DE202017104745U1 - Schweißautomat - Google Patents

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Abstract

Schweißautomat (1) zum Verschweißen von flächigen, thermoplastischen Materialien, der beim Schweißvorgang durch zumindest eine Andruckvorrichtung die zu verschweißenden Materialien im Bereich der Schweißung mit einem Druck beaufschlagt und damit eine Fügekraft auf die zu verschweißenden Materialien ausübt, wobei die Andruckvorrichtung zumindest aus einem Spannhebel (10), einem Andruckmittel (8) und einer Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer in der Länge verstellbaren Pendelstütze (9) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstütze (9) mindestens ein Federelement (22) und einen Anschlag (20) aufweist, der die maximale Länge der Pendelstütze (9) so limitiert, dass die Fügekraft definiert begrenzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schweißautomaten zum Verschweißen von flächigen, thermoplastischen Materialien, der beim Schweißvorgang durch zumindest eine Andruckvorrichtung die zu verschweißenden Materialien im Bereich der Schweißung mit einem Druck beaufschlagt und damit eine Fügekraft auf die zu verschweißenden Materialien ausübt, wobei die Andruckvorrichtung zumindest aus einem Spannhebel, einem Andruckmittel und einer Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer in der Länge verstellbaren Pendelstütze besteht.
  • Schweißautomaten zum Verschweißen flächiger thermoplastischer Materialien, etwa Kunststoff- oder Bitumenbahnen zur Abdichtung von Dächern, üben beim Schweißvorgang typischerweise im Schweißbereich im direkten Nachgang zum Erhitzen der zu verschweißenden Materialien entlang des jeweiligen Randbereichs eine Kraft auf die Materialien aus, um die Materialien optimal stoffschlüssig zusammenzufügen. Die im Schweißbereich auf ein gewisses Oberflächenelement der zu verschweißenden Materialien ausgeübte Kraft kann daher als Fügekraft bezeichnet werden.
  • Bei bekannten Schweißautomaten üben die Schweißautomaten über eine Andruckvorrichtung eine Fügekraft beim Schweißvorgang auf die zu verschweißenden Materialien aus. Diese Andruckvorrichtung besteht aus einem Andruckmittel, das über ein Fügekraft-Einstellmodul mit einem Spannhebel verbunden ist. Das Andruckmittel ist typischerweise ein Arm bzw. ein Ausleger mit einer oder mehrerer Halterungen für eine oder mehrere Andruckrollen und einer oder mehrere ebensolcher Andruckrollen. Der Arm bzw. Ausleger ist gelenkig gelagert mit dem zentralen Rahmen bzw. dem zentralen Gehäuse des Schweißautomaten verbunden. Über den Spannhebel und das Fügekraft-Einstellmodul wird die Fügekraft auf das Andruckmittel und damit auf die Andruckrolle sowie beim Schweißvorgang im Schweißbereich nahezu unmittelbar nach Erhitzen der Materialien im jeweiligen Randbereich auf die zu verbindenden Materialien ausgeübt. Der Spannhebel ist ebenfalls drehbar gelagert und gegebenenfalls über weitere starre Zwischenelemente mit dem zentralen Rahmen bzw. dem zentralen Gehäuse des Schweißautomaten verbunden. Er dient auch dazu, die gesamte Andruckvorrichtung manuell aus der Nichtgebrauchsposition in den Betriebszustand zu verbringen und umgekehrt.
  • Bei dem Fügekraft-Einstellmodul handelt es sich um eine Pendelstütze, die sich zwischen zwei Befestigungspunkten, davon jeweils einer am Spannhebel und einer am Arm bzw. Ausleger des Andruckmittels, erstreckt. Das Fügekraft-Einstellmodul besteht im Wesentlichen aus zwei Augenschrauben und einer Langmutter, die die beiden Augenschrauben so miteinander verbindet, dass durch Verdrehen der Langmutter der Abstand der jeweiligen Bohrung an jeweils einem Ende der beiden Augenschrauben und damit die Länge der Pendelstütze in einem gewissen Bereich verstellbar ist. Die jeweiligen Bohrungen in den Augenschrauben dienen der Befestigung der Pendelstütze einerseits am Spannhebel auf der einen Seite und am Arm bzw. Ausleger des Andruckmittels auf der anderen Seite, derart, dass die Pendelstütze an beiden Enden gelenkig gelagert ist.
  • Die minimale Länge der Pendelstütze ergibt sich dann, wenn die beiden Augenschrauben in der Gewindebohrung im Inneren der Langmutter aneinanderstoßen. Die maximale Länge der Pendelstütze ist einerseits durch die Tatsache begrenzt, dass die beiden Augenschrauben aus Gründen der Zweckmäßigkeit nicht vollständig aus der Langmutter herausgedreht werden können, da das Fügekraft-Einstellmodul dann in seine Einzelteile zerfallen und seine Funktion verlieren würde. Jedoch wäre dies ohnehin lediglich im ausgebauten Zustand des Moduls möglich, denn wenn es sich an seinem Platz am Schweißautomaten befindet, könnte man die Langmutter nur mit zerstörerischer Gewalt so weit drehen, das das Modul sich zerlegt. Daher ist die maximale Länge der Pendelstütze effektiv dadurch begrenzt, welche Fügekraft maximal auf die zu verschweißenden Materialien ausgeübt werden soll. Des Weiteren sollte nicht außer Acht gelassen werden, dass die durch Verstellung der Länge der Pendelstütze zwischen Spannhebel und Andruckrolle und damit der Veränderung der Fügekraft auch eine Veränderung der Vorspannung auf den zentralen Rahmen bzw. auf das zentrale Gehäuse des Schweißautomaten, an dem Spannhebel und Andruckvorrichtung befestigt sind, einher geht. Das bestehende Fügekraft-Einstellmodul besitzt keine Begrenzung der Fügekraft bzw. der Vorspannung auf den zentralen Rahmen bzw. auf das zentrale Gehäuse, etwa dadurch, dass der Verstellmechanismus bei dem Versuch, eine noch größere Fügekraft einzustellen, ab einer gewissen vordefinierten Fügekraft blockiert.
  • Bei den bestehenden Schweißautomaten mit einer Vorrichtung zur Ausübung einer Fügekraft bzw. einer Andruckvorrichtung in der Ausführung wie vorstehend beschrieben, ist es daher möglich, die Fügekraft unzweckmäßigerweise und zunächst auch ohne zerstörerische Gewalt anwenden zu müssen, so hoch zu einzustellen, dass die Vorspannung auf den zentralen Rahmen bzw. auf das zentrale Gehäuse des Schweißautomaten derart hoch ist, dass der zentrale Rahmen bzw. das zentrale Gehäuse und/oder der Antrieb des Automaten beschädigt wird oder zumindest ein stärkerer Verschleiß unnötigerweise begünstigt wird. Eine Erhöhung des Verschleißes des Antriebs oder gar seine unmittelbare Beschädigung ist insbesondere dann möglich, wenn eine oder mehrere der Andruckrollen gleichzeitig auch als Antriebsrollen dienen. Ein simpler Bedienfehler kann also zu einer erheblichen Beschädigung eines derartigen Schweißautomaten führen, da die Länge der Pendelstütze und/oder die maximal einstellbare Fügekraft nicht derart definiert begrenzt ist, dass der Schweißautomat nicht beschädigt werden kann und/oder die maximal notwendige Fügekraft zum Verschweißen nicht überschritten werden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Fügekraft derart definiert zu begrenzen, dass die durch die Andruckvorrichtung auf den zentralen Rahmen bzw. das zentrale Gehäuse eines Schweißautomaten ausgeübte Vorspannung keine unnötige Erhöhung des Verschleiß oder sogar eine Beschädigung des Schweißautomaten zur Folge hat.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schweißautomaten nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den rückbezogenen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Ein erfindungsgemäßer Schweißautomat weist eine Andruckvorrichtung auf, bei der eine als Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft bezeichnetes und in Form einer in der Länge verstellbaren Pendelstütze ausgeführtes Teilelement der Andruckvorrichtung die von der Andruckvorrichtung auf die zu verschweißenden Materialien im Schweißbereich ausgeübte Fügekraft definiert begrenzt. Die Ausführung der Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer Pendelstützte erlaubt eine einfache Umrüstung bestehender Schweißautomaten mit einem Fügekraft-Einstellmodul oder ähnlicher Vorrichtungen ohne die Notwendigkeit weiterer aufwendiger Umbauten oder gar Neukonstruktion von Teilen oder des kompletten Schweißautomaten. Natürlich ist der Einsatz der Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft an zukünftigen neuen Schweißautomaten ebenso möglich, sofern gewünscht und bei der Konstruktion berücksichtigt. Da die von der Andruckvorrichtung ausgeübte Fügekraft ebenso wie die Vorspannung auf den zentralen Rahmen bzw. das zentrale Gehäuse unmittelbar von der Länge der Pendelstütze abhängt, muss deren Länge so definiert begrenzt sein, dass die maximale Länge der Pendelstütze einer Fügekraft entspricht, die ihrerseits einer nicht zu hohen Vorspannung seitens der Andruckvorrichtung entspricht. Dies wird durch einen Anschlag im Mechanismus zur Verstellung der Länge der Pendelstütze realisiert, so dass die Pendelstütze über eine definierte obere Grenzlänge hinaus nicht verlängert werden kann. Durch die Integration von einem oder mehreren Federelemente in die Pendelstütze kann erreicht werden, dass die definierte Begrenzung der Fügekraft für verschiedene typische Materialstärken der zu verschweißenden Materialien gleichzeitig wirksam ist. Eine Pendelstütze mit mindestens einem Federelement setzt die Gesamtsteifigkeit des Systems aus Andruckvorrichtung (mit Spannhebel, Andruckmittel und der Pendelstütze selbst) und dem zentralen Rahmen bzw. dem zentralen Gehäuse des Schweißautomaten herab. Durch Einfedern des mindestens einen Federelements wird die Pendelstütze in Abhängigkeit von der Materialstärke der zu verschweißenden Materialien verkürzt. Je dicker das zu verschweißende Material ist, desto stärker federt das mindestens einen Federelement ein und desto größer ist auch die Federkraft und damit die von der Andruckvorrichtung auf das Material ausgeübte, definiert begrenzte Fügekraft. Der genaue Zusammenhang zwischen Federweg und Federkraft ergibt sich aus der Kennlinie des mindestens einen Federelements.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten sieht vor, dass das mindestens eine Federelement zweckmäßigerweise als Druckfederelement ausgeführt ist.
  • Eine weitere vorrangige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten bezieht sich auf die Steifigkeit des mindestens einen Federelements der Pendelstütze. Es ist bekannt, dass durch geeignete Kombination verschiedener Federn aus unterschiedlicher Materialien und verschiedener Federtypen die Eigenschaften der Kennlinie des aus der Kombination resultierenden Federelements sehr weitgehend angepasst werden kann. Durch geeignete Wahl des mindestens einen Federelements kann daher erreicht werden, dass die Pendelstütze nicht nur die Fügekraft für verschiedene Materialstärken der typischerweise zu verschweißenden Materialien gleichzeitig definiert begrenzt, sondern die Fügekraft zugleich jeweils an die Materialstärke angepasst ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten betrifft die Verstellbarkeit des Federwegs des mindestens einen Federelements der Pendelstütze. Das mindestens eine Federelement ist derart in die Pendelstütze integriert, dass in Betriebsstellung der Andruckvorrichtung des Schweißautomaten jede Veränderung am Mechanismus zur Verstellung der Länge der Pendelstütze im Rahmen des maximal nutzbaren Federwegs des mindestens eine Federelements die Länge der Pendelstütze effektiv nicht verändert, sondern der Federweg des mindestens einen Federelements und damit die Federkraft. Eine Veränderung der Federkraft hat wiederum eine Änderung der von der Andruckvorrichtung auf die zu verschweißenden Materialien ausgeübten Fügekraft zur Folge. Daher ist in Betriebsstellung der Andruckvorrichtung die Fügekraft nachjustierbar, sofern sich der Mechanismus zur Verstellung der Länge der Pendelstütze nicht bereits am Anschlag befindet. Dies kann etwa dann von Nutzen sein, wenn Materialien verschweißt werden sollen, bei denen anders bei den sonst typischerweise verschweißten Materialien bei gleicher Materialstärke mit einer abweichenden Fügekraft bessere Schweißergebnisse zu erzielen sind. Die optimale Fügekraft ist nicht notwendigerweise ausschließlich von der Materialstärke abhängig, sondern auch vom verwendeten Material bzw. der Art des Materials selbst. Durch die Nachjustierbarkeit wird allerdings gegebenenfalls der nutzbare Federweg des mindestens einen Federelements eingeschränkt.
  • Nach einer weiteren vorrangigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten weist das mindestens eine Federelement der Pendelstütze zumindest eine Tellerfeder auf. Tellerfedern sind simple und kompakte Federn, bei denen es sich um scheibenförmige Biegefedern handelt. Durch Variation der geometrischen Parameter einer einzelnen Tellerfeder kann deren Kennlinie z. B. linear, aber auch mehr oder weniger stark degressiv sein.
  • In einer zusätzlichen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten weist das mindestens eine Federelement der Pendelstütze eine Kombination mindestens zweier, nicht notwendigerweise verschiedener Tellerfedern auf. Durch Reihen- oder Parallelschaltung bzw. gleichsinniger oder wechselsinniger Schichtung möglicherweise auch verschiedener Tellerfedern lassen sich auf einfache Weise auf den jeweiligen Anwendungszweck angepasste Federelemente mit einer Vielzahl unterschiedlicher Kennlinien kombinieren.
  • In einer weiteren vorrangigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten weist die Pendelstütze zwei konzentrische Hülsen auf. Diejenige Hülse mit dem kleineren Durchmesser besitzt dabei ein Außengewinde und ist eine Gewindehülse. Die andere zweite Hülse mit dem größeren Durchmesser hingegen weist ein Innengewinde auf und ist eine Drehhülse. Durchmesser und Gewinde der beiden Hülsen sind so aufeinander abgestimmt, dass sie mittels ihrer Gewinde gegeneinander verdrehbar miteinander verbunden sind. Die Verdrehung der Hülsen gegeneinander hat eine Veränderung des Abstands der voneinander abgewandten Enden der beiden Hülsen bzw. der Gesamtlänge dieser Anordnung aus zwei konzentrischen Hülsen entlang ihrer Symmetrie- bzw. Längsachse zur Folge. Durch Integration dieser Anordnung zweier konzentrischer Hülsen in Längsrichtung in eine Pendelstütze ergibt sich ein möglicher Mechanismus zur Realisierung der Verstellbarkeit der Pendelstütze hinsichtlich ihrer Länge.
  • Nach einer zusätzlichen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten weisen die im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen konzentrischen Hülsen jeweils ein Befestigungselement zur Befestigung an dem Schweißautomaten auf. Um die Verdrehbarkeit der Hülsen gegeneinander trotz der Befestigung am Schweißautomaten zu gewährleisten, muss zumindest das Befestigungselement einer der Hülsen selbst drehbar gelagert sein, wobei die Drehachse des Befestigungselements mit der Symmetrie- bzw. Drehachse dieser Hülse übereinstimmt.
  • Bei einer weiteren favorisierten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schweißautomaten weist wenigstens eine der in den beiden vorhergehenden Abschnitten bereits angesprochenen Hülsen der Anordnung aus zwei konzentrischen Hülsen ein Lager oder ein Befestigungselement für mindestens eine Feder auf. Die jeweils andere zweite Hülse kann ebenfalls ein Lager oder ein Befestigungselement für die mindestens eine Feder aufweisen, sofern die erste Hülse nicht über beidseitige Lager bzw. Befestigungselemente für die mindestens eine Feder verfügt. Dabei muss sichergestellt sein, dass die beiden Hülsen gegeneinander verdrehbar sind und dass die Feder einfedern kann, also wenigstens eines der Lager sich zumindest soweit parallel zur Richtung der Symmetrie- bzw. Drehachse der Hülse bewegen kann, dass die Feder vollständig einfedern kann. Dass die Lager für die mindestens eine Feder dabei auch Teil der Befestigungselemente der Hülsen am Schweißautomaten sein können, steht dem nicht entgegen, da die Befestigungselemente ebenfalls Teil der Hülsen sind.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels exemplarisch dargestellt. Die in der vorangegangenen Beschreibung und in der folgenden Figurenbesprechung und/oder den Figuren selbst allein gezeigten Merkmale sowie Merkmalskombinationen sind nicht nur in den jeweiligen Kombinationen, sondern auch in anderen nicht gezeigten oder besprochenen Kombinationen oder singulär anwendbar. Es stellen dar:
  • 1 eine perspektivische schematische Darstellung überwiegend in Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Heizkeil-Schweißautomaten mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer Pendelstütze;
  • 2 eine vergrößerte schematische Darstellung in Seitenansicht der Umgebung der Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer Pendelstütze; und
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung der Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer Pendelstütze, wobei die Symmetrieachse der Pendelstütze in der Schnittebene liegt.
  • In 1 ist ein Heizkeil-Schweißautomat 1 zum Verschweißen von bahnförmigem, thermoplastischem Kunststoffmaterial von wenigen Millimetern Dicke schematisch in Betriebsstellung dargestellt. Das Verschweißen erfolgt dabei in Überlappung im Randbereich zweier zu verschweißender Bahnen. Auch wenn sich derartige kommerziell angebotenen Schweißautomaten verschiedener Hersteller in etlichen Details unterscheiden mögen, so sind diese Schweißautomaten und ihr Funktionsprinzip grundsätzlich bekannt. Die Beschreibung des in 1 schematisch dargestellten Schweißautomaten wird daher auf das Nötigste beschränkt.
  • Das zu verschweißende Material (in den Figuren nicht dargestellt) wird über den Heizkeil 4 des Schweißautomaten 1 geführt. Dabei wird die im Überlappungsbereich oben liegende zu verschweißende Kunststoffbahn über die Oberseite des Heizkeils 4 geführt und im Randbereich von ihrer Unterseite her erhitzt. Die zweite, im Überlappungsbereich unten liegende Kunststoffbahn, wird über die Unterseite des Heizkeils 4 geführt und im Randbereich von ihrer Oberseite her erhitzt. Nach dem Passieren des Heizkeils 4 befinden sich die jeweils erhitzten Bereiche beider Kunststoffbahnen direkt gegenüber, liegen aneinander an und werden fast unmittelbar hinter dem Heizkeil 4 zusammengepresst, um die stoffschlüssige Verbindung herzustellen.
  • Der in 1 dargestellte Schweißautomat 1 weist hierzu einen beidseitigen Andruckmechanismus auf. Auf der Unterseite der im Überlappbereich unten liegenden zu verschweißenden Bahn ist in Arbeitsrichtung fast unmittelbar hinter dem Heizkeil 4 eine untere Andruckrolle 5 angeordnet, die am starren unteren Rahmen 2 des Schweißautomaten 1 um ihre Symmetrieachse drehbar befestigt ist. In Betriebsstellung befindet sich nur wenige Millimeter oberhalb – der exakte Abstand hängt von der Dicke der zu verschweißenden Kunststoffbahnen ab – eine weitere obere Andruckrolle 6. Diese ist in der Halterung 7 drehbar um ihre Symmetrieachse gelagert befestigt. Die Halterung 7 selbst ist das der Arbeitsrichtung entgegengesetzte Ende des Arms bzw. Auslegers 3, der drehbar gelagert mit dem zentralen Rahmen bzw. dem zentralen Gehäuse des Schweißautomaten verbunden ist (letzteres ist in 1 nicht sichtbar). Andruckrolle 6, die Halterung der Andruckrolle 7 und der Arm bzw. Ausleger 3 bilden zusammen das Andruckmittel 8. Über den Spannhebel 10, die Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer Pendelstütze 9 und das Andruckmittel 8 wird im Überlappbereich der beiden zu verschweißenden Kunststoffbahnen von der Oberseite der oberen Bahn her eine Fügekraft ausgeübt. Da es eine gewisse Kontaktfläche zwischen der Andruckrolle 6 und der Oberseite der oberen Kunststoffbahn gibt, kann alternativ davon gesprochen werden, dass die Andruckvorrichtung einen Druck auf die obere Kunststoffbahn ausübt. Der entsprechende Gegendruck wird von der unteren Andruckrolle 5 im Überlappbereich auf die Unterseite der unteren zu verschweißenden Kunststoffbahn ausgeübt.
  • In 2 ist ein Ausschnitt in Seitenansicht des Schweißautomaten 1 aus 1 mit Fokus auf die Umgebung der Pendelstütze 9 zu sehen. Die Pendelstütze erstreckt sich zwischen dem Spannhebel 10 und dem Andruckmittel 8 mit jeweils einer drehbar gelagerten Befestigung an dem Spannhebel 10 und dem Andruckmittel 8, wobei sich diese Befestigung in einer Aussparung des Arms bzw. Auslegers 3 des Andruckmittels 8 befindet, in 2 also nicht explizit zu sehen ist. Die erwähnte Aussparung ist zumindest in 1 andeutungsweise zu erkennen. Ebenfalls ist in 1 bereits andeutungsweise und in 2 deutlicher zu erkennen, dass die Pendelstütze ein Federelement 22, exemplarisch bestehend aus mehreren wechselsinnig aufeinandergeschichteten Tellerfedern 21, aufweist. Die in den Figuren beispielhaft dargestellte Pendelstütze 9 weist eine Anordnung aus zwei konzentrischen Hülsen 14 und 16 als Verstellelement zur Veränderung der Länge der Pendelstütze 9 auf. In 1 und 2 ist dabei nur die größere, äußere Drehhülse 14 sichtbar, die die innere, kleinere Gewindehülse 16 umgibt, wie aus 3 zu entnehmen ist. Die Gewindehülse 16 weist dabei ein Außengewinde auf und die Drehhülse 14 ein passendes Innengewinde, so dass die beiden Hülsen über die ineinandergreifenden Gewinde gegeneinander verdrehbar miteinander verbunden sind. Die äußere Mantelfläche der Drehhülse 14 ist gegebenenfalls mit einer strukturierten Oberfläche versehen, um die Griffigkeit beim manuellen Verdrehen zu verbessern. Die strukturierte Oberfläche ist in 1 und 2 durch vertikale Linien auf der äußeren Mantelfläche der Drehhülse 14 angedeutet.
  • Die nach unten offene Drehhülse 14 weist ein drehbar um die Drehachse der Hülse selbst gelagertes Befestigungselement 12 mit einer Bohrung 11 zur drehbar gelagerten Befestigung an dem Spannhebel 10 auf. Das Befestigungselement 12 weist zudem eine abstützende Verbreiterung 13 zur Erhöhung der Stabilität an der Oberseite der Drehhülse 14 auf, ist zentral durch eine Bohrung durch die Oberseite der Drehhülse 14 hindurch geführt und an der Innenseite der Oberseite mit einem Ring 15 gesichert. Die Verbreiterung 13 und der Ring 15 dienen gemeinsam als Verankerung für das Befestigungselement 12 an der Drehhülse 14. Die innere Gewindehülse 14 weist in dem gezeigtem Ausführungsbeispiel ein mehrteilig ausgeführtes Befestigungselement zur drehbar gelagerten Befestigung am Arm bzw. Ausleger 3 des Andruckmittels 8 auf. Das Befestigungselement besteht aus einem durch eine zentrale Bohrung in der Unterseite der Gewindehülse 16 nach unten geführten zylindrischen Hohlschaft 23 mit einer ringförmigen Verbreiterung 24 am unteren Ende, die als unteres Lager für das Federelement 22 dient. Das Federelement 22 besteht hier exemplarisch aus wechselsinnig aufeinandergeschichteten Tellerfedern 21 mit dem Hohlschaft 23 als zentrale Führung. Das obere Lager 20 des Federelements 22 befindet sich direkt an der Unterseite der Gewindehülse 14. Am unteren Ende ist in den Hohlschaft 23 das eigentliche Befestigungsmittel 25 der Gewindehülse 16 eingesetzt. Die Bohrung 26 dient der drehbar gelagerten Befestigung am Arm bzw. Ausleger 3 des Andruckmittels 8. Das Befestigungselement der Gewindehülse 16 ist mit einem Spiralspannstift 17 gegen Herausfallen nach unten gesichert.
  • Damit das Federelement 22 einfedern kann, weist die Gewindehülse 16 einen Hohlraum 18 auf, der wenigstens so groß ist, dass sich Hohlschaft 23 und Spiralspannstift 17 entlang der Symmetrieachse der Gewindehülse zumindest soweit senkrecht nach oben bewegen können, wie das Federelement 22 der Pendelstütze 9 maximal einfedern kann. Bei Verdrehen der Drehhülse 16 derart, dass die Gewindehülse 16 aus der Drehhülse 14 herausgedreht wird, stößt die Unterseite der Gewindehülse 14 an einem gewissen Punkt an den unten in die Drehhülse eingelassenen Ring 19, der als Anschlag dient und dann den Verdrehmechanismus der Hülsen gegeneinander blockiert. Ein weiteres Herausdrehen der Gewindehülse 16 aus der Drehhülse 14 ist nicht möglich, die Länge der Pendelstütze 9 nicht weiter verlängerbar und damit auch die Fügekraft nicht weiter erhöhbar.

Claims (9)

  1. Schweißautomat (1) zum Verschweißen von flächigen, thermoplastischen Materialien, der beim Schweißvorgang durch zumindest eine Andruckvorrichtung die zu verschweißenden Materialien im Bereich der Schweißung mit einem Druck beaufschlagt und damit eine Fügekraft auf die zu verschweißenden Materialien ausübt, wobei die Andruckvorrichtung zumindest aus einem Spannhebel (10), einem Andruckmittel (8) und einer Einrichtung zur Begrenzung der Fügekraft in Form einer in der Länge verstellbaren Pendelstütze (9) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstütze (9) mindestens ein Federelement (22) und einen Anschlag (20) aufweist, der die maximale Länge der Pendelstütze (9) so limitiert, dass die Fügekraft definiert begrenzt ist.
  2. Schweißautomat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (22) der Pendelstütze (9) ein Druckfederelement ist.
  3. Schweißautomat (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer angepassten Steifigkeit des mindestens einen Federelements (22) der Pendelstütze (9) die Fügekraft gleichzeitig für verschiedene typische Materialstärken der zu verschweißenden Materialien definiert begrenzt und auf die Materialstärke abgestimmt ist.
  4. Schweißautomat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federweg des mindestens einen Federelements (22) der Pendelstütze (9) durch Variation der Länge der Pendelstütze (9) verstellbar ist und somit die auf die zu verschweißenden Materialien ausgeübte definiert begrenzte Fügekraft abhängig von der Stärke und der Art der zu verschweißenden Materialien veränderbar ist.
  5. Schweißautomat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (22) der Pendelstütze zumindest eine Tellerfeder (21) aufweist.
  6. Schweißautomat (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer geeignete Kombination mindestens zweier, nicht notwendigerweise verschiedener Tellerfedern (21) im mindestens einen Federelement (22) der Pendelstütze (9) die Fügekraft gleichzeitig für verschiedene typische Materialstärken der zu verschweißenden Materialien abhängig von der jeweiligen Materialstärke definiert begrenzt und auf die Materialstärke abgestimmt ist.
  7. Schweißautomat (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelstütze (9) zwei konzentrische Hülsen (14, 16) aufweist, von denen die eine Hülse mit dem kleineren Durchmesser ein Außengewinde aufweist und eine Gewindehülse (16) ist und die andere Hülse mit dem größeren Durchmesser ein Innengewinde aufweist und eine Drehhülse (14) ist, wobei die beiden Hülsen (14, 16) über ihre jeweiligen Gewinde gegeneinander verdrehbar miteinander verbunden sind.
  8. Schweißautomat (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Hülsen (14, 16) jeweils ein Befestigungselement (12; 17, 23, 25) zur Befestigung an dem Schweißautomaten (1) aufweist, wobei wenigstens eines der Befestigungselemente(12; 17, 23, 25) derart ausgeführt ist, dass es für sich drehbar gelagert um die gemeinsame Drehachse der konzentrischen Hülsen (14, 16) ist.
  9. Schweißautomat (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Hülsen (14, 16) Lager (20, 24) oder Befestigungselemente für mindestens ein Federelement (22) aufweist, wobei die beiden Hülsen (14, 16) gegeneinander verdrehbar sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114131936A (zh) * 2021-10-29 2022-03-04 航天材料及工艺研究所 一种燃料贮箱表面塑料支座粘接加压工装和方法
EP4008527A1 (de) 2020-12-07 2022-06-08 Herz Austria Gesellschaft m.b.H Schweissvorrichtung

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