(57)【要約】本発明は、排他的ではないが、特に薄いかもろいポリマー材料（８ａ、８ｂ）を溶接するのに好適な溶接装置（２）に関するものである。本発明によれば、ポリマー材料（８ａ、８ｂ）の溶接帯域（６）に沿って溶接する溶接装置（２）がある。この溶接装置（２）は、ポリマー材料を溶融せしめるために溶融帯域（６）に熱を供給するキャリア（４）を備え、加熱エレメント（１０）は、引っ込んだ状態と伸長した状態との間をキャリア（４）に対して往復運動するように設けられていて、加熱エレメント（１０）が引っ込んだ状態から伸長した状態に移動すると、加熱エレメント（１０）がポリマー材料の表面を溶融してこの表面に浸入するようにし、キャリア（４）は、溶接帯域（６）に溶融ポリマー材料を拘束するように配置されて溶接帯域（６）に沿って加熱エレメント（１０）を追跡する追跡接触面（１４）を更に含んでいる。加熱エレメント（１０）も追跡接触面（１４）に対して往復動するように配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー材料の溶接帯域に沿ってポリマー材料を溶接する溶接装置であって、ポリマー材料を溶融せしめるために溶融帯域に熱を供給するキャリアを備え、引っ込んだ状態と伸長した状態との間を前記キャリアに対して往復運動するように加熱エレメントが設けられていて、前記加熱エレメントが引っ込んだ状態から伸長した状態に移動すると、前記加熱エレメントがポリマー材料の表面を溶融してこの表面に浸入するようにし、前記キャリアは、前記溶接帯域に溶融ポリマー材料を拘束するように配置されて前記溶接帯域に沿って前記加熱エレメントを追跡する追跡接触面を更に含み、前記加熱エレメントも前記追跡接触面に対して往復運動するように配置された溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接装置であって、横並びの配向で設けられた隣接するポリマー材料を溶接するものであり、前記溶接帯域は、横並びの隣接するポリマー材料の両方の一部を包囲している溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の溶接装置であって、前記キャリアは、前記溶接帯域に沿って前記加熱エレメントを導く誘導接触面を更に含んでいる溶接装置。
【請求項４】
請求項３に記載の溶接装置であって、前記誘導接触面は、前記追跡接触面より大きい摩擦係数を有する溶接装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の溶接装置であって、前記キャリアは、前記誘導接触面を経て熱を供給するヒーターエレメントを更に含んでいる溶接装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の溶接装置であって、前記ヒーターエレメントが前記追跡接触面に対して鈍角で往復運動する溶接装置。
【請求項７】
請求項６に記載の溶接装置であって、前記鈍角が１００度と１３５度の間、一層好ましくは、１１０度と１２０度の間である溶接装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の溶接装置であって、前記加熱エレメントからの熱出力を制御する温度調節システムを更に含んでいる溶接装置。
【請求項９】
請求項８に記載の溶接装置であって、前記温度調節システムは、前記加熱エレメントが引っ込んだ状態と伸長した状態との両方にある時、前記加熱エレメントが加熱せしめられるように構成され、及び/又は、前記温度調節システムは、前記加熱エレメントからの熱出力を監視して、測定された熱出力に基づいて前記加熱エレメントへの入力を調節するように構成されている溶接装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の溶接装置であって、前記加熱エレメントが前記伸長状態にあるキャリアから突出寸法だけ突出するように配置され、前記溶接装置は、突出寸法を調整できるように構成されている溶接装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の溶接装置であって、前記加熱エレメントは、ヘッドまで延び、前記ヘッドは、円形、半円形、ダイヤモンド形又は四角形の外郭を有する溶接装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の溶接装置であって、前記キャリアは、前記追跡接触面を有する足部と前記ヒーターエレメントを収容するハウジング  とを含み、前記足部に対する前記ハウジングの位置は、複数の動作位置の間を調節可能である溶接装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の溶接装置であって、前記複数の動作位置で足部に対してハウジングを固定する手段を含んでいる溶接装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の溶接装置であって、前記キャリアは、ユーザーによって把持されるハンドル装置を含んでいる溶接装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の溶接装置であって、前記溶接帯域に沿ってキャリアの回転運動を可能にするために回転可能に取り付けられたエレメントを更に含んでいる溶接装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の溶接装置であって、前記キャリアは、加熱エレメントを収納するハウジングを含み、前記ハウジングと前記加熱エレメントの間に隔離ギャップが形成されている溶接装置。
【請求項１７】
キャリアがポリマー材料を溶解せしめるために溶接帯域に熱を供給する加熱エレメントを保持して前記ポリマー材料の溶接帯域に沿って前記ポリマー材料に対してキャリアを移動する工程と、前記キャリアに対して前記加熱エレメントを引っ込んだ状態と伸長した状態との間を往復動して前記加熱エレメントが引っ込んだ状態から伸長した状態に移動すると、前記加熱エレメントが前記ポリマー材料の表面を溶解してこの表面に侵入する工程と、前記加熱エレメントを溶接帯域に沿って追跡しつつ前記ポリマー材料を拘束する工程とを含むポリマー材料を溶接する方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
―加熱エレメントがポリマー材料の表面を溶解して侵入する伸長状態に加熱エレメントを伸長すること、
―加熱エレメントを引っ込んだ位置に引っ込めること、
―溶接帯域に沿ってポリマー材料とキャリアの相対的な動きを生ぜしめること、
溶接帯域に沿ってこの順序を繰り返すことを含む方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載の方法であって、横並びの配向で隣接したポリマー材料を設け、前記溶接帯域は、隣接する横並びの両ポリマー材料の一部を包囲している方法。
【請求項２０】
請求項１７乃至１９のいずれかに記載の方法であって、前記加熱エレメントの動きは、前記伸長状態で休止される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー材料、限定的ではないが、特に、薄いかもろい材料を溶接するのに好適な溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両バンパー又はフェアリングの如き大型のポリマー品の修理には重大な問題が存在する。例えば、バンパーが損害を受けると、交替バンパーを簡単に取付けられる。しかし、これは、無駄であると共に高価である。更に、車両の複雑さが増加すると、バンパーは、修理中、新しいバンパーに移す必要がある近接センサーの如き多数のセンサー又は他の構成要素を含んでいることがある。しかし、コストは急速に法外に高くなり、車両は、比較的簡単なものを補修する費用による保険の損失処理として取り消されることがしばしばある。従来の溶接技術は、多くの異なるポリマー材料を補修するのには向いていない。これは、ポリマー材料が薄いかもろい場合に特に関連する。
【０００３】
更に、たとえ、従来の溶接技術が望ましいと考えられていたとしても、適切なフィラーを選択するために、材料の組成を決定することが不可能である異なる高分子組成物が多数ある。このように、従来の溶接技術は非実用的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題を対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、ポリマー材料の溶接帯域に沿ってポリマー材料を溶接する溶接装置であり、この溶接装置は、キャリアと前記キャリアによって保持され前記ポリマー材料を溶融せしめるために前記溶接帯域に熱を供給する加熱エレメントとから成っており、前記加熱エレメントは、前記キャリアに対して引っ込んだ状態と伸長した状態との間を往復動するように構成されていて、前記加熱エレメントが引っ込んだ状態から伸長した状態に移動すると、前記加熱エレメントは、前記ポリマー材料の表面を溶融して侵入し、前記キャリアは、前記加熱エレメントを溶接帯域に沿って追跡する追跡(trailing)接触面を更に含んでいて、溶融されたポリマー材料を溶接帯域に拘束するようにし、前記加熱エレメントは、前記追跡接触面に対しても引っ込んだり伸長したりするように構成されている溶接装置である。
【０００６】
この溶接装置は、薄くてもろく、今までは満足な基準まで溶接することができなかった多くのポリマー材料を溶接するのを可能にする。その意味することは、車のバンパーの如きコンポーネントを廃棄することなく、補修することができることである。溶接帯域に沿った連続的な溶接を達成することができる。
【０００７】
更に、この溶接装置は、フィラー（溶加材）が必要とされないので、ユーザーが正しいフィラー材を選択することに依存することがない。これは、典型的には、複数の複合材料の混合物から成っているリサイクルされたポリマー材料を溶接することが必要である場合に、特に有益である。
【０００８】
キャリアは溶接帯域に沿って動くことができ、従って、キャリアとポリマー材料との間には相対的な動きがある。キャリアは、動作中、静止したポリマー材料に対して動くのが好ましい。
【０００９】
溶接帯域は、２つのポリマー材料の間の接合点を含んでいてもよいことは理解されるであろう。。代わりに、溶接帯域は、ポリマー材料のクラックを含んでいてもよい。溶接装置は、横並びに設けられた隣接するポリマー材料を溶接するのに有益であり、溶接帯域は、この隣接する横並びのポリマー材料の一部の両方を包囲している。この隣接した材料は、相互に対して異なる平面で配向されていてもよい。隣接する材料の各々は、衝合端縁を有し、溶接帯域は、それぞれの端縁まで延びている材料を包囲しているのが有利である。請求項に記載された発明による溶接装置は、突合せ溶接用の溶接装置と称することができる。
【００１０】
溶接装置は、比較的に容易に操縦されて複雑な形状に適合することができるコンパクトで使いやすい装置を可能とするように携帯用とするのがよい。
【００１１】
溶接装置は、単一の加熱エレメントを含んでいるのが好ましい。
【００１２】
追跡接触面は、加熱エレメントの背後で移動方向に直接追跡するか、及び／又は加熱エレメントの側面で移動方向に追跡してもよいことは理解されることと思う。
【００１３】
ポリマー材料を溶解して浸透することを経て、溶解したポリマー材料は、加熱エレメントの往復運動の先の動作によって形成されるスペースを有益に充填するように溶接帯域に移される。
【００１４】
キャリアは、溶接帯域に沿って加熱エレメントを導く誘導（leading）接触面を更に含んでいるのが好ましい。これは、接合すべき材料の接合ラインに一層容易に倣うように、使用時に、キャリアに安定性を付与する利点を提供する。誘導接触面は、追跡接触面より大きい摩擦係数を有していてもよい。これは、誘導接触面と接合すべき材料との間に良い接触を確保する。
【００１５】
キャリアは、誘導接触面を通して熱を供給するヒーターエレメントを更に含んでいてもよい。これは、溶接時間を減少し溶接品質を改善するために溶接帯域を予熱するのに用いることができる。
【００１６】
このヒーターエレメントは、追跡接触面に対して鈍角で往復動するのが有利である。これは、ヒーターエレメントが溶融溶接材料を効果的に溶解して後方に向けて押しやる時の溶接装置の機能性に有利である。この材料は、追跡接触面によって拘束されて、先の往復運動中、ヒーターエレメントの働きによって残されるギャップを有益に埋める。従って、ポリマー材料は、溶接帯域を埋めて欠陥又は接合部の両側のポリマー材料を均質化するために、溶接帯域に沿って後ろ向きに往復動ヒーターエレメントから移送される。
【００１７】
鈍角は、１００度と１３５との間が有益であり、更に１１０度と１２０度との間が一層有益である。
【００１８】
この溶接装置は、単一の入力に応じて加熱エレメントの複数の往復運動を引き起こすように動作するアクチュエータを含んでいるのが好ましい。このアクチュエータは、引き金の如きユーザー入力であるのが好ましい。このように、ユーザー入力を用いると、いずれの複数の往復運動も単一の起動及び解放で出力され、又は、好ましくは、複数の往復運動は、ユーザー入力の継続的で単一の動作で出力される。例えば、これは、引き金を押込み状態に維持することによって達成され、これによって、加熱エレメントの繰り返しの往復運動を引き起こし、従って、溶接片とキャリアとの間の相対運動があって、溶接帯域に沿った溶接物が生成される。
【００１９】
溶接装置は、加熱エレメントによる熱出力を制御するために、温度制御システムを更に含むことができる。この温度制御システムは、加熱エレメントが引っ込んだ状態と伸長した状態との両方で、加熱エレメントが加熱せしめられるように構成されるのが好ましい。この温度調節システムは、加熱エレメントからの熱出力を監視し、測定された熱出力に基づいて加熱エレメントの入力を調節するように構成されるのが好ましい。従って、加熱エレメントの熱出力は、溶接品質の一貫性を確実にするように積極的に調整されることができる。例えば、この調整は、例えば、加熱エレメントに設けられる加熱フィラメントを通して電気パラメータの形態で入力を変えることによって行うことができる。
【００２０】
溶接装置は、加熱エレメントによって供給される熱を選択するために、ユーザー動作入力部を含んでいてもよい。温度調節システムは、その熱出力を、ユーザーによって選択された熱出力に維持するように構成されてもよく、それによって、一貫した熱出力が溶接帯域全体に沿って達成され、そして、それによって溶接品質の一貫性を確実にする。溶接装置は、相応するポリマー材料の温度データを記憶するデータ記憶装置を含んでいてもよい。従って、ユーザーは、溶接すべき材料のポリマーの詳細と供給される適切な温度とを入力することができる。
【００２１】
加熱エレメントは、突出距離によってキャリアから伸長状態に突出するように構成されているのが好ましく、溶接装置は、突出距離の調整を可能にするように構成することができる。従って、加熱エレメントの深さの制御が可能となり、これは、溶接すべき材料の厚みに応じて突出寸法を制御して調節するのに有益である。より厚い材料を溶接するために、突出寸法が増加されることは有益である。この突出寸法は、使用中、積極的に制御することができる。
【００２２】
加熱エレメントは、ヘッドまで延びているのが有利であり、このヘッドは、円形、半円形、ダイヤモンド形又は四角形の外形を有する。半円形のヘッドの外形を利用する場合には、まっすぐな端縁が溶接帯域に沿った運動方向のヘッドの追跡端縁である。
【００２３】
キャリアは、追跡接触面を有する足部と加熱エレメントを収納するハウジングとを含んでいてもよく、足部に対するハウジングの位置は、複数の動作位置の間で調節することができる。これは、足部に対するハウジングの位置を変えることによって、足部に対する加熱エレメントの角度を変えることもできる点で利点がある。これは、溶接すべきポリマー材料が異なる場合及び／又は溶接すべきポリマー材料の厚みが異なる場合に用いるのに有益である。複数の動作位置で足部に対してハウジングを固定する手段が設けられているのが好ましく、これは、ハウジングと、従って加熱エレメントとの間の相対的な角度を変えて所望の角度で使用するために固定することを意味する。
【００２４】
キャリアは、ユーザーによって把持するためのハンドル装置を含んでいることができる。従って、溶接装置は、溶接方向に溶接帯域に沿って引くことができる。
【００２５】
一つ以上の車輪の如き回転可能に取り付けられたエレメントが溶接帯域に沿ってキャリアの回転運動を可能にするように設けられている。従って、溶接装置は、ユーザーによるか、又は、その代わりに機械によって、制御された方法で溶接帯域に沿って容易に押されるか引かれることができる。
【００２６】
キャリアは、加熱エレメントを収納するハウジングを含んでいるのが好ましく、ハウジングと加熱エレメントとの間に隔離ギャップが設けられているのが好ましい。隔離ギャップは、エアギャップであるのが好ましい。この隔離ギャップは、加熱エレメントからハウジングまでの熱の移動を減少するために設けられており、ハウジングは、オペレーターによって握られる。
【００２７】
また、本発明によれば、キャリアがポリマー材料を溶解せしめるために溶接帯域に熱を供給する加熱エレメントを保持してポリマー材料の溶接帯域に沿ってポリマー材料に対して前記キャリアを移動する工程と、前記加熱エレメントが引っ込んだ状態から伸長した状態に移動すると、前記加熱エレメントが前記ポリマー材料の表面を溶解してこの表面に侵入するように、前記キャリアに対して前記加熱エレメントを引っ込んだ状態と伸長した状態との間を往復運動する工程と、前記加熱エレメントを溶接帯域に沿って追跡しつつ前記ポリマー材料を拘束する工程とを含むポリマー材料を溶接する方法が提供される。
【００２８】
キャリアは、溶接帯域に沿って移動することは理解されることと思う。好ましくは、キャリアは、ポリマー材料が静止したまま、物理的に移動する。
【００２９】
この方法は、以下の順序で動作するのが好ましい。
―加熱エレメントがポリマー材料の表面を溶解して侵入する伸長位置に加熱エレメントを伸長すること、
―加熱エレメントを引っ込んだ位置に引っ込めること、
―溶接帯域に沿ってポリマー材料とキャリアの相対的な動きを生ぜしめること、
溶接帯域に沿ってこの順序を繰り返す。
【００３０】
この方法は、横並びの配向で隣接したポリマー材料を設けるのが好ましく、溶接帯域は、隣接する横並びの両ポリマー材料の一部を包囲している。
【００３１】
この方法は、加熱エレメントがより遅い速度で移動するか伸長した状態又はその付近で移動を休止するように、加熱エレメントの移動を制御するのが好ましい。好ましくは、加熱エレメントの動きは、溶接帯域への熱伝導が大きくなるように伸長した状態で休止される。
【００３２】
本発明による溶接装置は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ及びポリカーボネート、ＰＶＣ及びポリアミドの完全に網羅しているわけではないリストを含む多数のポリマー材料を溶接するのに用いることができる。更に、これらの材料の混合物を溶接してもよい。これは、特に、混合材料では困難であるフィラー材を溶接すべき材料と合わせる複雑な要件を回避する。ポリプロピレンと混合ポリプロピレンとの溶接は、例えば、複雑で高価な部品である車両のバンパー及び照明具取付け用のブラケットで広く用いられている場合に大きな利点がある。
【００３３】
本発明の幾つかの態様は、以下の添付図面を参照して例示的のみ記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）は、本発明の図示の実施例の概略横断面図及び斜視図であり、図１（ａ）は、溶接すべきポリマー材料がない本発明の図示の実施例による溶接祖プチの一部を示している。
【図２】図２（ａ）、図２（ｂ）は、図示の実施例の概略横断面図及び斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施例の更なる概略横断側面図及び下側図である。
【図４】図４は、本発明の実施例の横断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図Iを参照すると、接合又は補修すべきポリマー材料８ａ、ｂの溶接帯域６に沿って可動するキャリア４を含むポリマー材料を溶接する溶接装置２が示されている。加熱エレメント１０は、ポリマー材料を溶解せしめるために、溶接帯域６に熱を供給するように、キャリア４によって保持されている。矢印１２は、加熱エレメント１０の往復運動の方向を示し、図１（ａ）では、伸長状態で示されている。キャリアは、溶接帯域で溶解したポリマー材料を拘束するように配置されて溶接帯域に沿って加熱エレメント１０を追跡する追跡接触面１４を更に含んでいる。この追跡接触面１４は、足部１６によって保持され、典型的な具体例では、足部１６は、加熱エレメント１０を収納するハウジング１８から突き出ている。加熱エレメントは、加熱エレメント１０に埋め込まれて設けられた抵抗発熱エレメントの如き種々の手段によって加熱されることは理解されることと思う。加熱エレメント１０は、追跡接触面１４、従って足部１６に対して往復運動することは理解されることと思う。
【００３６】
１６又はキャリアのハウジングの一部によって設けられた追跡接触面１４は、溶接の終了部を増強するために加熱又は冷却装置を備えている。クッション性とすることができるローラー又はブレードを設けることができ、このローラー又はブレードは、溶接部の外観を修正するために設けられている。例えば、ローラー又はブレードは、溶接を滑らかにし、従って、必要とされる以後の処理を少なくすることができる。その代わりに、又は、それに加えて、一つ以上のセンサーを設けて、例えば、加熱エレメントの温度又は加熱エレメントの侵入深さの如き動作パラメータの修正を活発に引き起こすための制御システムに熱データをリレーすることができる。その上、例えば、溶接部の欠陥又は空所を検出するためのフライト（flight）測定装置の時間の如き溶接品質を決定する装置を設けることができる。
【００３７】
キャリアは、溶接帯域６に沿って加熱エレメント１０を導くように配置される誘導（leading）接触面２２を更に含んでいる。この誘導接触面２２は、足部１６の一部を形成し、ハウジング１８から前方に突き出ている。誘導接触面２２は、粗面を設けることによって溶接すべき材料を掴むための面の形成している。この粗面は、溶接帯域６の材料とかみ合う複数の突起２４から成っていてもよい。ヒーターエレメント(図示せず)は、誘導接触面２２を経て熱を供給するように設けられている。これは、加熱エレメント１０の動作前に溶接帯域を予熱して加熱エレメント１０の往復運動に必要とされる時間を減らして溶接品質を改良している。誘導接触面の熱は、加熱エレメント１０の熱から独立して制御することができる。
【００３８】
加熱エレメント１０は、追跡接触面１４に対して鈍角で往復運動するっことが示されている。これは、溶接帯域６のポリマー材料が熱されて浸透されると、加熱エレメント１０が溶融材料を後方に駆動して溶接帯域を埋め戻すことを意味する。鈍角は、１００度と１３５度の間、更に好ましくは、１１０度と１２０度の間である。正確な鈍角は、以下に述べるように、ヘッド２６により形成される駆動面の角度の修正によって修正することができる。従って、駆動面の形成によって有効に減少されることによって加熱エレメントの鈍角は、ヘッドの駆動面を面取りすることによって溶接帯域に対して駆動面を開くように形成される。
【００３９】
加熱エレメントは、ヘッド２６まで延びており、ヘッド２６は、参照符号２６で示される駆動面を含み、この駆動面は、好ましくは、溶接帯域で溶融材料を加熱し、キャリアと溶接帯域の相対的な運動の方向にこの溶融材料を駆動している。ヘッド、従って駆動面は、例示だけであるが、円形、半円形、ダイヤモンド形又は四角いプロフィールの如き種々の形態とすることができ、これらは、各々、僅かに異なる溶接プロフィールを形成する。
【００４０】
加熱エレメントは、突出寸法だけ伸長状態でキャリアから突出するように構成されており、溶接装置は、突出寸法の調整を可能にするように構成される。これは、動作中に、ハウジング１８からの突出を制御するために、ハウジング１８に対して加熱エレメントの配置換えを行うことによって、図面に存在しない種々の単純な手段によって達成することができる。これは、異なる厚み材料が適切に溶接するのを可能にする。
【００４１】
図２ａ、図２ｂを参照すると、具体例による溶接装置が示されており、この溶接装置は、手持ちの形態である。ハウジング３０は、オペレーターの手に捕まるように設けられている。アクチュエータ３１は、入力に応答して加熱エレメントの往復運動を生ずるように動作する。複数の往復運動は、トリガー（引き金）形式のアクチュエータ３１の継続的な押込みによって引き起こされるのが好ましい。
【００４２】
さて、図３を参照すると、キャリア４は、追跡接触面と、この実施例では誘導接触面２２を有する足部３２とから成っている。足部に対するハウジング１８の位置は、複数の動作位置での足部に対してハウジングを固定する手段を設けることによって複数の動作位置の間で調節される。このような機構は、ハウジング１８、従って加熱エレメントを足部３２に対して傾けることができ、固定エレメント３４によって位置の固定を可能にする。図３の実施例でも、動作を補助するために照明３６がある。
【００４３】
図４の実施例を参照すると、追跡接触面は、加熱エレメント１０のいずれかの側に隣接しており、追加の安定化部分３８が設けられて溶接帯域６のいずれかの側で溶接装置を安定にしている。この実施例は、材料８a、８ｂの同一平面ではないが２つの部分を溶接するのに有益である。
【００４４】
今まで提示されたいずれの実施例も、溶接帯域に沿ってキャリアの回転運動を可能にする回転可能に取り付けられた一つ以上の車輪の如きエレメントを更に含んでいてもよいことは理解されることと思う。これは、溶接帯域に沿って溶接装置を牽引にするのを補助する。
【００４５】
簡略化された溶接装置２において、加熱エレメント１０の温度は、一つの予め定められた温度に設定してもよいし、それに代えて、この温度は、溶接すべき材料の厚みを判断する場合の経験に基づいてオペレータによって選択してもよい。それに代えて、溶接装置は、データ記憶装置とプロセッサーを含んでいて、溶接すべき異なる材料毎に、適切な温度設定が記憶される、オペレータは、適切な溶接材料を選択し、加熱エレメント１０は、所要の温度に加熱される。その上、材料の厚さが入力されて、これが加熱エレメントの温度の決定に対して考慮に入れられるのを許してもよい。
【００４６】
他の実施例では、加熱エレメントの温度の選択は、自動化してもよい。このような実施例では、第１のセンサーが設けられて周囲温度を測定してもよい。その後、加熱エレメントの温度は、この読値を考慮に入れることができ、従って、より高い周囲温度に対しては、加熱エレメントの温度は、それに応じて減少することができる。その代わりに、又は、それに加えて、溶接装置は、追跡接触面に隣接して、センサー又は第２のセンサーを含んでいてもよい。この第２のセンサーは、温度を表す読値を取り入れ、加熱エレメントの温度に設定された温度と比較し、この情報は、加熱エレメント１０の温度、及び／又は、適用できるならば、溶接帯域６を横切る車輪の動きの速度を制御するのに用いられる。
【００４７】
今まで提示されたいずれの実施例でも、この溶接装置が自動機械に導入することができることを理解することができると思うが、この溶接装置が手持ちであっても溶接帯域の輪郭に倣うことができることは有益である。
【００４８】
動作において、キャリアは、手動で又はオートメーションでポリマー材料の溶接帯域に沿って牽引され、加熱エレメントは、溶接帯域に熱を供給して引っ込んだ状態と伸長した状態との間の繰り返しの往復運動によってポリマー材料を溶解せしめる。加熱エレメントが引っ込み状態から伸長状態に移動すると、加熱エレメントは、補修すべきポリマー材料の溶接帯域の表面を熔解してこの表面に侵入する。同時に、溶融したポリマー材料の流れは、溶接帯域に沿って加熱エレメントを追跡する追跡接触面によって拘束される。これは、例えば、図１ａにおける溶接材料５０のコラムによって図示されている。
【００４９】
動作において、本発明は、多数の有利な特徴を提供する。１つの重要な特徴は、追跡足部によって保持される追跡接触面の提供である。ヒーターエレメントを隔離して用いることによって、熱効果とヒーターエレメントの押し力とによって意図された溶接帯域から広がる溶融ポリマーの拡張がある。しかし、追跡接触面はこれを阻止し、往復運動するヒーターエレメントの先の働きによって残された地域に溶融したポリマー材料で満たされるのを確実とする。これは、ヒーターエレメントと追跡接触面とが一緒に作動して先の作動で残された容量を満たすことを意味する。この技術を使用すると、優れた溶接品質と溶接の均一性が確実にされる。溶接が完了した後、滑らかな完成を提供するために、溶接部は、研磨による軽い仕上げを必要とするだけである。
【００５０】
本発明の幾つかの態様を例示的にのみ記述したが、以下に添付の特許請求の範囲によって付与される保護の範囲を逸脱することなく、種々の変形を行うことができることは、当業者に理解されることと思う。
【図１】
2021505452.tif 000003
【図２】
2021505452.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2021505452.tif 000008
2021505452.tif 000009
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