[发明专利]具有限定压缩室的对置焊接面和侧面的超声焊接装置以及压缩室

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对金属导体如绞合线进行焊接、尤其用于制造节点的超声焊接装置的压缩室，该压缩室包括两个对压缩室在对置侧进行限定的工作面以及两个横向于所述工作面延伸的侧向限定面，其中一个工作面是所述超声焊接装置的可置于超声振荡中的超声焊极的区段并且对置的工作面是一个对应电极的区段，并且所述工作面均已结构化。此外，本发明涉及一种具有超声焊极的超声焊接装置的侧面滑块形式的或者对应电极的支座形式的工具，其中所述工具以作为侧向限定面的表面限定着一个压缩室，并且所述压缩室的横向于该侧向限定面延伸的界限由所述超声焊极的工作面以及所述对应电极的工作面所构成。

背景技术

借助于超声，不仅可以焊接塑料而且可以焊接金属。在此，在对金属进行超声焊接时机械振动平行于接合面定向。这导致在焊接区中在静态的力、振动的剪力及适度的温度上升之间产生复杂的关系。此外，工件布置在所述振动的超声焊极和静态的必要时可朝所述超声焊极调节的对应电极之间，该对应电极可以构造为多构件的，用于用所述超声焊极也就是说该超声焊极的头部的工作面来限定一个压缩室。这种压缩室根据EP-B-0 143 936或DE-C-35 08 122的理论可以构造为可在两个彼此垂直的方向上尤其在高度和宽度上进行调节。

由此与比如有待焊接的导体的横截面相匹配。

在所述公开的具有基本上为矩形的横截面的压缩室中，在压缩室的敞开侧穿过压缩室的绞合线借助于超声焊接成直通节点或最终节点。在不太好焊接的导体上就产生这样的缺点，即所述绞合线在焊接时沿其纵向方向移动，使得其突出超过所述节点。为减少这种纵向移动，与可以很好焊接的绞合线相比在焊接时减少能量输入或者说压力加载。但这导致强度降低。

发明内容

本发明的任务是改进一种压缩室或者说一种对这种压缩室进行限定的工具，从而即使在不好焊接的导体上也可实现很好的质量，其中应该排除比如在出现很高的能量输入或者说压力作用时导体的移动。

为解决该任务，本发明基本上规定，至少其中一个侧向限定面优选两个侧向限定面至少局部进行了结构化。在此如此选择所述结构，使得其基本上横向于所述压缩室的纵轴线也就是横向于有待焊接的导体的纵轴线延伸，由此可以抑制所述导体的纵向移动，从而在通常的或者说很高的能量及压力下进行焊接，而不会对焊接连接的质量产生不利影响。

尤其至少一个限定面具有一种结构或者说轮廓，该结构或者说轮廓由横向于所述压缩室的纵轴线延伸的凹处或者说隆起所构成。所述凹处在此相对于由所述限定面撑开的平面下降地延伸。与此相对应，所述隆起则突出超过该平面。

如果存在着将所述结构在所述限定面的范围内均匀分布的方案，那么按照本发明的一种改进方案，所述限定面仅仅局部进行结构化。尤其可以将所述结构按组划分，所述结构组彼此间隔开。在中间区域中，所述限定面可以构造为平坦的。同样，结构组之间可以相互转换，其中必要时一个组的结构不同于另一组的结构。

尤其所述结构由锯齿状隆起所构成，其中可以设置两组锯齿状隆起，从而在与有待焊接的导体共同作用时在一定程度上产生有倒钩的限定面，这些倒钩排除了有待焊接的导体的移动。

按照另一个建议，对应电极从沿着所述超声焊极的侧面并且垂直于或者大致垂直于所述超声焊极的工作面延伸的支座引出，该支座的朝向所述压缩室的侧面是侧向限定面，或者在外侧具有所述侧向限定面的优选板状的元件从该侧面引出，并且该侧向限定面的结构构造为对所述超声焊极的侧面的结构进行补充。由此在一定程度上在所述沿着滑动的表面之间产生迷宫状的密封，其结果是在将所述对应电极朝超声焊极的方向移动时绞合线无法进入在所述表面之间延伸的缝隙。

所述结构优选由线状或沟状凹处或者说相应地延伸的筋条状隆起或凸起构成，所述凹处或隆起或者凸起尤其具有比如说三角形、梯形或圆缺形的横截面。也存在着将所述隆起或者说凹处的横截面构造为波浪状这种方案。

使所述具有侧向限定面的工具结构化，由此也解决本发明的任务，其中优选所述结构或者说轮廓构造为横向于所述被侧向限定面限定的压缩室的纵向方向的结构。

尤其所述隆起突出超过由所述侧向限定面撑开的平面或者说所述凹处相对于所述平面下降地延伸。作为隆起也可以考虑锯齿状几何形状，其中所述隆起优选划分为两组，其棱边朝向彼此。

与此无关的是，所述筋条状隆起和/或沟状凹处可以具有优选三角形、梯形或圆缺形的横截面。在此同样可以考虑其它合适的确保抑制有待焊接的导体移动的几何形状。