AT516323B1

AT516323B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder

Info

Publication number: AT516323B1
Application number: ATA50734/2014A
Authority: AT
Original assignee: Berndorf Band Gmbh
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-06-15
Also published as: DE102015219450B4; CN105499750A; AT516323A1; CZ2015691A3; HU230816B1; DE102015219450A1; HUP1500468A2; HRP20151081A2; HRP20151081B1; PL414357A1; SK500642015A3; SK288893B6; SI24846A; CN105499750B; CZ308930B6; PL230247B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder (1, 2), bei dem die Schweißnaht (4) abschnittsweise hergestellt wird. Dabei wird der Schweißstrom (I) beim Einschalten während der ersten Vorschubbewegung (A) bis zu einem ersten vorgegebenen Wert (I1) wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung (A) auf einen zweiten vorgegebenen Wert (I2) wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Metallband (1, 2), das mit einem Verfahren der genannten Art hergestellt ist. Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (5) zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder, bei dem die zumindest zwei Metallbänder in einem Schritt a) parallel zueinander angeordnet werden und in einem Schritt b) ein Schweißstrom eingeschaltet wird, die Metallbänder mit Hilfe eines Schweißkopfes, welche mit einer ersten Vorschubbewegung entlang einer Schweißnaht bewegt wird, abschnittsweise verschweißt werden und anschließend der Schweißstrom wieder ausgeschaltet wird. In einem Schritt c) wird eine zur ersten Vorschubbewegung gegenläufige Bewegung mit dem Schweißkopf und den Metallbändern um im Wesentlichen dieselbe Strecke ausgeführt. Die Schritte b) und c) werden dabei so lange widerholt, bis die Metallbänder vollständig miteinander verschweißt sind. Zudem betrifft die Erfindung auch ein Metallband, das mit einem Verfahren der oben genannten Art hergestellt ist. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder, umfassend einen Schweißkopf sowie Mittel zum Ausfuhren einer ersten Vorschubbewegung und einer dazu gegenläufigen Bewegung mit dem Schweißkopf.

[0002] Ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Metallband der oben genannten Art sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise werden eine solches Verfahren und eine solche Vorrichtung eingesetzt, um vergleichsweise lange Metallbänder längs miteinander zu verschweißen, beispielsweise wenn die Metallbänder in der geforderten Breite nicht verfügbar sind beziehungsweise hergestellt werden. Um den Arbeitsbereich klein zu halten, wird die Schweißnaht abschnittsweise hergestellt, das heißt die Schweißnaht besteht im Endeffekt aus aneinander gereihten Stücken beziehungsweise Abschnitten. Problematisch ist dabei, dass die Schweißnaht nach den bekannten Verfahren inhomogen aufgebaut ist, und insbesondere an den Enden der einzelnen Abschnitte ein gegenüber dem Rest der Schweißnaht unterschiedliches Gefüge aufweist und auch hinsichtlich der geometrischen Abmessungen unterschiedlich ist. Häufig kommt es an den Enden der einzelnen Abschnitte, das heißt da, wo die einzelnen Stücke der Schweißnaht aneinander grenzen, zu Verbreiterungen oder "Knubbeln".

[0003] Bei vielen Anwendungsfällen stören diese Inhomogenitäten und Verbreitungen nicht weiter. Für bestimmte Einsatzzwecke werden jedoch verschweißte Metallbänder mit sehr hoher Oberflächengüte benötigt, beispielsweise wenn diese für die Herstellung plattenförmiger oder filmartiger Werkstoffe eingesetzt werden, insbesondere für Filme für die Fotografie, LCD-Bildschirme oder aber für Kunststein („Engineered Stone“). Dabei wird ein flüssiger oder pastöser Werkstoff auf ein angetriebenes/bewegtes Band aufgetragen und der zumindest teilweise erstarrte Werkstoff abgehoben. Die Oberflächengüte des mit einem solchen Metallband hergestellten Produkts hängt direkt von der Oberflächengüte des Metallbands ab.

[0004] Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Metallband anzugeben. Insbesondere sollen Inhomogenitäten und Verbreitungen der Schweißnaht an den Enden der einzelnen Abschnitte/Stücke vermieden oder wenigstens verringert werden.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Schweißstrom beim Einschalten während der ersten Vorschubbewegung bis zu einem ersten vorgegebenen Wert wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung auf einen zweiten vorgegebenen Wert, insbesondere auf null, wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt wird.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einem Metallband gelöst, das nach einem Verfahren der oben genannten Art hergestellt ist.

[0007] Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung auch mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche eine Steuerung/Regelung aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Schweißstrom beim Einschalten während einer ersten Vorschubbewegung bis zu einem ersten vorgegebenen Wert wenigstens abschnittsweise sukzessive zu erhöhen und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung auf einen zweiten vorgegebenen Wert, insbesondere auf null, wenigstens abschnittsweise sukzessive zu senken.

[0008] Mit Hilfe der vorgeschlagenen Maßnahmen werden sanfte Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten der Schweißnaht geschaffen, was einerseits das Gefüge, andererseits aber auch die geometrischen Abmessungen betrifft. Die Schweißnaht erscheint daher im Wesentlichen als ein Ganzes beziehungsweise eine Einheit. Im Idealfall sind die Grenzen zwischen den einzelnen Abschnitten der Schweißnaht nicht mehr wahrnehmbar beziehungsweise nachweisbar.

[0009] Generell kann der Stromverlauf neben den sich sukzessive verändernden beziehungsweise stetigen Abschnitten auch Sprünge aufweisen, insbesondere bei niederen Stromwerten, bei denen es zu keiner nennenswerten Beeinflussung der Schweißnaht kommt. In der Regel ist es zweckmäßig, den Schweißstrom rasch und gegebenenfalls mit einer Sprungfunktion auf einen Wert zu erhöhen, ab dem eine nennenswerte Beeinflussung der Schweißnaht stattfindet. Ebenso kann der Schweißstrom rasch beziehungsweise mit Hilfe einer Sprungfunktion von einem solchen Wert auf null gesenkt werden.

[0010] Grundsätzlich ist anzumerken, dass sich auch ein sukzessive Veränderung im Stromverlauf respektive ein stetiger Abschnitt aus kleineren einzelnen Stufen zusammensetzen kann, insbesondere wenn eine digitale Steuerung oder Regelung zum Einsatz kommt. Für die Belange der Erfindung soll eine solche Stufe außer Betracht bleiben, wenn deren Höhe unter 10% des beim Schweißen maximal auftretenden Stroms bleibt. Weitere bevorzugte Werte sind kleiner 5% sowie kleiner 1%. Oft werden die von einer digitalen Steuerung oder Regelung vorgegebenen Stufen in der Realität ohnehin derart stark verschliffen, dass sie de facto nicht mehr wahrnehmbar sind, insbesondere durch Induktivitäten im Schweißstromkreis.

[0011] Generell bedeutet die Angabe "im Wesentlichen” im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Abweichung von bis zu 10%. Im Hinblick auf den Unterschied zwischen der vom Schweißkopf zurückgelegten Strecke und der von den Metallbändern zurückgelegten Strecke während der zur ersten Vorschubbewegung gegenläufigen Bewegung bedeutet die Angabe "im Wesentlichen" insbesondere eine Abweichung von maximal 10% bezogen auf die vom Schweißkopf während der ersten Vorschubbewegung zurückgelegten Strecke. Weitere bevorzugte Werte sind maximal 5% sowie maximal 2%.

[0012] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

[0013] Günstig ist es, wenn die Strecke, um welche die Metallbänder im Schritt c) bewegt werden, um eine Differenzstrecke kürzer ist als die vom Schweißkopf zurückgelegte Strecke. Auf diese Weise überlappen die angrenzenden Abschnitte der Schweißnaht einander, und es kann ein besonders homogener Verlauf derselben realisiert werden.

[0014] Günstig ist es weiterhin, wenn die Strecken, auf denen der Schweißstrom beim Einschalten und Ausschalten wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht beziehungsweise gesenkt wird, gleich lang sind. Auf diese Weise ist ein homogener Verlauf der Schweißnaht noch besser realisierbar. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Strecken, auf denen der Schweißstrom beim Einschalten und/oder Ausschalten wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht beziehungsweise gesenkt wird, jeweils im Wesentlichen der oben genannten Differenzstrecke entsprechen.

[0015] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Geschwindigkeit der ersten Vorschubbewegung beim Einschalten des Schweißstroms bis zu einem dritten vorgegebenen Wert wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten auf einen vierten vorgegebenen Wert (insbesondere auf null) wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt wird. Dadurch steht ein weiterer Parameter zur Beeinflussung des Schweißergebnisses zur Verfügung. Insbesondere ist die Variation der Vorschubgeschwindigkeit von Vorteil, wenn der Schweißstrom nicht in dem notwendigem Maße variiert werden kann, beispielsweise wenn das Verfahren zur Herstellung des Metallbands mit einer bestehenden Schweißstromquelle ausgeführt werden soll, welche die Anforderungen jedoch nicht zur Gänze erfüllt. Wie der Verlauf des Schweißstroms kann auch der Verlauf der Vorschubgeschwindigkeit Sprünge aufweisen.

[0016] Günstig ist es darüber hinaus, wenn die sukzessive Erhöhung/Senkung des Schweißstroms und/oder der Vorschubgeschwindigkeit iinear, exponentieii, iogarithmisch, entiang einer Sinushaibweiie oder entiang einer Sinusvierteiweiie erfoigt. Dadurch können besonders sanfte Übergänge zwischen den einzeinen Abschnitten der Schweißnaht reaiisiert werden.

[0017] Besonders vorteiihaft ist es auch, wenn die sukzessive Erhöhung/Senkung des Schweißstroms und der Vorschubgeschwindigkeit so erfoigt, dass sich die je Wegeinheit in die Schweißnaht eingebrachte Energie iinear, exponentieii, iogarithmisch, entiang einer Sinushaibweiie oder entiang einer Sinusvierteiweiie ändert. Bei dieser Variante des Hersteilungsverfahrens wird aiso der Veriauf der in die Schweißnaht eingebrachten Energie betrachtet, der sich im Wesentiichen aus dem Veriauf des Schweißstroms und der Vorschubgeschwindigkeit ergibt. Eine kieine Vorschubgeschwindigkeit führt bei gieichen Schweißstrom zu einem höheren Energieeintrag pro Wegeinheit ais ein hohe Vorschubgeschwindigkeit.

[0018] Günstig ist es auch, wenn den konstanten Werten des Schweißstroms und/oder der Vorschubgeschwindigkeit Wechseianteiie überiagert sind. Dadurch wird die Verschweißung und/oder Stabiiität des Lichtbogens unter Umständen begünstigt.

[0019] Vorteiihaft ist es schiießiich, wenn die Vorrichtung zum Verschweißen der Metallbänder Mittel zum Ausführen einer zur ersten Vorschubbewegung gegenläufigen Bewegung der Metallbänder aufweist. Auf diese Weise kann die Herstellung des Metallbands vollständig automatisch ablaufen, und ein manuelles Weiterrücken der Metallbänder kann unterbleiben.

[0020] An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zum Herstellungsverfahren offenbarten Varianten und die daraus resultierenden Vorteile gleichermaßen auf die offenbarte Vorrichtung beziehen und umgekehrt.

[0021] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0022] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0023] Fig. 1 eine schematisch dargestellte Anordnung zum Verschweißen zumindest zweier

Metallbänder in Seitenansicht; [0024] Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1 in Draufsicht; [0025] Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch mit einem beispielhaften Verlauf des Schweißstroms; [0026] Fig. 4 einen weiteren beispielhaften Verlauf für den Schweißstrom beziehungsweise die Vorschubgeschwindigkeit mit stufenförmigen Abschnitten; [0027] Fig. 5 weitere beispielhafte Verläufe für Schweißstrom und Vorschubgeschwindigkeit; [0028] Fig. 6 ein Beispiel, bei dem einem konstanten Wert des Schweißstrom / der Vor schubgeschwindigkeit Wechselanteile überlagert sind; [0029] Fig. 7 beispielhafte Verläufe für Schweißstrom, Vorschubgeschwindigkeit und in die

Schweißnaht eingebrachte Energie und [0030] Fig. 8 eine beispielhafte Vorrichtung zum Verschweißen zweier Metallbänder.

[0031] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

[0032] Die Figuren 1 und 2 zeigen eine stark vereinfachte und schematisch dargestellte Anordnung zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder 1, 2, mit Hilfe eines Schweißkopfes 3 entlang einer Schweißnaht 4 in Seitenansicht (Fig. 1) und Draufsicht (Fig. 2). Das Verschweißen der Metallbänder 1, 2 erfolgt abschnittsweise. Konkret werden die Abschnitte oder Segmente C1..C4 nacheinander verschweißt. In einem ersten Schritt a) des dabei ausgeführten Verfahrens werden die Metallbänder 1, 2 parallel zueinander ausgerichtet. In einem weiteren Schritt b) werden ein Schweißstrom I eingeschaltet und die Metallbänder 1, 2 abschnittsweise miteinander verschweißt, wobei der Schweißkopf 3 entlang der Schweißnaht 4 mit einer ersten Vorschubbewegung A bewegt wird und wobei der Schweißstrom I am Ende des Abschnitts C1..C4 ausgeschaltet wird. Sodann werden in einem Schritt c) zwei Bewegungen ausgeführt, entweder gleichzeitig oder nacheinander beziehungsweise zeitlich versetzt. Die Metallbänder 1, 2 führen eine zur ersten Vorschubbewegung A gegenläufigen Bewegung B aus, und zwar um die Strecke x. Auch der Schweißkopf 3 führt eine zur ersten Vorschubbewegung A gegenläufige Bewegung B aus, wobei er eine Strecke y zurücklegt, die im Wesentlichen gleich lang ist wie die Strecke x. Die Schritte b) und c) werden in Folge so lange rekursiv ausgeführt, bis die Metallbänder 1, 2 vollständig miteinander verschweißt sind, das heißt es werden nacheinander die Abschnitte C1..C4 verschweißt. Die Figuren 1 und 2 zeigen dabei einen Zustand, in dem gerade der Abschnitt C2 verschweißt wird, das heißt der Schritt b) wird gerade zum zweiten Mal ausgeführt. Auf diese Weise können auch relativ lange Metallbänder 1, 2 auf eng begrenztem Raum auf ganzer Länge verschweißt werden.

[0033] Um einen sanften Übergang zwischen den einzelnen Segmenten C1..C4 und damit eine homogene Bandoberfläche zu schaffen, wird der der Schweißstrom I beim Einschalten während der ersten Vorschubbewegung A bis zu einem ersten vorgegebenen Wert wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung A auf einen zweiten vorgegebenen Wert wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt, insbesondere auf null. Vorteilhaft ist die Strecke x, um welche die Metallbänder 1, 2 im Schritt c) bewegt werden, um eine Differenzstrecke d kürzer ist als die vom Schweißkopf 3 zurückgelegte Strecke y, so wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Auf diese Weise ergibt sich beim Schweißen eine Überlappung der aneinander angrenzenden Abschnitte C1..C4.

[0034] Die Fig. 3 zeigt dazu einen illustrativen Verlauf des Schweißstroms I, welcher zu Beginn eines Segments C1..C4 respektive beim Einschalten sukzessive erhöht wird und am Ende eines Segmentes C1..C4 respektive beim Ausschalten sukzessive gesenkt wird. Denkbar ist es auch, den Strom I nur beim Einschalten sukzessive zu erhöhen beziehungsweise nur beim Ausschalten sukzessive zu senken. Am Anfang beziehungsweise Ende des Stromverlaufs würde sich dann dementsprechend eine Stufe ergeben. In dem gezeigten Beispiel wird der Schweißstrom von null linear auf einen konstanten Wert und linear von diesem Wert auf null gesenkt. Dies ist aber keine zwingende Bedingung, wie in Folge noch anhand der Figuren 4 bis 7 erläutert wird.

[0035] Durch die Überlappung und die sukzessive Änderung des Schweißstroms I ergibt sich ein besonders sanfter Übergang zwischen den Segmenten C1..C4, wodurch die Nacharbeit der Schweißnaht 4 gering gehalten werden kann. Von Vorteil ist es, wenn die Strecken z1, z2, auf denen der Schweißstrom I beim Einschalten und Ausschalten wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht beziehungsweise gesenkt wird, wie in der Fig. 3 dargestellt, gleich lang sind und darüber hinaus (im Wesentlichen) der Differenzstrecke d entsprechen, welche durch die Differenz der Strecken y-x gebildet wird. Zwingend ist dies jedoch nicht. Prinzipiell können die Strecken z1 und z2 auch unterschiedlich lang sein und müssen auch nicht der Differenzstrecke d entsprechen.

[0036] Fig. 4 zeigt nun einen etwas allgemeinere Verlauf des Schweißstroms I, aus dem hervorgeht, dass der Schweißstrom I nicht zwingend auf der ganzen Strecke z1 sukzessive erhöht, beziehungsweise auf der ganzen Strecke z2 sukzessive gesenkt werden muss, sondern auch Stufen, respektive Sprünge im Stromverlauf vorgesehen sein können. In dem konkreten, rein illustrativen Beispiel der Fig. 4 wird der Schweißstrom I beim Einschalten sprunghaft auf einen Wert i3 erhöht, bleibt dann ein Zeit lang konstant und wird dann linear auf den Wert 11 erhöht.

Beim Ausschalten wird der Schweißstrom I auf der Strecke z2 zuerst linear auf einen Wert 12 gesenkt, bleibt dann eine Zeit lang konstant und wird dann sprunghaft auf den Wert Null gesenkt. Ein solcher Verlauf ist insofern von Vorteil, als Schweißströme I nahe Null kaum Einfluss auf die Schweißnaht 4 haben. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird für den Schweißstrom I jedoch rasch ein Niveau erreicht, bei dem eine Einflussnahme auf die Schweißnaht 4 vorliegt.

[0037] Im gezeigten Beispiel kann der Schweißstrom I auf den Weg s oder die Zeit t bezogen werden. Insbesondere wenn die Geschwindigkeit v der ersten Vorschubbewegung A konstant ist, ergibt sich ein praktisch deckungsgleicher Verlauf. Allerdings ist die Geschwindigkeit v nicht notwendigerweise konstant, sondern kann beim Einschalten des Schweißstroms I bis zu einem dritten vorgegebenen Wert v1 wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten auf einen vierten vorgegebenen Wert v2 wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt werden. Auch Stufen oder Sprünge im Geschwindigkeitsverlauf sind prinzipiell möglich. In der Fig. 4 ist ein beispielhafter Geschwindigkeitsverlauf v dargestellt, der die gleiche Form aufweist wie der Stromverlauf I. Allerdings wird an dieser Stelle festgehalten, dass eine Gleichheit des Stromverlaufs I mit dem Geschwindigkeitsverlauf v natürlich keinesfalls notwendig ist, sondern diese mitunter sogar stark voneinander abweichen können. Beispielsweise könnte für den Schweißstrom I ein Verlauf wie in Fig. 4 dargestellt und für die Geschwindigkeit v ein Verlauf wie in Fig. 3 dargestellt vorgesehen sein.

[0038] Bis jetzt wurde von linearen beziehungsweise stufenförmigen Verläufen ausgegangen. Dies sind jedoch keineswegs die einzigen Möglichkeiten. Fig. 5 zeigt weitere Beispiele, bei denen neben einem linearen Anstieg (durchgezogene Linie), auch ein exponentieller Verlauf (strichlierte Linie), ein logarithmischer Verlauf (strichpunktierte Linie), ein Verlauf entlang einer Sinushalbwelle (punktierte Linie) oder entlang einer Sinusviertelwelle (Strich-Punkt-Punkt-Line) für den Schweißstrom I beziehungsweise die Vorschubgeschwindigkeit v dargestellt sind.

[0039] Denkbar ist auch, dass den konstanten Werten des Schweißstroms I und/oder der Vorschubgeschwindigkeit V Wechselanteile überlagert sind, so wie das in der Fig. 6 dargestellt ist. Beispielsweise könnte dem konstanten Wert ein dreiecksförmiger Verlauf, ein rechteckförmiger Verlauf oder ein sinusförmiger Verlauf überlagert sein.

[0040] In einer weiteren vorteilhaften Variante erfolgt die sukzessive Erhöhung/Senkung des Schweißstroms I und der Vorschubgeschwindigkeit v derart, dass sich die je Wegeinheit in die Schweißnaht 4 eingebrachte Energie E linear, exponentiell, logarithmisch, entlang einer Sinushalbwelle oder entlang einer Sinusviertelwelle ändert. Fig. 7 zeigt dazu ein Beispiel bei dem der Schweißstrom I exponentiell und die Vorschubgeschwindigkeit v logarithmisch verläuft, wodurch der Energieeintrag E in die Schweißnaht 4 hier linear oder annähernd linear verläuft.

[0041] Fig. 8 zeigt schließlich eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung 5 zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder 1, 2, umfassend einen mit einer Schweißstromquelle 6 verbundenen Schweißkopf 3, der auf einem Wagen 7 montiert ist, welcher auf Schienen 8 geführt ist und von einem Antrieb 9 bewegt werden kann. Der Wagen 7, die Schienen 8 und der Antrieb 9 bilden in diesem Beispiel somit Mittel zum Ausführen einer ersten Vorschubbewegung A und einer dazu gegenläufigen Bewegung B mit dem Schweißkopf 3. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 5 eine Steuerung/Regelung 10, welche dazu eingerichtet ist, den Schweißstrom I beim Einschalten während einer ersten Vorschubbewegung A bis zu einem ersten vorgegebenen Wert II wenigstens abschnittsweise sukzessive zu erhöhen und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung A auf einen zweiten vorgegebenen Wert 12 wenigstens abschnittsweise sukzessive zu senken. Zudem ist die Steuerung/Regelung 10 auch mit dem Antrieb 9 verbunden, sodass sowohl der Schweißstrom I als auch die Vorschubgeschwindigkeit V sukzessive erhöht/gesenkt werden kann, wodurch beispielsweise die in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Verläufe realisierbar sind.

[0042] Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 5 auch einen Maschinentisch 11 und zwei Antriebe 12, 13, welche im gezeigten Beispiel Mittel zum Ausführen einer zur ersten Vorschubbewegung A gegenläufigen Bewegung B der Metallbänder 1, 2 bilden. Die Antriebe 12 und 13 sind in diesem Beispiel ebenfalls mit der Steuerung/Regelung 10 verbunden, wodurch der die Schritte a) bis d) umfassende Ablauf zur Verschweißung zweier Metallbänder 1, 2 realisierbar ist.

[0043] Generell ist anzumerken, dass insbesondere für die Vorschubgeschwindigkeit v aufgrund der Massenträgheiten des Schweißkopfes 3, des Wagens 7 und des Antriebs 9 nicht beliebige Verläufe realisierbar sind. Im Speziellen sind maximale Steigungen für die Geschwindigkeit, entsprechend maximal erzielbarer Beschleunigungen systembedingt vorgegeben. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Maßnahmen lässt sich für den Schweißstrom I ein zum Verlauf der Vorschubgeschwindigkeit v passender Verlauf einstellen, sodass sich für die Schweißnaht 4 ein homogenes Erscheinungsbild ergibt.

[0044] Weiterhin wird angemerkt, dass insbesondere die Mittel 7..9 zum Ausführen einer ersten Vorschubbewegung A auch anders ausgebildet sein können als angegeben. Beispielsweise kann der Schweißkopf 3 auch am Arm eines Gelenkarmroboters angebracht sein. Auch die Mittel 12, 13 für die Bewegung der Metallbänder 1, 2 können selbstverständlich auch anders ausgebildet sein.

[0045] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten eines Fertigungsverfahrens für ein Metallband 1, 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben/derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

[0046] Insbesondere wird auch festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen in der Realität auch mehr oder weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können und in den Figuren bisweilen stark vereinfacht dargestellt sind.

[0047] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass die dargestellten Vorrichtungen sowie ihre Bestandteile zum besseren Verständnis ihres Aufbaus darüber hinaus teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

[0048] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Metallband I Metallband 3 Schweißkopf 4 Schweißnaht 5 Schweißvorrichtung 6 Schweißstromquelle 7 Wagen 8 Schiene 9 Antrieb für Schweißkopf 10 Steuerung/Regelung II Maschinentisch 12 Antrieb für Metallband 13 Antrieb für Metallband A Vorschubbewegung B Rückstellbewegung C1..C4 Schweißabschnitt d Differenz-Vorschubweg E Energie I Schweißstrom s Weg t Zeit V Geschwindigkeit X Vorschubweg Metallband y Vorschubweg Schweißkopf z1 Einschaltweg z2 Ausschaltweg

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder (1, 2), umfassend die Schritte a) paralleles Anordnen der zumindest zwei Metallbänder (1,2), b) Einschalten eines Schweißstroms (I), abschnittsweises Verschweißen der Metallbänder (1, 2) mit Hilfe eines Schweißkopfes (3), welche entlang einer Schweißnaht (4) mit einer ersten Vorschubbewegung (A) bewegt wird, und Ausschalten des Schweißstroms (I), c) Ausführen einer zur ersten Vorschubbewegung (A) gegenläufigen Bewegung (B) mit dem Schweißkopf (3) und den Metallbändern (1, 2) um im wesentlichen dieselbe Strecke (x, y), d) Wiederholen der Schritte b) und c) so lange, bis die Metallbänder (1,2) vollständig miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstrom (I) beim Einschalten während der ersten Vorschubbewegung (A) bis zu einem ersten vorgegebenen Wert (11) wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung (A) auf einen zweiten vorgegebenen Wert (I2) wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecke (x), um welche die Metallbänder (1,2) im Schritt c) bewegt werden, um eine Differenzstrecke (d) kürzer ist als die vom Schweißkopf (3) zurückgelegte Strecke (y).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecken (z1, z2), auf denen der Schweißstrom (I) beim Einschalten und Ausschalten wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht beziehungsweise gesenkt wird, gleich lang sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecken (z1, z2), auf denen der Schweißstrom (I) beim Einschalten und/oder Ausschalten wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht beziehungsweise gesenkt wird, jeweils im Wesentlichen der Differenzstrecke (d) entsprechen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit (v) der ersten Vorschubbewegung (A) beim Einschalten des Schweißstroms (I) bis zu einem dritten vorgegebenen Wert (v1) wenigstens abschnittsweise sukzessive erhöht und/oder bei Ausschalten auf einen vierten vorgegebenen Wert (v2) wenigstens abschnittsweise sukzessive gesenkt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sukzessive Erhöhung/Senkung des Schweißstroms (I) und/oder der Vorschubgeschwindigkeit (v) linear, exponentiell, logarithmisch, entlang einer Sinushalbwelle oder entlang einer Sinusviertelwelle erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sukzessive Erhöhung/Senkung des Schweißstroms (I) und der Vorschubgeschwindigkeit (v) so erfolgt, dass sich die je Wegeinheit in die Schweißnaht (4) eingebrachte Energie (E) linear, exponentiell, logarithmisch, entlang einer Sinushalbwelle oder entlang einer Sinusviertelwelle ändert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass konstanten Werten des Schweißstroms (II, 12) und/oder der Vorschubgeschwindigkeit (v1, v2) Wechselanteile überlagert sind.
9. Vorrichtung (5) zum Verschweißen zumindest zweier Metallbänder (1, 2), umfassend einen Schweißkopf (3) sowie einen Antrieb (9) für den Schweißkopf (3) zum Ausführen einer ersten Vorschubbewegung (A) und einer dazu gegenläufigen Bewegung (B) mit dem Schweißkopf (3), gekennzeichnet durch eine Steuerung/Regelung (10), welche dazu eingerichtet ist, den Schweißstrom (I) beim Einschalten während einer ersten Vorschubbewe- gung (A) bis zu einem ersten vorgegebenen Wert (11) wenigstens abschnittsweise sukzessive zu erhöhen und/oder bei Ausschalten während der ersten Vorschubbewegung (A) auf einen zweiten vorgegebenen Wert (I2) wenigstens abschnittsweise sukzessive zu senken.
10. Vorrichtung (5) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Antrieb (12, 13) für die Metallbänder (1, 2) zum Ausfuhren einer zur ersten Vorschubbewegung (A) gegenläufigen Bewegung (B) der Metallbänder (1,2).