的视图，但图中的工具处于使用状态；
图8为一个与图5相对应的视图，但该图用于说明工具的一个特征；
图9为一个与图4相对应的视图，但图中示出了另外一种工具；
图10为通过图9之剖面线X-X的剖视图。
如图1所示，密封条或装饰条10包括一卡紧部分12，一密封部分14和一“装饰唇缘”16。卡紧部分12为沟槽形，而且由塑料或橡胶或类似材料18挤压成形。挤压材料18设置有朝里的卡紧唇缘20，在本实施例中，在沟槽的内壁上设置有两个较大的唇缘，在相对的侧面上设置有三个较小的唇缘；但唇缘的数量和尺寸可以改变。此外，卡紧部分12装配有一最好由金属或其它弹性材料制成的槽形加强支架22。该支架包括多个并排设置形成沟槽的U形部件，这些U形部件通过一体的短连杆连接在一起或完全脱开。当然，来回卷绕成环圈的金属线也可用于形成支架。其它形式的支架也是可能的。最好用十字头挤压机将支架22安装到挤压出来的材料18内。
卡紧部分12包围并卡在安装凸缘24上，例如形成机动车车体之门框的安装凸缘上。凸缘24可形成于内部和外部车体面板26和28在车门口相互接合并焊接在一起的位置上。卡紧部分12紧紧卡在凸缘24上，唇缘20与凸缘24的两个相对表面摩擦接触。为此，凸缘的材料最好软于卡紧部分的其余模压材料，以增大摩擦系数。
密封部分14安装于卡紧部分12之沟槽的一个外壁上，在本实施例中，密封部分为中空的管状。该密封部分最好由塑料或橡胶或类似材料经挤压而成，但其软于卡紧部分12的挤压材料18。例如，密封部分14可由多孔材料挤压成形。该密封部分可与材料18一起挤压成形，或者与材料18分别成形并通过粘接或其它方式固定到卡紧部分12上。当卡紧部分12以图示的方式安装于凸缘24上时，密封部分14将围绕面朝汽车外部的门框延伸，从而通过关门而使密封部分受到局部压缩，以形成防水密封。
装饰唇缘16最好与材料18共同挤压成形。当卡紧部分12安装到凸缘24的合适位置上时，装饰唇缘将定位于汽车的内部并围绕门框延伸，该装饰唇缘用于覆盖并部分固定位于汽车内部并邻近门口的修整边缘。
图2示出了密封条10安装到凸缘24上的方式。如图所示，卡紧部分12以沟槽侧壁向外张开的形式供给汽车制造商。这样，装配线上的装配工就能够容易地将卡紧部分定位于凸缘24上，因为沟槽的开口远宽于凸缘的宽度。此后，用下述的工具将卡紧部分张开的侧壁相对压紧，以使其侧壁、唇缘20与凸缘形成紧密的摩擦卡紧接触，从而形成图1所示的结构。
参照图3和4，所示的工具包括一个马达30，例如由压缩空气驱动的空气马达。马达30通过一安装托架34与齿轮箱32相连接。齿轮箱32支承着一个工具主体或输出单元36，从输出单元36可转动地延伸出两个主辊38和40。辊38和40被设置成能够分别围绕以虚线示出的轴线42和44转动的形式。空气马达30的输出轴(未示出)驱动辊38和40，以使其围绕上述的轴线沿相反的方向转动。
输出单元36还支承着一个辊架46，辊架46设置有两个相对的夹爪48和50，在这两个夹爪之间可转动地安装着一个从动的第三辊或“顶部”辊52。
图4至8省略了托架34和空气马达30。
图5更详细地示出了工具的内部机构。如图所示，辊38可转动地安装于轴承54上并与轴56刚性连接。轴56的上端被固定到齿轮58上并支承在上部和下部轴承60、62上。齿轮58与另一个支承在轴66上的齿轮64相互啮合，而轴66又可转动地支承在上部和下部轴承68、70上。轴66向上终止于端部72，该端部72上设置有一矩形截面的开孔74。孔74内安装着一个具有相应形状的凸出部分，该凸出部分位于从空气马达30伸出的输出轴(未示出)的端部上。
轴66的下端终止于一个设置有一体的夹爪78和80的轭架76上。
辊40可转动地支承在轴承82上。轴承82支承于副架84的端部上。如图6所示，副架84设置有两个一体的分支部分86和88，这两个分支部分分别在输出单元36的前表面和后表面上延伸并分别通过形成回转轴线A的枢销90和92可转动地与输出单元36相连接。辊40与轴94一体制成，而轴94又与设置有夹爪98和100的轭架96(见图5和6)刚性连接。支承于轴66上的轭架76的那对夹爪78和80(图5)通过一十字叉架(未示出)与支承于轴94上的轭架96的夹爪98、100相连接，以形成一万向联接。
如图5所示，副架84定位于输出单元36之下部的直角凹槽内。该凹槽具有一表面108，副架84通过一个与销112相接合的压缩弹簧110围绕回转轴线A(见图4和6)可转动地抵靠在该表面108上。销112包括定位于一个具有相应形状凹槽内的远端114，而该凹槽设置于副架的一个向外延伸的分支部分116上。一调节螺钉118能够调节弹簧110所施加的力。如图5所示，当副架84与表面108相接触时，辊38和40的轴线42和44相互平行。但是，当副架与表面108相接触时，轴线42和44并非必须相互平行。
使用时，如图2所示，条带10被放置在安装凸缘24的上方。接着，将工具放置在凸缘上的条带10之上方，以使卡紧部分12(及其张开的侧壁)、密封部分14和装饰唇缘16全部定位于侧辊38和40(图3和5)之间的空间119内；应该理解：在图1和2中示出的条带10其比例要远大于工具的比例。将工具定位于条带10之上方，以使辊38与装饰唇缘16的外侧相接触，同时使辊40与密封部分14的最外部表面相接触。在该初始定位步骤中，当条带10被压入空隙118内时，由条带10的受压材料作用于两个辊38和40上的力可使副架84克服弹簧110的弹力绕回转轴线A转动。从而使辊40略微倾向于辊38，如图7所示。但是，由于弹簧110施加一个很大的力，因此所有的回转位移都将很小。
一般情况下，在工具的初始定位过程中，空气马达30已经处于工作状态下。因此，辊40将通过上部轴66和由相互连接的轭架76和96形成的万向联接而转动。齿轮64的相应转动使辊38沿相反的方向受到驱动。因此，辊40和38在与条带10接触之前就已经在转动。一旦辊与条带相接触，那么工具将支承在凸缘24之上的条带10上，同时顶辊52在条带10之空间部分12的倒置底部的外侧自由转动，而且装配工人将在工具的移动过程中为其导向。也可以用一个机器“手”为工具导向。
当工具以上述方式沿凸缘上方的条带移动时，辊38和40具有使卡紧部分12之张开的侧壁压向凸缘24的作用，从而使唇缘20与凸缘形成紧密的摩擦接触。在该操作过程中，金属支架22可以类似方式重新配置并保证：在工具通过条带10之长度方向上的每个特殊点时，卡紧部分12都能够保持与图1所示的结构相对应并的新结构，在该状态下，卡紧部分12可靠固定于凸缘上。
尽管图1和2示出了凸缘24包括两个相互接触的车体面板26和28，但是，凸缘也可以在门框上的多个位置上局部包括更多的相互接触的面板。因此，这将使凸缘24的厚度产生局部变化。也可能存在其它的原因使凸缘24的厚度沿门口的边缘局部变化：例如一块或多块车体面板的厚度之局部变化，焊接点也可能产生厚度变化。但是，本发明的工具能够适应这种凸缘厚度的变化，因为当由压缩在空隙119内的密封条10所产生的向外的力由于凸缘局部厚度的增加而变大并克服弹簧110所施加的力时，辊40能够沿远离辊38的方向回转，如图7所示。辊40以这种方式的回转能力保证：在工具沿密封条10开始移动及移动的过程中，凸缘厚度的所有局部增加都不会使辊对条带10施加一个过大的破坏力。
该工具的一个重要特征在于辊38的轴线42相对工具是固定的：即仅有一个辊(辊40)的轴线能够相对工具的主体转动。通常情况下，凸缘24的内表面(即位于汽车内部并与卡紧部分12上延伸出装饰唇缘16的沟槽侧面相对应的表面)是光滑的。厚度的局部变化通常产生于凸缘24的外表面上。因此，工具在使用时能够以下述方式被定位：使辊38及其固定轴线42与凸缘24之内部(光滑)表面上的条带部分相接合，就是说，辊38与装饰唇缘16相接合。因此，就能够沿凸缘驱动该工具，从而使除被转动的副架84之外的工具主体上部分都能够相对凸缘的内表面保持在一个固定位置上。如上所述，可通过副架84的回转及由此产生的辊40之轴线相对辊38之轴线的角位移而适应凸缘厚度的局部变化。我们已经发现：不管凸缘的厚度如何变化，这种设置方式都能够确保基本恒定的横向力作用于围绕门口边缘的密封条10上。我们还发现：本发明的设计方案能够比辊38和40之轴线都能够相对工具主体回转的设置方式产生更好的效果。这种设置方式不能确保工具主体相对凸缘24的正确定位。
应该理解：例如，如果凸缘24的外表面很光滑，而内表面的厚度存在局部变化，那么该工具将被设置成使轴线固定的辊与凸缘24之外表面上的部分条带10相接合的形式。
本发明之工具的另一重要特征在于：副架84的枢转轴线A与轴线44相交。这样，当副架84转动时，就能够确保辊40沿X方向(见图5)即沿轴线44之长度方向的平移量最小。
这更好地示于图8中。在图8中，曲线B表示出当副架84绕轴线A转动时，辊40之远端的位置。
图8还示出了副架84之回转轴线的可选位置C和D。断开的曲线E示出了当副架84绕轴线C转动时辊40之远端所在的位置，而断开的曲线F表示出当副架84绕轴线D转动时辊40之远端所在的位置。在这两种情况下，虚线E和F还表示出：如果副架84定位于位置C或D上时辊40之远端(及其它辊)的移动距离要大于当副架84位于位置A上时辊40之远端的移动距离。
应该理解：可以对用于回转安装工具40的机构作出许多替换。
其中的一种替换方式如图9和10所示，与其它附图中的部件相对应的部件在图9和10中以类似的附图标记表示。在图9和10所示的工具中，用片簧120来替代图3-8所示之工具的螺旋弹簧110。具体如图10所示，将主体36修改成省去了销112、螺旋弹簧110、调节螺钉118及容纳这些部件的孔的结构形式，代之为主体36提供一个平面状的外表面122。副架84还可被修改成具有一个基本为平面的外表面124的结构形式。片簧120被螺栓126、126连接到表面122上，该片簧还通过螺栓128、129与表面124相连接，以使该片簧在这两个表面之间延伸。如图10所示，表面124相对表面122略微倾斜，这样，当辊40平行于辊38时，就能够使片簧120略微弯曲。这样就为片簧120提供了预应力，以使其弹簧常数较小。当辊40围绕回转轴线A转动时，副架84的表面124将更加倾向于表面122，从而使这种转动受到该片簧的弹性抑制。另一替换方式如图9和10所示。例如，由于副架84被片簧120所支承并通过该片簧与主体36弹性连接，因此简化了副架84的转动。辊架46由螺栓130固定在合适的位置上。
应该理解：所述的工具可用于安装将密封部分14装配到卡紧部分12之倒置的底部外侧而不是装配到一个外侧壁上的条带。在这种情况下，顶辊52将与密封部分接触。图示的工具还可用于安装只有装饰唇缘16而没有密封部分14的条带或只有密封部分14的条带或既没有密封部分又没有装饰唇缘的条带。
辊38和40可被设置成可拆卸的形式，以使其能够被不同形状和尺寸的辊所替代，从而适应不同形状或尺寸的条带10。

Claims (18)

1、一种用于将一槽形条带(12)安装到一框架(24)上的一包围摩擦位置的工具，其包括：一工具主体(36)，并排安装于主体(36)上并用于分别相对第一和第二轴线转动的第一主辊和第二主辊(38，40)，所述第一主辊和第二主辊用于将条带容纳于其间的空隙内并当所述的辊转动而且工具沿框架上的条带移动时，用于朝向框架方向施加一个挤压条带沟槽(12)之侧壁的力；上述第一和第二辊可相对或相背移动，第一轴线相对主体固定，其特征在于：所述第二轴线可与第二辊(40)一起相对主体(36)绕一预定的枢转轴线转动一定的角度。
2、根据权利要求1所述的工具，其特征在于：所述回转轴线与所述第二轴线相交。
3、根据权利要求1或2所述的工具，其特征在于：弹簧偏压装置(110，120)用于将第二辊(40)偏压到第二轴线与第一轴线相平行的基准位置上。
4、根据权利要求3所述的工具，其特征在于：所述弹簧偏压装置包括一螺旋弹簧(110)。
5、根据权利要求3所述的工具，其特征在于：所述弹簧偏压装置包括一片簧(130)。
6、根据上述任一权利要求所述的工具，其特征在于：所述第二辊安装于一个副架(84)上，该副架可绕回转轴线转向工具主体(36)。
7、根据权利要求3所述的工具，其特征在于：所述第二辊(40)安装于可绕回转轴线转向工具主体(36)的副架(84)上，弹簧偏压部件(112)活动安装于工具主体(36)上并与副架(84)相接触，用于将第二辊(40)偏压到基准位置上。
8、根据权利要求7所述的工具，其特征在于：所述弹簧偏压部件(110)被一螺旋弹簧(110)所偏压。
9、根据权利要求3所述的工具，其特征在于：所述第二辊(40)安装于一个可转向工具主体(36)的副架(84)上，该副架通过一片簧(120)与工具主体(36)的外表面相连接并从该外表面上伸出、与副架(84)的相邻外表面接触，从而通过片簧(120)的弹性弯曲来抑制副架(84)远离与第二辊(40)之基准位置相对应的位置的转动。
10、根据权利要求9所述的工具，其特征在于：当副架(84)位于与第二辊(40)之基准位置相对应的位置上时，片簧(120)处于预加应力状态。
11、根据上述权利要求之一所述的工具，其特征在于：第一和第二转轴(56，94)分别支承着第一和第二辊(38，40)，第二轴(94)包括一个柔性接头(76，96)，以使第二辊(40)能够绕回转轴线转动。
12、根据权利要求11所述的工具，其特征在于：马达装置(36)安装于工具主体上，用于沿相反的方向驱动第一和第二轴(38，40)。
13、根据上述权利要求之一所述的工具，其特征在于：一个第三辊(52)安装于工具主体(36)上，其用于围绕一个垂直第一轴线的轴线转动，而且当工具沿框架(24)上的条带移动时还用于使第三辊与条带(12)转动接触并对沟槽(12)之底面外侧施加一个力。
14、一种用于将槽形条带(12)安装到沿纵向延伸的框架(24)上的一摩擦包围位置上的方法，所述框架(24)设置有相对定位的第一和第二纵向表面，其中第一表纵向面基本是光滑和平坦的，而第二纵向表面则具有改变框架厚度的局部中断部分，所述方法包括：将条带的沟槽安装并包在凸缘(24)上的步骤，由并排设置且支承于工具主体(36)上的第一和第二辊(38，40)将横向力施加于沟槽侧壁之外部的步骤，其中第一和第二辊(38，40)分别绕第一和第二轴线沿相反的方向转动，条带(12)穿过辊之间的空隙并与所述辊(38，40)相接触，第一轴线相对工具主体固定不动，第一辊(38)将力作用于框架(24)之第一表面上的沟槽(12)之侧壁的外部，其特征在于：第二辊可克服弹簧的偏压绕一预定的枢转轴线相对第一辊转动一个预定的角位移，从而当工具沿框架(24)上的条带移动，同时辊(38，40)沿相反方向转动时，能够适应厚度的局部变化。
15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述枢转轴线与第二轴线相交。
16、根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：当所述条带在开始安装在框架上时，所述条带之沟槽(12)的侧壁处于张开的状态下。
17、根据权利要求14至16之一所述的方法，其特征在于：所述条带设置有一个在沟槽的至少一个外壁上沿条带纵向延伸的延伸部分(14，16)，横向力通过所述延伸部分(14，16)作用于沟槽各个侧壁的外部。
18、根据权利要求14至17之一所述的方法，其特征在于：所述槽形条带是一个用于机动车车门上的密封条或装饰条。
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