本文所述的實(shí)施例形式涉及用于射頻焊接的設(shè)備，該設(shè)備對具體在醫(yī)療領(lǐng)域中使用的用于生物液體(尤其是血液、血液成分和/或血液衍生物)通過的塑料管進(jìn)行射頻焊接。

背景技術(shù)：

已知的是在醫(yī)療輸血領(lǐng)域中，血液或者血液成分(血衍生物(haemoderivatives)和/或血成分(haemocomponents))可使用液囊取自患者和/或被相應(yīng)地供應(yīng)給患者，液囊通常包含抗凝血劑、連接到血液或者其成分流動到其內(nèi)部的塑料管。

在該上下文中，已知焊接血液或者其成分在其中流動的塑料管是必要的，以停止流動，以便將待經(jīng)受分析的樣品隔離，尤其是以無菌的方式或者為其它需求而將管關(guān)閉和分離。具體地，強(qiáng)烈地感覺到需要保證管的焊接是可靠和快速的，其不污染樣品，并且其是流體密封的、穩(wěn)定的和耐久性的。此外，焊接的其它要求是其必須不損壞血液分子并且其必須允許容易地分離兩條被焊接的帶，在兩側(cè)(即被分離的管的兩個終端)上保持密封。

因此對于完善用于射頻焊接的設(shè)備存在需求，其可克服現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的缺陷中的至少一個。

申請人已經(jīng)提出、測試和實(shí)施了本方明，以便克服現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的缺點(diǎn)，并且獲得這些以及其它目的和優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中被闡述并且以獨(dú)立權(quán)利要求為特征，而從屬權(quán)利要求書描述了本發(fā)明的其它特征或者主要發(fā)明構(gòu)思的變型。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，提供一種設(shè)備，其用于對在醫(yī)療輸血領(lǐng)域中使用的管進(jìn)行射頻焊接。根據(jù)實(shí)施例的一種形式，所述設(shè)備包括：

-電功率單元；

-控制板；

-射頻發(fā)生器模塊(rfgeneratormodule)；

-高壓電感器；

-焊頭，其設(shè)有具有電極的夾具。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，控制板包括至少一個中央處理單元和一個電子存儲器，用于命令中央處理單元的軟件指令和數(shù)據(jù)在所述電子存儲器中得到編碼和存儲，以便執(zhí)行射頻焊接。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，射頻發(fā)生器模塊包括：振蕩器、第一放大階段和第二放大階段。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，高壓電感器配置成將在從射頻發(fā)生器模塊的出口處產(chǎn)生的射頻信號的功率轉(zhuǎn)變到高電壓射頻信號，并且進(jìn)行阻抗匹配的精密調(diào)節(jié)和細(xì)微調(diào)諧。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，高壓電感器是單線圈誘導(dǎo)器或者雙線圈誘導(dǎo)器。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，焊頭包括設(shè)有第一電極和第二電極的夾具。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，焊頭包括能夠使得第一電極和第二電極來回移動(reciprocallymove)的驅(qū)動構(gòu)件。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，焊頭包括能夠與驅(qū)動構(gòu)件合作的一個或多個預(yù)裝載的彈性構(gòu)件。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，焊頭包括覆蓋物和能夠檢測覆蓋物存在的一個或多個傳感器構(gòu)件。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，焊頭包括能夠檢測管在夾具中存在的一個或多個傳感器構(gòu)件。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，電極包括第一電極和第二電極，其中第一電極或者第二電極中的一個或者另一個設(shè)有突出的齒，其能夠在管的焊接區(qū)域內(nèi)限定脫開(detachment)切口。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，第一電極或者第二電極中的一個和/或另一個設(shè)有水平的上表面。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，齒從水平的上表面突出，限定水平上表面的兩個半平面，所述兩個半平面能夠確定在管的焊接區(qū)域中的管的材料的所需變形，例如外展，其允許焊接的流體密封。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，第一電極或者第二電極中的一個和/或另一個設(shè)有斜的(beveled)或者圓化的前表面。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，焊頭設(shè)有一對相對的管夾持片。

本公開的這些和其它方面、特征和優(yōu)勢參照以下說明、附圖和所附的權(quán)利要求將被更好地理解。本說明書一體的并且形成本說明書一部分的附圖示出本發(fā)明實(shí)施例的一些形式，并且與本說明書一起意旨描述本公開的原理。

在本說明書中所述的不同的方面和特征在可能的情況下可被單獨(dú)使用。這些單獨(dú)的方面，例如在所附的從屬權(quán)利要求中所述的方面和特征，可為分案申請的主題。

應(yīng)該理解的是，在取得專利權(quán)的過程中被發(fā)現(xiàn)的已知的任何方面或者特征將不被要求保護(hù)并且將是被放棄的主題。

附圖說明

本發(fā)明的這些和其它特征將從作為非限制性實(shí)例參照附圖給出的實(shí)施例的一些形式的以下說明而變得明了，其中：

-圖1是射頻焊接操作的示意圖；

-圖2是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的示意圖；

-圖3是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的示意圖示；

-圖4是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的框示意圖示；

-圖5是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的示意圖示；

-圖6是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的框示意圖示；

-圖7是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的單獨(dú)部分的圖示；

-圖7a和圖7b是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的部分的示意圖；

-圖7c是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的單獨(dú)部分的圖示；

-圖8是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的一部分的側(cè)面視圖；

-圖9是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的示意圖示；

-圖10是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的框示意圖示；

-圖11是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的一部分的示意圖示；

-圖12和圖12a是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的一部分的實(shí)施例的其它形式的示意圖示；

-圖13是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的示意圖示；

-圖14是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的一部分的示意圖示；

-圖15是根據(jù)本文所述的實(shí)施例形式的射頻焊接設(shè)備的一部分的實(shí)施例的另一種形式的示意圖示。

為了便于理解，在可能的情況下使用相同的參考編號以確定附圖中的相同的公共元件。應(yīng)該理解的是實(shí)施例一種形式的要素和特征可被方便地并入到實(shí)施例的其它形式中而無需進(jìn)一步進(jìn)行澄清。

具體實(shí)施方式

我們現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明實(shí)施例的不同形式，其中一個或多個實(shí)例在附圖中示出。每個實(shí)例通過本發(fā)明的示例被提供并且不應(yīng)被理解成作為對其的限制。例如，由于它們是實(shí)施例一種形式的一部分的程度而示出或者描述的特征可在實(shí)施例的其它形式上采用或與實(shí)施例的其它形式相關(guān)聯(lián)地采用以便產(chǎn)生實(shí)施例的另一種形式。應(yīng)該理解的是本發(fā)明將包括所有這樣的修改和變型。

本文所述的實(shí)施例的形式涉及用于對塑料管進(jìn)行射頻焊接的設(shè)備，該塑料管用于在醫(yī)療輸血領(lǐng)域、還包括血液或者其成分的捐獻(xiàn)(例如血漿捐獻(xiàn))領(lǐng)域中血液或血液成分的通過。

在此我們必須指出表述“血液”和“血液成分”如在本文所述的實(shí)施例的形式中使用時可分別指代全血和血衍生物和/或血成分(即在離心作用過程之后從全血中提取的血液成分)。血液成分可以是紅血球、血小板、血漿、血沉棕黃層的濃縮物，血沉棕黃層是在全血的離心作用過程之后產(chǎn)生的由血漿、紅血球濃縮物、白血球濃縮物和血小板的混合物形成的中間成分。

在此我們也必須指出射頻(radiofrequency，rf)焊接如在本文所述的實(shí)施例的形式中使用時可以是射頻焊接，尤其是高頻(highfrequency，hf)或者特高頻(veryhighfrequency，vhf)焊接，其利用經(jīng)受可變電場的材料的介電性質(zhì)，并且其可允許通過材料的受控熔融將兩部分結(jié)合而不使用膠或粘合劑?？稍诒疚乃龅膶?shí)施例的形式中使用的射頻焊接可提供將兩種材料在待被結(jié)合材料的表面上結(jié)合，供應(yīng)射頻能量，尤其是以電磁場形式的高頻(hf，3-30mhz)或者甚至特高頻(vhp，30-300mhz)，并且以壓力的形式，即機(jī)械壓縮。在本文所述的實(shí)施例的形式中使用的射頻焊接中，發(fā)電機(jī)模塊產(chǎn)生能量，以及用于供應(yīng)電能和機(jī)械壓力的工具被稱為具有電極夾具的焊頭，此后更簡單地稱為焊頭、焊接夾具或者只被更簡單地稱為夾具。例如參見圖1，部分a用于描述管200，其通過具有成對電極114，116的夾具112經(jīng)受射頻焊接。例如，電極可由黃銅制成。

電能導(dǎo)致材料內(nèi)部的分子移動，分子移動產(chǎn)生使得材料軟化和熔融的熱量。在本文所述的實(shí)施例的形式中使用的射頻焊接中，不施加外部熱量，但是在材料內(nèi)部產(chǎn)生熱量。表面保持處于壓力下，并且在壓力下熱量的組合導(dǎo)致表面熔融和結(jié)合。在熔融材料的表面冷卻之后，創(chuàng)建焊接。例如參見圖1，部分b，用于描述管200，其具有通過射頻焊接獲得的結(jié)合或者焊接202。通常情況下，某些塑料材料可通過射頻焊接，諸如pvc(聚氯乙烯)、聚酰胺(pa)、聚氨基甲酸酯(pu)、乙酸酯(acetates)、尼龍、pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、peva(聚乙烯醋酸乙烯酯)、eva(乙烯醋酸乙烯酯)和一些塑料abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。在醫(yī)療輸血領(lǐng)域中在射頻焊接中最通常使用的材料是pvc。在射頻焊接中，高頻波的一個實(shí)例是27.120mhz，而特高頻波的一個實(shí)例是40.685mhz。

此外，在此我們必須指出如在本文所述的實(shí)施例的形式中使用的管200可以是在醫(yī)療輸血領(lǐng)域中使用的管、用于一次性血液液囊或者用于血漿除去法的撓性管、試管、導(dǎo)管(pipe)、標(biāo)準(zhǔn)管。例如，如在本文所述的實(shí)施例的形式中使用的管可以是塑料管，尤其是pvc。如在本文所述的實(shí)施例的形式中使用的管可以是細(xì)長的中空管狀主體，其具有從約2.7mm變化到約6mm的確定的直徑，并且具有在內(nèi)部限定通過通道的側(cè)壁。側(cè)壁可具有確定的厚度，例如，其可從約0.4mm到約1.0mm變化。為了焊接如在本文所述的實(shí)施例的形式中使用的在醫(yī)療輸血領(lǐng)域中的pvc管，可以提供40.685mhz的頻率。

圖2用于描述設(shè)備100的實(shí)施例的形式，其用于射頻焊接在醫(yī)療輸血領(lǐng)域中使用的管200。根據(jù)實(shí)施例的一些形式，設(shè)備100包括：

-電功率單元102；

-控制板104；

-射頻發(fā)生器模塊106；

-高壓電感器108；

-焊頭110，其設(shè)有具有電極的夾具。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，設(shè)備100可以是便攜類型的，而根據(jù)其它示例實(shí)施例，設(shè)備100可以是臺式(benchtop)類型的。

根據(jù)可能的實(shí)施，電功率單元102配置成以電力的方式給控制板104、射頻發(fā)生器模塊106、高壓電感器108和焊頭110供以功率。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，電功率單元102例如在便攜式設(shè)備100的情況下可以是電池/蓄電池組，其可在出口處供應(yīng)在22v-30v(直流電(dc))范圍內(nèi)的電壓，或者在其它實(shí)施方式中，例如在臺式設(shè)備100的情況下，功率可以在固定值下，例如24v，來自連接到電網(wǎng)的電壓互感器/適配器。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，控制板104可包括中央處理單元(cpu)104a，電子存儲器104b，可能的電子數(shù)據(jù)庫和輔助電路(或者i/o)(未示出)。例如，cpu104a可以是在工作或計算機(jī)循環(huán)的控制、自動化和管理領(lǐng)域中使用的任何類型的控制器、微控制器、處理器或者微處理器。電子存儲器104b可連接到cpu104a，并且可以是商業(yè)上可獲得的那些中的一個或多個，諸如隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程存儲器(eprom)、用電力可擦除的可編程只讀rom存儲器(eeprom)、軟盤、硬盤、光盤、cd-rom、光學(xué)磁盤、光學(xué)或者磁性的卡、大容量存儲器、固態(tài)存儲卡或者縮微卡或者數(shù)字存儲器的任何其它形式，本地或者遠(yuǎn)程的。軟件指令和數(shù)據(jù)例如可被編碼并且存儲在電子存儲器104b中以便命令cpu104a。輔助電路也可連接到cpu104a，以便按常規(guī)那樣幫助處理器。輔助電路例如可包括下述至少之一：高速緩沖電路、供電電路、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)等等。通過控制板104可讀的程序(或者計算機(jī)指令)可確定根據(jù)射頻焊接方法可執(zhí)行哪些任務(wù)。在實(shí)施例的一些形式中，程序是由控制板104可讀的軟件。控制板104可包括用于產(chǎn)生和存儲信息的代碼以及在這種射頻焊接方法期間引入或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，控制板104可配置成根據(jù)射頻焊接方法管理整個焊接循環(huán)。安裝在控制板104上的cpu104a可在從操作者開始焊接直到結(jié)束時的焊接過程期間驗證設(shè)備100的狀況。

在實(shí)施例的一些形式中，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，控制板104的cpu104a可管理并且監(jiān)控來自設(shè)備100的各種信號，包括：

-濕度/液體信號，其在焊接期間在電極之間指示液體或者濕度在管200上的存在；

-火花報警信號，當(dāng)管200被穿孔時，例如在焊接期間產(chǎn)生該信號，并且由于在電極之間的電勢方面的高的差異而產(chǎn)生電?。?/p>

-溫度報警信號，其指示已經(jīng)超過rf產(chǎn)生模塊106的最高溫度。

在實(shí)施例的一些形式中，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，控制板104的cpu104a也可管理并且監(jiān)控來自設(shè)備100的其它信號，包括：

-通知用戶缺乏焊頭的保護(hù)蓋的信號，其提供成防止用戶在焊接過程期間接觸高電壓下的電極；

-低電池信號，在具有電池組的電功率單元102的情況下，其通知用戶在繼續(xù)焊接之前需要給電池再充電。

在實(shí)施例的其它形式中，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，控制板104的cpu104a也可管理并且監(jiān)控來自設(shè)備100的焊接結(jié)束信號，其通知操作者焊接完成。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，射頻發(fā)生器模塊106配置成產(chǎn)生焊接管200所需的高電壓射頻(rf)信號。具體的，射頻發(fā)生器模塊106可產(chǎn)生特高頻(vhf)信號，例如40.685mhz。申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)40.685mhz的該特高頻可與制成待焊接的管200的pvc材料良好地配合。射頻發(fā)生器模塊106也被配置成控制產(chǎn)生的波信號的穩(wěn)定性，并且在出口處供應(yīng)與夾具的電極之間的電壓成比例的低電壓信號。根據(jù)可能的示例實(shí)施例，射頻發(fā)生器模塊106可以是低功率的，例如65w或者高功率的，例如90w。

根據(jù)實(shí)施例的一些形式，射頻發(fā)生器模塊106可包括振蕩器106a，第一放大階段106b和第二放大階段106c。

射頻發(fā)生器模塊106可包括溫度傳感器106d，例如與第一放大階段106b相關(guān)聯(lián)。

射頻發(fā)生器模塊106可包括濕度傳感器106e，例如與第二放大階段106c相關(guān)聯(lián)。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，振蕩器106a配置成在焊接循環(huán)開始時產(chǎn)生具有頻率的波信號，例如40.685mhz，其將被在隨后的第一放大階段106b和第二放大階段106c中被放大。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，第一放大階段106b配置成產(chǎn)生信號的第一放大、阻抗匹配和濾波。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，第二放大階段106c配置成產(chǎn)生信號的最終放大(甚至高達(dá)100w)、阻抗匹配、濾波和適于控制板104的一系列的信號。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，高壓電感器108可配置成將在從射頻發(fā)生器模塊106的出口處產(chǎn)生的射頻信號的功率轉(zhuǎn)變到高電壓射頻信號，并且進(jìn)行阻抗匹配的精密調(diào)節(jié)和調(diào)諧。

根據(jù)可能的實(shí)施方式，焊頭110配置成將來自高壓電感器108的射頻信號施加到負(fù)載，即施加到待被焊接的管200。焊頭110可包括設(shè)有例如由黃銅制成的第一電極114和第二電極116的夾具112。第一電極114可被限定為熱電極，即接收射頻信號的電極，而第二電極116可被限定為冷電極，即接地電極。第一電極114和第二電極116可相對于彼此移動，以便在焊接期間將所要求的壓縮施加到管200的表面。

圖3、圖4、圖5、圖6和圖7用于描述實(shí)施例的形式，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，其中設(shè)備100是便攜類型，并且可由電池組功率單元102供以功率，并且可如上所述設(shè)有焊頭110。

具體地，圖3和圖4用于描述便攜式設(shè)備100，其具有設(shè)有激活操縱桿120的機(jī)頭118，借助于其來開始焊接循環(huán)。使用圖3和圖4描述的設(shè)備100包括電池組功率單元102、負(fù)載輸入連接器107、控制板104、射頻發(fā)生器模塊106、高壓電感器108和焊頭110。射頻發(fā)生器模塊106連接到控制板104，射頻發(fā)生器模塊106從控制板104接收命令以及控制脈沖和信號，并且射頻發(fā)生器模塊106也可通過控制板104交換關(guān)于焊接的數(shù)據(jù)和信息。控制板104又從電池組功率單元102接收功率并且將所述功率引導(dǎo)到射頻發(fā)生器模塊106。射頻發(fā)生器模塊106還連接到機(jī)頭118以便將所產(chǎn)生的射頻信號傳送到高壓電感器108，高壓電感器108將所述射頻信號傳送到焊頭110，其在這種情況下具有熱的第一電極114和冷的第二電極116。高壓電感器108可包括至少一個高電壓線圈108a(還參見圖15)、阻抗校準(zhǔn)環(huán)108b以及線圈支撐部108c，例如由縮醛樹脂，諸如迭爾林(delrin)或者聚四氟乙烯(ptfe，特氟隆(teflon))制成。

圖5、圖6、圖7、圖7a、圖7b、圖7c和圖8用于描述一種手槍式便攜式設(shè)備100，或者其部分，其設(shè)有手柄或者槍托124、容納外殼或者殼體125以及啟動按鈕126，通過所述啟動按鈕126來開始焊接循環(huán)。使用圖5和圖6描述的設(shè)備100包括在容納外殼125內(nèi)部的電池組功率單元102，控制板104，cpu-rf接口卡105，射頻發(fā)生器模塊106，高壓電感器108，在這種情況下包含在射頻發(fā)生器模塊106里并且屬于射頻發(fā)生器模塊106，用于數(shù)據(jù)連接109的轉(zhuǎn)換模板和焊頭110。射頻發(fā)生器模塊106連接到cpu-rf接口卡105，并且其連接到控制板104?？刂瓢?04又從電池組功率單元102接收功率并且將所述功率引導(dǎo)到射頻發(fā)生器模塊106，通過cpu-rf接口卡105。最后，控制板104連接到用于數(shù)據(jù)連接109的轉(zhuǎn)換模塊，其可用于與計算機(jī)交換數(shù)據(jù)。射頻發(fā)生器模塊106將所產(chǎn)生的射頻信號傳送到高壓電感器108。高壓電感器108可包括至少一個高電壓線圈108a和線圈支撐部108c，線圈支撐部108c例如由縮醛樹脂(諸如迭爾林)或者特氟隆制成。在這個具體的情況下，高壓電感器108可具有雙高電壓線圈，其可供應(yīng)更高電壓的止推(thrust)(也參見圖14)。高壓電感器108因此將信號供應(yīng)到焊頭110，在這種情況下其也設(shè)有熱的第一電極114和冷的第二電極116，熱的第一電極114和冷的第二電極116例如使用設(shè)有驅(qū)動軸101的驅(qū)動構(gòu)件103相對于彼此線性移動。根據(jù)實(shí)施例的一些形式，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，驅(qū)動構(gòu)件103可以是設(shè)有內(nèi)在線性運(yùn)動致動器的馬達(dá)或者可配置成將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動。轉(zhuǎn)換通常可利用轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的類型來進(jìn)行，例如螺線管致動器、滾珠螺線管致動器以及滾動螺線管致動器。如與本文所述的實(shí)施例的形式相關(guān)聯(lián)使用的驅(qū)動構(gòu)件103可以是驅(qū)動構(gòu)件，其可選自于由以下所構(gòu)成的組：電動馬達(dá)、步進(jìn)式電動馬達(dá)、磁性馬達(dá)、具有馬達(dá)的線性軸、線性馬達(dá)(諸如機(jī)械線性馬達(dá)、壓電線性馬達(dá)、電磁線性馬達(dá))、機(jī)電馬達(dá)、電磁體。例如，馬達(dá)可設(shè)置成使用電磁場和磁場用于在由電線圈形成的第一部分之間和由其它電線圈形成的第二部分之間相互作用，或者通過永久性的或者賦能的磁鐵或者導(dǎo)體。在具體的可能的實(shí)例中，驅(qū)動構(gòu)件可配置成線性馬達(dá)，例如感應(yīng)式線性馬達(dá)、同步線性馬達(dá)、無刷同步線性馬達(dá)、同極線性馬達(dá)、音圈線性馬達(dá)、管狀線性馬達(dá)或者也正如我們所說的壓電線性馬達(dá)或者電磁體。

圖7用于描述焊頭110的實(shí)施例的形式，例如可與使用圖5和圖6所述的實(shí)施例的形式結(jié)合使用。焊頭110可包括保護(hù)蓋130，第二電極116例如可通過螺釘132附接到保護(hù)蓋130。螺釘132(例如外展的鋼類型)用于夾持第二電極116并用于調(diào)節(jié)它的相對于第一電極114的平面性以及對準(zhǔn)。焊頭110還可包括夾持螺母134，例如其由鍍鎳鋁制成，以便夾持蓋130。此外，焊頭110可設(shè)有磁鐵136，例如其由釹制成，以便提供蓋130存在或者不存在的信號。提供傳感器構(gòu)件，例如磁性傳感器137，其能夠與磁鐵136合作以便發(fā)出蓋130存在的信號。焊頭110還可設(shè)有第一電極114可設(shè)置在其上的上部止推襯套138，以及下部止推襯套140，兩者都可例如由縮醛樹脂(例如迭爾林)制成。上部止推襯套138可設(shè)有一體的防護(hù)壁，保護(hù)它以防止如果焊接不成功時可能的飛濺，并且保護(hù)操作者免受血材料的意外泄漏?？商峁├缬射撝瞥傻膶?dǎo)銷144以便結(jié)合上部止推襯套138和下部止推襯套140，以及可提供螺釘142，例如外展的鋼螺釘，以便將上部止推襯套138和下部止推襯套140夾持到彼此。此外，焊頭110可設(shè)有一個或多個墊片148，例如o形環(huán)，以便液壓密封，并且將上部止推襯套138和下部止推襯套140軸向保持到彼此。提供rf電纜146以便將由射頻發(fā)生器模塊106產(chǎn)生的射頻信號傳送到第一電極114。焊頭110還設(shè)有一對相對的管夾持片150，例如其由abs制成，其適于防止管200在焊接期間側(cè)向/橫向運(yùn)動。管夾持片150彼此獨(dú)立地工作并且每一個與它自身的例如由不銹鋼制成的彈簧152或者類似的彈性元件相關(guān)聯(lián)，這便于并且補(bǔ)償其運(yùn)動。

焊頭110還設(shè)有驅(qū)動構(gòu)件103，其可以是如我們所說的步進(jìn)電動馬達(dá)構(gòu)件，例如與驅(qū)動構(gòu)件支撐部154(例如由鍍鎳鋁制成)相關(guān)聯(lián)。驅(qū)動構(gòu)件103具有驅(qū)動軸101，其可沿著線性行程延伸和縮回。驅(qū)動構(gòu)件103可通過例如由鋼制成的銷或者螺釘164和也例如由鋼制成的螺母168夾持到驅(qū)動構(gòu)件支撐部154。在實(shí)施例的一些形式中，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，驅(qū)動構(gòu)件103與一個或多個彈性預(yù)裝載構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，例如此后的預(yù)裝載彈簧166，在這個具體的情況下兩個彈簧相對地設(shè)置在驅(qū)動構(gòu)件103的兩側(cè)處。銷164和螺母168也可設(shè)置成夾持預(yù)裝載彈簧166。當(dāng)驅(qū)動構(gòu)件103在其導(dǎo)致電極114，116被拉動接近管200之后由于管200的抵抗而收縮時預(yù)裝載彈簧166被壓縮。但是，當(dāng)后者在射頻開始之后塌縮時預(yù)裝載彈簧166不再與管200的抵抗相遇而再次延伸，因此使得驅(qū)動構(gòu)件103向前移動，在焊接期間提供必要的壓縮止推。

可提供防旋轉(zhuǎn)銷156，例如其由鋼制成，以便防止下部止推襯套140的旋轉(zhuǎn)。磁鐵158，例如其由釹制成，可位于防旋轉(zhuǎn)銷156上并且配置成如果驅(qū)動構(gòu)件103將喪失其旋轉(zhuǎn)數(shù)時可發(fā)出下部止推襯套140的行程末的信號。提供磁性傳感器160，其能夠與磁鐵158合作，以便在焊接結(jié)束時發(fā)出行程末的信號。例如由鋁制成的焊頭支撐部162設(shè)置成用于將焊頭附接到射頻發(fā)生器模塊106和耗散器127(圖7c)。焊頭支撐部162可通過銷164連接到驅(qū)動構(gòu)件支撐部154。用信號通知蓋130存在的磁性傳感器137可設(shè)置在焊頭支撐部162上。

圖7a和圖7b分別用于描述第一電極114(圖7a)和第二電極116(圖7b)的實(shí)施例的形式，其例如可用于參考圖5和圖6所述的實(shí)施例的形式中。

具體地，第一電極114例如可具有斜的側(cè)面的截棱錐形狀：例如其可具有像鐘形或者楔形的形狀，其具有四角形例如基本上正方形的基部，具有圓化的側(cè)面，例如由在側(cè)面處圓化的四個面114a形成，具有輻射狀的表面，例如具有從3mm到5mm、例如約4mm的曲率半徑，以及水平的上表面114b，其具有基本上平面的形狀，其可面對第二電極116。第一電極114可附接到上部止推襯套138并且接收射頻信號，并且因此可限定熱的電極。由于它的如上所述的幾何學(xué)形狀，第一電極114允許良好的射頻焊接，尤其水平的上表面114b限定保證正確焊接的支撐平面。

而第二電極116可具有例如棱柱形狀，其具有斜的側(cè)面；例如，它可具有類似平行六面體的形狀，其具有圓化的側(cè)面，具有四角形的例如基本上矩形的基部，具有兩個圓化的面116a和兩個水平的側(cè)面116c，以及水平的上表面116b，其基本上是可面對第一電極114的平面的。齒或者脊?fàn)钗?16d可設(shè)置在水平的上表面116b上，從上表面116b朝向第一電極114突出，具有在約0.25mm和0.35mm之間、例如約0.3mm的高度。

齒116d可將水平的上表面116b分成兩個相同的半平面，例如其中每個具有約1.5mm的寬度，以便限定所需的變形，例如在管200的焊接區(qū)域中的管200材料的外展，其允許焊接的液體密封。

第二電極116可附接到蓋130并且接地，并且因此可被限定為冷的電極。由于它的如上所述的幾何學(xué)形狀，第二電極116允許正確的射頻焊接，由于齒116d限定切口，其促進(jìn)管200的兩個部分的脫開(例如參見圖1)。切口位于由水平的上表面116b的上述半平面所限定的兩個焊接平面之間。

圖7c用于描述設(shè)備100的實(shí)施例的形式，其中控制板104包括在手柄124中，激活按鈕126安裝在其上，并且電力電纜122從其端部延伸，以便連接到功率單元102。在手柄124的末端處，還有一個連接器129，用于連接到計算機(jī)，例如通過數(shù)據(jù)連接轉(zhuǎn)換模塊109。焊頭110安裝成從外殼125的前面突出，并且附接到射頻發(fā)生器模塊106和耗散器127(圖7c)。射頻發(fā)生器模塊106還包括在其內(nèi)部的cpu-rf接口卡105和高壓電感器108。外殼125和手柄124由兩個半殼體形成，通過螺釘和螺母121連接到彼此，它們一旦連接就具有手槍的外觀。

參照圖6、圖7、圖7c和圖8，我們現(xiàn)在將描述設(shè)備100的可能的功能。在將待焊接的管200定位在第一電極114和第二電極116之間并且按下起動按鈕126之后，上部止推襯套138被驅(qū)動前進(jìn)以及第一電極114因此開始朝向第二電極116移動。通過驅(qū)動構(gòu)件103而發(fā)生移動，其由于驅(qū)動軸101的延伸而開始上部止推襯套138的移動。第一電極114一進(jìn)入到與管200接觸，后者即管200又進(jìn)入與第二電極116的接觸，并且開始橢圓化(ovalize)。推靠管200的不可壓縮材料的驅(qū)動構(gòu)件103由于位于其側(cè)面處的預(yù)裝載彈簧166的存在而縮回。此時射頻開始，管200塌縮，并且制成其的材料不再提供對驅(qū)動構(gòu)件103推力的任何抵抗；由于由兩個預(yù)裝載彈簧166賦予驅(qū)動構(gòu)件103的止推，從而由第一電極114獲得必要的止推，并且獲得最佳的焊縫輪廓。具體地，驅(qū)動構(gòu)件103向后運(yùn)動幾毫米由管200的厚度加上預(yù)裝載彈簧166預(yù)裝載的幾毫米(例如1.5mm)給定，作為要保證焊接進(jìn)行的安全限度。當(dāng)焊接操作完成時，上部止推襯套138返回到初始位置，準(zhǔn)備進(jìn)行第二焊接。圖8也被用于描述焊頭110的實(shí)施例的形式，其中示出預(yù)裝載彈簧166的最大長度c。可能重要的是在校準(zhǔn)步驟內(nèi)，彈簧被壓縮并限定最大長度c，例如在約10mm至約15mm之間，例如約13mm，其對于克服墊片148和蓋130之間的慣性或者摩擦而言可能是決定性的。

圖9、圖10和圖13用于描述臺式設(shè)備100的實(shí)施例的形式，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的所有形式，其從電力干線通過電力電纜122供以功率。

具體地，圖9和圖10用于描述臺式設(shè)備100，其設(shè)有單個焊頭110，而圖13用于描述多類型的臺式設(shè)備100，即設(shè)有多個焊頭110，通過其可在管200上執(zhí)行多個焊接操作。

圖10用于描述具有單個焊頭110的臺式設(shè)備100的實(shí)施例的形式，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，使用圖9。在可能的實(shí)施方式中，設(shè)備100包括控制板104、cpu-rf接口卡105、射頻發(fā)生器模塊106，高壓電感器108和焊頭110。高壓電感器108可設(shè)有高電壓線圈108a，例如雙線圈，阻抗校準(zhǔn)環(huán)108b和線圈支撐部108c。提供焊接模塊111，其由外殼111a形成，高壓電感器108設(shè)置在外殼111a內(nèi)，在驅(qū)動構(gòu)件103(其在這種情況下可以是電磁體)和焊頭110之間。在實(shí)施例的一些形式中，焊接模塊111可與驅(qū)動構(gòu)件103相關(guān)聯(lián)，或者包括驅(qū)動構(gòu)件103或者與驅(qū)動構(gòu)件103合作。提供預(yù)裝載彈簧166，設(shè)置成在驅(qū)動構(gòu)件103和第一電極114之間進(jìn)行合作。預(yù)裝載彈簧166可安裝在線圈支撐部108c上并且約束在兩個止動元件，前部止動元件166a和后部止動元件166b之間，以便限定所需的最大長度c。線圈支撐部108c具有狹縫166c，后部止動元件166b可在狹縫166c中滑動。預(yù)裝載彈簧166和它的與驅(qū)動構(gòu)件103和第一電極114合作的功能基本上如針對圖5、圖6、圖7、圖7c和圖8中的實(shí)施例的形式所述的那樣。焊頭110具有蓋130，其設(shè)有開口131，例如成形的狹縫、溝槽、窗口或者諸如此類，以便管200通過，以便管200可插入到夾具112內(nèi)。

圖11用于描述焊頭110的實(shí)施例的形式，其例如可用于使用圖9和圖10所述的實(shí)施例的形式。焊頭110包括設(shè)有第一電極114和第二電極116的夾具112。焊頭110可設(shè)有具有卡口型夾持座173的夾持環(huán)172，以便連接到設(shè)備100的剩余部分。焊頭110還可包括電極支撐結(jié)構(gòu)174，其支撐第二電極116，并且設(shè)有定位座176以便在焊接期間容納管200。第二電極116可通過螺釘132夾持到電極支撐結(jié)構(gòu)174，螺釘132可用于調(diào)整它的平面性和相對于第一電極114的對準(zhǔn)。也可提供保持管的銷170，其能夠在焊接期間保持管處于定位座176內(nèi)，并防止其變松。

此外，在實(shí)施例的一些形式中，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，可提供一個或多個傳感器構(gòu)件，其能夠檢測管200在夾具112中的存在。

例如，在可能的實(shí)施方式中，能夠檢測管200在夾具112中存在的一個或多個傳感器構(gòu)件可包括一對機(jī)械式的微動開關(guān)178，其能夠發(fā)出管200的存在的信號，安裝在支撐框架180上。根據(jù)可能的實(shí)施方式，用作熱電極的第一電極114可被成形有面對第二電極116的水平的上表面114b，以及水平的側(cè)面114c，齒114d從水平的上表面114b突出，類似于參照圖7b描述的齒116d。

齒114d設(shè)置成用于在焊接區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生脫開切口(detachmentincision)，并且將水平的上表面114b分成兩個半平面，以便限定所需的變形，例如在管200的焊接區(qū)域中的管200材料的外展，其允許焊接的流體密封。

用作冷電極的第二電極116可具有圓化的側(cè)面116f和水平的上表面116g(面對第一電極114)。具體地，在使用圖11描述的實(shí)施例的形式中使用的第一電極114可像使用圖7b描述的第二電極116一樣制造，而在使用圖11描述的實(shí)施例的形式中使用的第二電極116可像使用圖7a描述的第一電極114一樣制造。

圖12和圖12a用于描述焊頭110的實(shí)施例的其它形式，其例如可用于使用圖9和圖10描述的實(shí)施例的形式中，并且其中第一電極114或者熱電極具有完全圓化并且斜的前表面114f，而第二電極116或者冷電極具有例如已經(jīng)參照圖7b描述的齒116d。在可能的實(shí)施方式中，第二電極116可具有凸形形狀，例如楔形，并且可具有齒116d從其突出的水平上表面116e或者平的前表面。在可能的實(shí)施方式中，代替具有卡口型座173的夾持環(huán)172，焊頭110具有帶螺紋的附接螺母182。此外，也可提供附接銷183，用于連接到設(shè)備100的剩余部分。使用圖12和圖12a的描述的焊頭110還可包括電極支撐結(jié)構(gòu)184，其支撐第二電極116，并且設(shè)有定位座186以便在焊接期間容納管200，并且具有前端蓋192。第二電極116可通過螺釘132夾持到電極支撐結(jié)構(gòu)184，螺釘132也可用于調(diào)整它的相對于第一電極114的平面性。也可提供用于保持管的插入件177，例如由像迭爾林那樣的縮醛樹脂制成，設(shè)置在定位座186內(nèi)并且能夠在焊接期間將管保持在定位座186中，并且防止其變松。像例如可在圖12a中看見的那樣，用于保持管的插入件177可被成形為與管形狀配合的形狀，具有插入開口180a，略小于管200的標(biāo)稱尺寸或者直徑，以便通過管200材料的輕微變形來發(fā)生插入，并且防止任何意外的脫開。此外，在可能的實(shí)施方式中，能夠檢測管200在夾具112中的存在的一個或多個傳感器構(gòu)件可以是一對光學(xué)傳感器188，其能夠發(fā)出管200存在的信號并且安裝在支撐板190上。

參照圖13，其用于描述具有并聯(lián)焊頭的臺式設(shè)備100，其被提供成使得在實(shí)施例的上述形式中可使用多個例如兩個、三個、四個、五個或者超過五個的焊接模塊111，像使用圖10描述的那樣，并且其能例如像參照圖11或者圖12描述的那樣提供焊頭110。設(shè)備100可包括單個控制板104、可能的單個cpu-rf接口卡105、以及單個射頻發(fā)生器模塊106，全部與焊接模塊111相配合。在使用圖13描述的實(shí)施例的形式中，焊接模塊111可設(shè)置成封裝在外殼123內(nèi)部，并且可提供外部容納座133，其在外殼123的外部，各種焊接模塊111的焊頭110與其合作。焊頭110可通過其夾具112從外殼123突出，因此在容納座133中具有第一電極114和第二電極116。

圖14用于描述實(shí)施例的形式，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，其為具有雙線圈類型的高壓電感器108，其包括內(nèi)部的初級線圈108d、外部的次級線圈108e、外部支撐部108f(例如由玻璃纖維制成)、以及內(nèi)部線圈支撐部108c。

內(nèi)部的次級線圈108e安裝在內(nèi)部的線圈支撐部108c上，以及外部的支撐部108f設(shè)置在其上方。初級線圈108d又安裝在外部支撐部108f上，因此保持初級線圈108d從次級線圈108e分開并且遠(yuǎn)離次級線圈108e。這個解決方案正如我們所說的那樣可有利于供應(yīng)更大的電壓止推。例如，在本文所述的實(shí)施例的形式中的初級線圈108d和次級線圈108e可分別是由鍍銀的銅線和搪瓷(enameled)銅線制成的線圈。

圖15用于描述單個線圈型的高壓電感器108的實(shí)施例的形式，其可結(jié)合本文所述的實(shí)施例的全部形式，其包括高電壓線圈108a、可能的阻抗校準(zhǔn)環(huán)108b和線圈支撐部108c。高電壓線圈108a安裝在線圈支撐部108c上，并且阻抗校準(zhǔn)環(huán)108b又設(shè)置在高電壓線圈108a上。

顯然在不脫開本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍的情況下可對如前所述的射頻焊接設(shè)備100進(jìn)行部件的變型和/或添加。

顯然本發(fā)明已經(jīng)參考一些具體的實(shí)例進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)然將能夠?qū)崿F(xiàn)射頻焊接設(shè)備的很多其它等價形式，其具有如在權(quán)利要求中所提出的特征，以及因此所有都落在由此所限定的保護(hù)領(lǐng)域范圍內(nèi)。

雖然能上面參照本發(fā)明的實(shí)施例的形式，但是在不脫離由以下權(quán)利要求限定的主要保護(hù)領(lǐng)域的情況下，可提供實(shí)施例的其它形式。