用于焊接塑料材料、特別是PVC的型材構件的方法與流程

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技術領域

本發明涉及一種用于焊接塑料材料、特別是PVC(聚氯乙烯)的型材構件(profiled element)的方法。

背景技術：

在現有技術中，PVC型材構件主要用作窗框和門框，借助于各自頭部表面(head surface)的熔融(melt)而被焊接在一起以便制造能裝配到門或窗的框架結構。

特別地，熔融是通過利用合適的電加熱板加熱要進行連接的部分、然后將被加熱后的部分相互壓靠以促進熔融來進行的。

一般地，被加熱的部分是型材構件的頭部末端(head extremity)，其適當地以45°被切割以限定相應窗框或門框的例如直角部分。

此方法是通過焊接機來執行的，該焊接機裝備有各自的型材構件固鎖件(retaining member)，能在相互靠近的方向上移動以使要焊接的加熱后末端接觸。

這樣的機器還配備有表面修整(finishing)系統，適于去除在兩個型材構件熔融過程中形成的焊珠(bead)或焊縫(welding bead)。

事實上，對應于兩個型材構件(以45°切割的面)的接合線，過量的被熔融材料部分溢出來并且形成從型材構件的可見表面鼓起的焊珠。因此，為了為成品門框或窗框提供有相當美感的外觀，一旦焊接后，就對型材構件進行焊珠去除操作。

但是，簡要介紹的已知焊接設備具有主要與上述焊縫的形成相關的重大缺陷。

實際上必須想到，PVC型材構件的焊接區不是完全均勻一致的(uniform)，因此，為了使型材構件光滑平坦(even)，大量材料被熔融，結果形成豐厚的(abundant)焊珠，并因而有大量廢料要被去除。

此外，用于去除焊珠和清潔焊接區的表面修整作業對加工制造門框或窗框所需要的總時間有很大的影響。實際上應該認識到，對于每個門框或窗框焊接操作，型材構件必須隨后被加工處理。而且，在輻條(spoked)型材構件的情況下，去除所述焊珠是非常復雜的。

另外，用于上述表面修整操作的機械是復雜笨重的，并且特別昂貴。

這導致由于存在進一步的復雜笨重的設備和工具而需要支付附加成本和工作時間。

技術實現要素：

在這種背景下，本發明所基于的技術目標是提出一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的方法，其克服了上述現有技術的缺陷。

特別地，本發明的目的是提供一種能夠消除適于去除焊縫的所有后續附加操作的一種用于焊接兩個由塑料材料(尤其是PVC)制成的型材構件的方法。

本發明的另一目的在于設想一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的快速、經濟且具有減少空間的方法。

上述目的是通過包括本申請所附權利要求中任一權利要求中所述的技術說明的一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的方法來實現的。

附圖說明

由對附圖中所示的一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的方法的幾個優選的但非唯一的實施例的大致而非限制性的描述，將更清楚地了解本發明的其它特征和優點，在附圖中：：

-圖1a和圖1b示出了根據本發明的一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的單頭(one-head)設備(頭部可以在同時工作4到6個角落的機器上重復)的透視圖解視圖；

-圖2a、2b、2c示出了圖1a和圖1b中的設備在各個操作條件下的細節；

-圖3示出了另一操作順序(operating sequence)的詳細視圖；

-圖4和圖5示出了在相互靠攏的步驟期間的PVC型材構件；

-圖6a和6b示意性地示出了型材構件的頭部末端的傳統焊接的兩個連續步驟，尤其是壓緊(壓緊)步驟，其中兩側上焊珠的形成被突出：內側和外側；

-圖7a和圖7b示意性地示出了根據本發明的型材構件頭部末端焊接的兩個連續步驟，其中焊珠的形成只在型材構件的內側上被突出，即在界定型材構件內部空間的側上；

-圖8a、圖8b和圖8c示意性地示出了根據本發明的型材構件頭部末端焊接的三個連續步驟，其中焊珠的形成和容納在表面下獲得的格區(compartment)內被突出，以便獲得未熔融的可見外側；

-圖9a、9b、9c和9d示例性地示出了根據本發明的型材構件頭部末端焊接的四個連續步驟，其中通過凹角(receding corner)移動靠近凸角(relief corner)來突出限定容納屏障(containing barrier)的形成，其決定型材構件的僅內側上形成焊珠，即在界定型材構件內部空間的側上；

-圖10a和10b以正視圖示出了處于兩個不同操作位置的圖9b中所示的熱板熔焊元件(hot-plate heat-sealing element)；

-圖11是根據本發明的設備的另一實施例的軸測圖；

-圖12是圖11中所示設備的另一角度的軸測圖；

-圖13是圖11中所示設備的細節的放大透視圖；

-圖14是型材構件在焊接之前的細節的放大軸測圖；

–圖15到圖17以一組平面圖示出了圖11中所示設備的操作；

-圖18是在借助于圖11中所示設備進行焊接之后型材構件的細節的放大軸測圖。

具體實施方式

具體參考圖1a到圖3，用附圖標記1指示一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的方法。

這樣的設備實現一種用于焊接塑料材料(尤其是PVC)型材構件的方法或過程，其中至少兩個型材構件3被設置為各自要被焊接的區域4彼此面對。

制造型材構件3的塑料材料例如是PVC，但是不能排除除了PVC之外的其他可熔焊型塑料材料。

如根據方法將在下面更好地說明的那樣，在加熱和焊接型材構件3的步驟之前，借助于去除操作(銑削、熔融、斜切等)對應于型材構件3的至少一個要被焊接的區域4生成溝槽(groove)19。

隨后，要被焊接的區域4被加熱，并且通過將型材構件3相互壓靠使區域4相互接觸而被耦接(couple)或聯接(join)。這樣，這兩個型材構件3的這個溝槽19或這些溝槽19限定容納格區(containing compartment)19a，用于容納在相應型材構件3熔融期間生成的焊珠或焊縫。

在本說明書的其余部分中，將舉例說明單個焊接設備1適于焊接這兩個相應型材構件的末端。然而，本發明也可以包括一系列設備1，其中每一個工作于一型材構件3的相應末端。例如，為了制造要被用作門框或窗框的矩形框架，使用四個設備1，其中每一個用于對應于所述框架的直角焊接型材構件3。

參考圖1，應該指出的是，設備1包括支撐相應PVC型材構件3的一對固鎖件2的基架38，這對固鎖件2適于以對應的要焊接區域4相互面對的方式銜咬(engage)型材構件3本身。

特別地，每個固鎖件包括基部5和設置在基部5上方的移動部(mobile portion)6，型材構件3定位在基部5上。移動部6適當地被移動來朝著基部5位移并因此固鎖型材構件3。

如附圖中所示，每個型材構件3因此被設置在基部5和移動部6之間，各自的頭部末端伸出。型材構件的頭部末端構成要焊接的區域4，因此，它們相互面對。

還應當指出的是，要被焊接的區域4適當地以45°被切割，以限定兩個直角型材構件之間的耦接。

此外，設備1包括固鎖件2的移動裝置7，用于使型材構件3在相互遠離的第一方向和相互靠近的第二方向之間位移，要被焊接的區域4在相互靠近的第二方向中耦接到一起。

特別地，對于每個固鎖件2，移動裝置7具有滑軌(sliding guide)8，其平行于型材構件3的縱向延伸。與上述基部5一體的滑架(carriage)9被安置在滑軌上。此外，每個滑架9與適于將固鎖件2的兩個滑架9相互靠近/遠離地移動的移動系統10(由于已知類型而未詳細示出，并且不構成本發明的一部分)耦接。

設備1還包括加熱裝置11，用于加熱PVC型材構件3的上述要被焊接區域4。加熱裝置11優選能在活動狀態和非使用狀態之間移動，其在活動狀態中被置于型材構件3之間，而在非使用狀態中與型材構件3間隔開一定距離。

特別地，應當注意，當型材構件3被移動裝置7在相互遠離方向上設置時，它們限定加熱裝置11的過渡區域(transit zone)。這樣，一旦要被焊接的區域4已經被加熱，型材構件3就相互移動靠近到一起并且以各自的末端頭部相互壓靠。

有利地，加熱裝置11具有熱板熔焊元件12，其例如由基本上為板狀的電阻12構成，被安置在移動系統13上。優選地，移動系統13由一對滑架14構成，它們被滑動地安裝在相應的軌道15中，并且其中每一個設置在上述電阻12的相對兩側上。這樣，電阻12被緊固到滑架14，并且被這些滑架沿著軌道15移動。滑架14還借助于連桿曲柄(connecting rod-crank)17可操作地連接到電機(motor)16。有利地，連桿曲柄17將電機16提供的旋轉運動轉換為滑架14和電阻12的往復運動，以將電阻12插入到上述型材構件3之間/將電阻12從上述型材構件3移除。

設備1還配備有去除裝置18，用于在至少一個要被焊接的區域4的外周邊緣(peripheral edge)上生成至少一個溝槽19。

去除(removal)裝置18例如由銑削去除(removal by milling)裝置構成；但是不能排除其他替代性實施例，其中去除裝置是另一類型的，并且設想例如通過熔融去除塑料材料的一個或多個熱點(hot point)、或者一個或多個超聲波點(ultrasonic point)。

銑削去除裝置18包括置于固鎖件2上方的支撐框架20、以及面對型材構件3以在要被焊接的區域4上生成上述溝槽19的至少一個加工工具21(切割器：cutter)。

工具21由電機部件22移動，電機部件22優選為電動型的，并且是具有非常高的旋轉速度的小型的、無刷無傳感器的。

此外，工具21被移動件23在第一空閑狀態(它不被放置在型材構件3之間時的位置)和第二工作狀態之間移動，在第二工作狀態中，它被放置在PVC型材構件3之間。

更詳細地，銑削去除裝置18優選包括一對加工工具21，其中每一個配備有在相應的要被焊接區域4的外周邊緣上的有效(active)頭部21a。

如詳細視圖中所示，工具21相互相對以同時工作于兩個型材構件3上。

此外，框架20具有設置在固鎖件2上方的支撐條(supporting bar)24，其被設計為支承工具21，工具21在該情形下被安裝在支撐條24自身的下端上。

支撐條24可操作地連接到移動件23，以對應于要被焊接的區域4移動。

有利地，工具21借助于上述移動件23的移動被定位對應于區域4的側邊緣。

特別地，移動件23包括一對支撐軌(supporting guide)25，支撐條24滑動地安裝在支撐軌25上并且由未詳細介紹的已知電機移動。

此外，支撐條24借助于對應于支撐框架20設置的具有蝸桿(worm screw)26的軸垂直地移動。

有利地，工具21和電機部件22二者由支撐條24支撐，并且通過其能水平地(沿支撐軌25)和垂直地(借助于蝸桿26)移動。

支撐條24的移動是借助于受控軸系統的，受控軸系統使工具21能沿型材構件3的外周邊緣位移以獲得溝槽19。

此外，借助于該受控軸系統，工具21在空閑位置和工作位置之間移動，工具21在該空閑位置中不被設置在型材構件3之間，而在工作位置中被設置在型材構件3之間。

設備1還配備有能沿與型材構件3的移動方向橫切且與型材構件3所位于的安置面(lying plane)橫切的方向移動的容納壓件(containing presser)27，以倚靠(abut)在相應要焊接區域中形成的溝槽19上。這樣的壓件可以被加熱以更好地使下面的塑料材料成形，并且可以具有凸部(protrusion)和凹部(recess)以在剛加工的熱片上復制特殊形狀。仍然熱的材料實際上容易成形。

特別地，在區域4的焊接條件下，即當使它們相互接觸并相互壓靠時，溝槽19相互協作地限定容納格區19a。

根據溝槽19的形狀，格區19a可以是開口的或閉合的，如將在下面更好地描述的那樣。

在格區19a是開口的情況下，它可以由容納壓件27定界，容納壓件27阻止熔融的材料流出格區19a。

優選地，兩個容納壓件27被制備，其中每一者能與相應的一對相對溝槽19相關聯以限定用于相應焊縫的兩個容納格區19a。

特別地，第一壓件27被設置在型材構件3上方，而第二壓件27被設置在型材構件3下方。

實際上將注意到，溝槽19被施加于型材構件3的外部可見部分，即在被熔融在一起時決定突出的焊縫的形成的以45°切割的側邊緣。

在這種情況下，焊珠不從格區19a出來，而是被包含在它里面。

在這種背景下，壓件27能借助于適當的移動元件移動，所述適當的移動元件沒有被詳細介紹并且能夠在型材構件3的各個焊接步驟期間移動靠近/離開壓件27本身。

此外，設備1還配備有用于保持(retain)在銑削去除操作期間形成的削屑(shaving)的靜電部件28。

靜電部件28由連接到加工工具21并且連接到高壓發生器(high-voltage generator)的電極構成。這樣，帶有負極性電荷的削屑被帶有正電荷的切割器的頭部21a(其用作電極)保持，以避免所述削屑的散布。

與靜電部件28協作或者作為靜電部件28的替代，設備1具有與工具21同心的渦流抽吸系統(vortex suction system)29a、29b，其允許移除在銑削去除操作期間形成的削屑。

抽吸系統29a、29b例如在于腔室29a，腔室29a被設置在每個工具21周圍并且連接到抽吸管(suction duct)29b，抽吸管29將削屑移走。

為了這個目的，工具21還包括螺旋形切割器，它將被去除的削屑朝著腔室29a內部傳送以使得更容易抽吸削屑。

有利地，所有由銑削去除操作生成的PVC削屑容易被抽吸。

上面以現有結構術語描述的設備1實現一種也是本發明主題的焊接方法。

該方法包括制備至少兩個型材構件3的步驟，型材構件3對應于固鎖件被設置，其中各自的要被焊接的區域4相互面對。

然后，對應于型材構件3的每個要被焊接的區域4生成溝槽19。要被焊接的區域4隨后被加熱，并通過將型材構件3相互壓靠來耦接到一起。這樣，區域4被保持為相互接觸，以使區域4熔融在一起，從而限定焊縫。

在這方面，要強調以下事實，即生成溝槽19的步驟還包括使要被焊接的區域4的不被溝槽19占據的部分平坦化(level)。

在實踐中，使工具21以不同工作深度在要被焊接的區域4的基本上整體的上方經過：

-對應于型材構件3的外周邊緣，工具21的工作深度較大，從而限定溝槽19；

–而對應于要被焊接的區域4的其余部分，工具21的工作深度較小，從而只去除足以弄平(flatten)和平整(even out)要被焊接的區域4的一小層塑料材料。

換句話說，工具21的目的不僅是成形溝槽19，而且它們對于平整壁面以及校正任何切割偏差也是很重要的。

在沒有這樣的平坦化的情況下，要被焊接的區域4會太不規整，并且因此不能焊接。

還要強調的是，溝槽19以及使要焊接的區域4平坦化是由設備1的工具21在型材構件3已經被安裝在固鎖件2上時生成和進行的，并且要被焊接的區域4是在沒有將型材構件3從固鎖件2拆下的情況下被耦接和熔融在一起的。

換言之，固鎖件2上型材構件3的加工處理只進行一次，并且設備1能夠執行根據本發明的方法的所有步驟，而型材構件3不必在其他機器上被制備和/或加工。

這樣的特性除了確保非常快速的執行之外，還允許避免由于固鎖件2上型材構件3的不正確安裝而導致的焊接偏差。

實際上，如果在另一機器上使要被焊接的區域4平坦化，然后要被焊接的區域4被安裝在設備1上進行焊接，那么會存在型材構件3被拙劣地焊接的風險，因為要被焊接的區域4可能沒有精確地面對和平行。

參照圖7a和圖7b中示意性地示出的方案，事先由溝槽19生成的格區19a是開口的，也就是說它具有一個側面朝著外面，其保持實質上可接近及可見。

因此，在圖7a和7b所示的方案中，焊縫借助于壓件27而被保持在格區19a的容積內，壓件27閉合格區19a的側面之一。

實際上將注意到，當型材構件3被移動靠攏時，溝槽19彼此重合以限定格區19a。此外，壓件27的存在決定了將焊縫保持在與型材構件3的外部可見表面相同的水平上的格區19a的閉合。

生成溝槽19的步驟借助于對每個型材構件3的頭部末端所限定的外周邊緣上的材料的去除操作來實現。這樣，所得到的溝槽19具有成四方形(in square)、即以90°成形的基本上階梯狀(stepped)構造，其沿著要被焊接的區域4的整個延展部分延伸。在對要被焊接的區域4加熱的步驟之前，尤其是在銑削去除步驟期間，借助于具有螺旋形狀的切割器工具21和軸向抽吸來實現保持削屑的步驟，軸向抽吸將被去除的削屑朝著腔室29a內部傳送。

參照圖8a、8b和8c中所示的方案，對應于每個要被焊接的區域4生成的溝槽19包括至少一個底切部分(undercut portion)30，以限定在型材構件3的可見表面部分32上獲得的凸起角(protruding corner)31。

在這種情況下，生成溝槽19的步驟也借助于每個型材構件3的外周邊緣上的去除操作來執行，不同之處在于所使用的工具21被特別成形以生成底切部分30。

特別地，工具21可以被成形為通過直接從固體的單個材料去除動作(stroke)生成溝槽19及其底切部分30。

但是也可能有其他替代性實施例，其中借助于兩個不同的工具21來完成去除操作，其中一個用于與圖7a中所示相似的方式成形溝槽19，而另一個用于只獲得底切部分30。

由此得到的溝槽19具有底切中的階梯狀構造，其沿著要被焊接的區域4的整個延展部分延伸。

底切步驟至少部分地是在型材構件3的可見表面部分32下面獲得的，以限定溝槽19的底切部分30。

更詳細地，需要強調的是，一旦溝槽19已經被生成：

–要被焊接的區域4包括頭部表面33，其適于在型材構件3的耦接步驟期間與另一要被焊接的區域4的頭部表面接觸；以及

–凸起角31被設置為與頭部表面33所位于的安置面相距預定距離34。

預定距離34是根據在型材構件3的耦接步驟期間要熔融的塑料材料的量以及溝槽19的底切部分30中可用的容積來確定的，溝槽19的底切部分30中可用的容積被設計用于在型材構件3的耦接步驟結束時收集被熔融的材料，如下文中將更好地介紹的那樣。

此外，在加熱步驟之前，溝槽19由與頭部表面33基本上成直角的第一表面35以及基本上傾斜的第二表面36定界，所述底切部分30是對應于基本上傾斜的第二表面36限定的。

第二表面36相對于型材構件3的可見表面部分32基本上傾斜10°到80°之間的一個角度。

但是不能排除本發明的其他替代性實施例，其中溝槽19、尤其是其底切部分30具有不同的構型，例如是彎曲的等。

鑒于溝槽19的具體構型，在要被焊接的區域4靠近和耦接的步驟期間，以下子步驟完成：

-使凸起角31到一起，從而它們基本上重合而沒有實質上(substantially)熔融它們；以及

–生成容納格區19a，容納格區19a由每個區域4的溝槽19限定，并且對應于型材構件3的可見表面部分32被相互靠攏的凸起角31閉合。

因此，在這種結構中，容納格區19a是閉合的，并且焊縫是在容納格區19a中。

對應于頭部表面33熔融的塑料材料實際上確實向上朝著型材構件3的可見表面部分32返回，并且保持限制在容納格區19a內。

在圖8a、8b、8c中所示的情形下，容納壓件27被使用，靠在型材構件3上，以便容納被熔融材料通過凸起角31的任何泄漏。

參考圖9a、9b、9c和9d中所示的方案中，溝槽19只在要熔融的型材構件之一上被獲得。

為此，型材構件3可以分為第一型材構件3a和第二型材構件3b，在第一型材構件3a上生成溝槽19，而在第二型材構件3b上不獲得溝槽19。

生成溝槽19的步驟對第一型材構件3a的要被焊接的區域4進行塑制(mould)以限定頭部表面40和在第一型材構件3a的可見表面部分42上獲得的凹角41。

正如在前面的情況下那樣，在圖9a、9b、9c、9d中所示的方案中，生成溝槽19的步驟也借助于在第一型材構件3a的外周邊緣上的去除操作來實現。

在生成溝槽19的步驟之后，執行對要被焊接的區域4進行加熱的操作，其通過使型材構件3a、3b靠近熱板熔焊元件12來執行。

在該步驟期間執行融解(dissolve)第一型材構件3a的頭部表面40和第二型材構件3b的要被焊接區域4的僅一部分的子步驟，以限定第二型材構件3b的凹陷表面(receding surface)43和在第二型材構件3b的可見表面部分42上獲得的凸角44。

為此，在圖9a、9b、9c和9d中所示的方案中，熱板熔焊元件12具有第一面45和第二面46、47，第一面45適于與第一型材構件3a的頭部表面40接觸，第二面46、47適于與第二型材構件3b的要被焊接區域4的僅一個部分接觸。

更詳細地，第二面46、47包括適于與第二型材構件3b接觸以限定凹陷表面43的至少一個凸起部(protruding part)46、和適于與第二型材構件3b保持間隔開一定距離并且避免與凸角44接觸的至少一個凹陷部(receding part)47。

如在圖9b中可以看到的那樣，第二面46、47具有兩個凹陷部47，它們工作于第二型材構件3b的相對兩側上。

凹陷部47之間的距離h取決于第二型材構件3b的高度；第二型材3b越高，凹陷部47之間的距離越大。

為此，熱板熔焊元件12可以被分成至少兩個區部(section)12a、12b，它們能相互移動以將凹陷部47相互靠近和遠離地移動。

在附圖10a和10b中所示的實施例中，例如，每個區部12a、12b是楔形的(wedge-shaped)，并且具有傾斜表面50，該傾斜表面50可以在另一區部12a、12b的傾斜表面50上滑動以改變凹陷部47之間的距離h。

但是不能排除其他替代性等效方案，諸如例如以下情形，即其中第二面46、47由一套(a kit of)可互換的板(sheet)構成，這些板相互不同地成形(特別地，它們具有不同的距離h)、并且根據第二型材構件3b的高度能選擇性地與熱板熔焊元件12相關聯。

在加熱步驟之后，執行要被焊接區域4的耦接步驟，其包括沿著滑軌8使型材構件3a、3b相互靠近，并且其設想將區域4熔融在一起以限定以上焊縫的子步驟。

鑒于凹角41、凸角44、頭部表面40和凹陷表面43的具體構型，在耦接步驟期間還執行以下子步驟:

–將頭部表面40與凹陷表面43熔融在一起；和

-使凹角41靠近凸角44，從而它們基本上重合而沒有實質上熔融它們，以限定焊縫的限制屏障(confinement barrier)。

為此要強調的是，在加熱步驟之后且在型材構件3a、3b的耦接步驟之前，第一型材構件3a的凹角41被設置為與第一型材構件3a的頭部表面40所位于的安置面相距第一預定距離48。

以相同的方式，在加熱之后且耦接之前，第二型材構件3b的凸角44被設置為與第二型材構件3b的所述凹陷表面43所位于的安置面相距第二預定距離49。

有益地，第一預定距離48大于或等于第二預定距離49，并且優選地，其略微更大，從而在型材構件3a、3b耦接時，頭部表面40和凹陷表面43接觸并且熔融在一起，而凹角41和凸角44僅僅相互靠著而不熔融。

根據在型材構件3a、3b的耦接步驟期間要熔融的塑料材料的量來確定第一預定距離48和第二預定距離49。

因此，在該構造中，焊縫保持局限在其中的容納格區19a由限制屏障下面的空間限定。

實際上要強調的是，對應于頭部表面40和凹陷表面43熔融的塑料材料保持包含在凹角41和凸角44所限定的容納屏障內，并且決不會出現在型材構件3a、3b外面。在圖9a、9b、9c所示的情形下，容納壓件27被使用為靠在型材構件3a、3b上以阻止通過凹角41和凸角44的任何熔融材料泄露。

對應于被焊接末端的門框或窗框的接附能力(adhesion capacity)取決于相互接觸的型材構件3的工作表面延展，在其他尺寸相同的情況下，型材構件3的工作表面延展由型材構件3的壁的厚度確定。

溝槽19的存在決定了型材構件3的壁厚度減小，并且在其他條件相同的情況下，要被熔融和焊接的工作表面減小。

為了確保更大的接附以及增大最終門框或窗框的機械強度，圖11到圖18示出了設備或機器1的一種替代性實施例。

在這個實施例中，機器1所處理的型材構件被分成第一型材構件60和第二型材構件61，它們分別具有要焊接的第一區域62和要焊接的第二區域63。

機器1包括基架38、固鎖件2、移動裝置7、去除裝置18和容納壓件27，它們與上面提到的那些完全一樣，完全引用對上面提到的那些的詳細介紹。

圖11到圖18的實施例中所示的熱板熔焊元件12具有彼此相對的第一面64和第二面65，要被焊接的區域62、63能被放置靠著它們接觸以被加熱。

優選地，熱板熔焊元件12由單個電阻構成，具有基本上為板形的構型，并且其借助于電路66被供給以電力來通過焦耳效應產生熱。

因此，第一面64和第二面65由電阻12的主表面限定。

但是，很容易理解，熱板熔焊元件12或者也可以由支撐塊板(support plaque)構成，支撐塊板在相對的側面上支持兩個或更多個分開的電阻，這些電阻中的一個限定第一面64，而另一個限定第二面65。

或者，可以有由一個或多個具有覆蓋有一系列導熱材料成形元件的平坦面的電阻構成的熱板熔焊元件12，這些導熱材料成形元件限定第一面64和第二面65；在這種情況下，成形元件可以有益地由一塊金屬板構成，這塊金屬板經受了用于以某種方式對表面64、65成形的彎曲(bending)、壓制(pressing)或其它類型的成形，這將在下文中更好地介紹。

在另一替代性實施例中，熱板熔焊元件12可以不是由電阻構成，而是由一個或多個感應加熱板(induction heating plate)構成。

根據本發明，熱板熔焊元件12以以下方式被成形：

-第一面64包括多個相互交替的第一凹部64a和第一凸部64b，它們適于在要被焊接的第一區域62上分別生成多個第一凸起(relief)62a和第一凹腔(cavity)62b；

-第二面65包括多個相互交替的第二凹部65a和第二凸部65b，它們適于在要被焊接的第二區域63上分別生成多個第二凸起63a和第二凹腔63b。

這樣被加熱和成形的要被焊接的區域62、63可以被接合在一起，其中第一凸起62a對應于第二凹腔63b插入，并且第二凸起63a對應于第一凹腔62b插入。

如可以在圖13中看到的那樣，第一凹部64a在熱板熔焊元件12上被設置為與第二凸部65b相對，第一凸部64b被設置為與第二凹部65a相對。

這意味著，在第一面64具有第一凹部64a的地方，第二面65具有第二凸部65b，在第一面64具有第一凸部64b的地方，第二面65具有第二凹部65a。

但是不能排除其他替代性實施例，其中一個面64、65上的凹部64a、65a并沒有精確地與另一面64、65上的凸部64b、65b相對，而是相互或多或少地錯開(staggered)。

第一凹部64a被成形為基本上與第二凸部65b互補，并且以同樣的方式，第一凸部64b被成形與第二凹部65a基本上互補。

但是其他實施例也是可能的，其中凹部64a、65a和凸部64b、65b并非精確地互補。

在圖中所示的實施例中，這兩個面64、65的凹部64a、65a和凸部64b、65b沿相互平行的直線延伸。

有利地，這樣生成的凹部64a、65a和凸部64b、65b的尺寸在0.5毫米至2毫米的厚度之間以及在1毫米至4毫米的深度之間變化，并且優選地大約等于1毫米的厚度和2毫米的深度。

這樣確定尺寸就允許以最佳方式切割型材構件60、61以獲得在其接合和焊接期間凸起62a、63a和凹腔62b、63b之間的緊密接附。

出于表示清楚和簡化的原因，附圖并沒有總是示出凹部64a、65a、凸部64b、65b、凸起62a、63a和凹腔62b、63b的實際尺寸，它們有時被強調以允許實現對本發明的更好地理解。

在附圖中所示的實施例中，凹部64a、65a、凸部64b、65b延伸所沿著的直線基本上與型材構件60、61所位于的安置面成直角，即是豎直的。

但是容易理解，可替代地，上述直線可以定位為平行于型材構件60、61所位于的安置面，并且因此是水平的。

而在另一實施方案中，該直線可以被定位為相對于型材構件60、61所位于的安置面傾斜。

不能排除以下方案，即凹部64a、65a和凸部64b、65b具有與線性構型不同的構型，例如可以基本上為點狀的。

在后一種情況下，凸部64b、65b由錐形尖頭(tapered cusp)替代限定，錐形尖頭與由一系列也為錐形的凹腔限定的凹部64a、65a相對，尖頭和凹腔以鑲嵌(chequered)方式被布置。

有利地，熱板熔焊元件12的面64、65覆蓋有防滑材料(non-slip material)，防滑材料防止型材構件60、61的塑料粘附到電阻12以及在凹部64a、65a內保持錐形。

這樣的防滑材料例如由特氟龍(teflon)、陶瓷、或特氟龍噴劑(teflon spray)構成。

但是，對于任何情況，機器1還包括與基架38相關聯的清潔裝置67，適于去除已經保持附著到熱板熔焊元件12的任何塑料部分。

清潔裝置67例如由一對用于分別在第一面64上方和在第二面65上方經過的刷子構成。

圖11和圖12僅示出了用于清潔第二面65的刷子67，但是很容易想到提供相同的刷子67來清潔第一面64。

刷子67以固定的方式被安裝在機器1的基架38上，相對于熱板熔焊元件12的移動路徑位于相對的側面上。

這樣，刷子67有機會在移動系統13操作熱板熔焊元件12在活動條件和非使用條件之間轉換(transit)期間在面64、65上方經過。

但是不能排除其他替代性實施例，其中刷子67能夠移動以使面64、65的清潔操作更容易。

與圖11到圖18中所示的機器1的實施例一致，根據本發明的方法或過程將對要焊接的區域62、63加熱設想為將它們移動相互靠近到一起并且使它們與熱板熔焊元件12的面64、65接觸(圖15和16)。

面64、65的構型導致在要焊接的第一區域62上生成第一凸起62a和第一凹腔62b，而在要焊接的第二區域63上生成第二凸起63a和第二凹腔63b(圖17)。

這時，通過以適當的壓力將型材構件相互壓靠將要被焊接的區域62、63保持相互接觸，加熱后的要焊接區域62、63被耦接在一起。

所述過程的這個步驟進行時要注意將第一凸起62a設置為對應于第二凹腔63b、將第二凸起63a設置為對應于第一凹腔62b。

隨后，熱板熔焊元件12的面64、65被清潔以去除已經保持附著到熱板熔焊元件12的任何塑料部分。

所述過程的這一部分是通過在熱板熔焊元件12在活動條件和非使用條件之間移動期間使刷子67分別在第一面64上方和在第二面65上方經過來執行的。

本發明實現了所提出的目標。特別地，可以將焊縫保持在格區19a內以及操作容納壓件27就阻止多余材料流出。因此，所有適于去除多余材料的表面修整工作被消除，隨之帶來時間方面、能量方面和節省對其它機械的使用方面的優勢。

此外，去除操作確保了相互接觸的型材構件3的表面的平坦化，隨之導致節省了目前為了獲得所要求的量而必須熔融的材料。

還要強調的是，在焊接板上提供凹部和凸部以及在要焊接區域上生成凸起和凹腔這種特定方案允許顯著地增大焊接的強度和機械緊密性。

凸起和凹腔以本發明所指定的方式相互耦接實際上確實決定了要焊接區域的緊密接附，這是因為與完全平坦的要焊接區域之間的傳統耦接相比，接觸面更大。

還必須強調的是，移開焊接板及被焊接材料的表面張力通常決定形成薄表面排斥層(thin surface repellent layer)，也被稱為“皮(skin)”，其至少部分地阻礙型材構件的末端的后續接附；而相互交替地存在凸起和凹腔則強烈地阻止形成“皮”表面層，“皮”表面層往往只在凸起的最暴露部分中形成而不影響凹腔。

由于所有這些原因，我們看到了型材構件的兩個頭部末端之間接附能力的增強，其允許實現極限強度(ultimate strength)大約30％的提高。

在這方面，已經在相同形狀和大小的幾對測試型材構件上進行了一系列實驗測試，這些測試型材構件的其它條件都相同，而只在以下特性方面有所不同：

A)未銑削的測試型材構件(即沒有溝槽19)，并且傳統地焊接，即借助于沒有凹部64a、65a和凸部64b、65b的焊接板；

B)未銑削的測試型材構件，但是根據本發明焊接，即借助于具有凹部64a、65a和凸部64b、65b的焊接板；

C)銑削過的測試型材構件(即具有溝槽19)，但是傳統地焊接；

D)銑削過的測試型材構件，并且根據本發明焊接。

示例性地，通過對于情形A)將極限強度指示為1千克并且將這樣的參考值與對于情形B)、C)和D)所獲得的數據相比較，得到以下結果：

–情形A)的極限強度：1千克

–情形B)的極限強度：1.3千克

–情形C)的極限強度：0.83千克

–情形D)的極限強度：1.1千克

因此如可以從所獲得的數據看到的那樣，顯然，使用具有凹部64a、65a和凸部64b、65b的焊接板就允許在沒有溝槽19時增強型材構件之間的連接(從1千克變化到1.3千克)，并且允許在有溝槽時增強型材構件之間的連接(從0.83千克變化到1.1千克)。