Verfahren und Einrichtung zum bündigen Abschneiden der Enden von Einzelbändern und zum anschliessenden Verbinden derselben zu einem Band grösserer Länge Bei der Herstellung von Bändern grosser Länge, vorzugsweise gewälzter Metallbänder, aus mehreren relativ kurzen Einzelbändern wird in der Regel in der Weise verfahren, dass das Ende des einen und der Anfang des anderen Bandes nacheinander in eine Schere eingeführt und abgetrennt werden, und dann das nunmehr im wesentlichen senkrecht zur Band mittellinie verlaufende beschnittene Ende bzw. der Anfang der beiden Bänder in einem hinter der Schere angeordneten Schweissgerät zusammengeführt und miteinander verbunden werden.
Dieses Verfahren weist in verschiedener Hinsicht Mängel und Nachteile auf. Das Zusammenführen der beschnittenen, von der Trennvorrichtung kommenden Bänder im Schweissgerät derart, dass an den Stoss flächen kein oder nur der jeweils gewünschte Luft spalt entsteht und beide Stossflächen den gleichen Abstand von den die Bänder zum Schweissen fest haltenden Einspannvorrichtungen haben sowie genau in Laufrichtung des Schweissbrenners liegen, ist schwierig und zeitraubend. Die zum Einspannen an fallenden Nebenzeiten können bis zu einer halben Stunde betragen, und da während dessen bei konti nuierlichem Betrieb die vor und/oder nachgeschalte ten Maschinen meist stillstehen müssen, sind erheb liche Produktionsverluste unvermeidbar.
Auch be steht die Gefahr, dass nach dem Verschweissen die Bandmittellinien der zusammengeschweissten Bänder unter einem Winkel zueinander verlaufen, so dass sich beim späteren Besäumen ein relativ grosser Ab fall ergibt.
Gemäss der Erfindung werden die geschilderten Unzulänglichkeiten des bekannten Verfahrens da durch in zuverlässiger und wirkungsvoller Weise ver mieden, dass zum Beschneiden die Enden beider Bänder gleichzeitig festgespannt und beide in die- ser Einspannung bündig beschnitten werden, dann die beschnittenen Enden zusammengeführt, gegebe nenfalls unter Freilassung eines Luftspaltes, und mit einander verschweisst werden.
Durch eine derartige Verfahrensweise, bei der genau an der gleichen Stelle getrennt wird, an der anschliessend die Schweissung erfolgt, werden einmal die Nebenzeiten auf ein Mindestmass herabgesetzt und betragen - je nach Lage des Falles - nur noch etwa 1/5 bis 1/4 des bisher erforderlichen Aufwan des. Ausserdem ist ein sehr gutes Ausrichten der bei den Längsachsen der jeweils aneinanderzufügenden Bänder möglich, so dass beim Besäumen der Längs kanten nur geringe Verluste entstehen.
Zweckmässigerweise werden die zusammenzufü genden Enden von durch den Walzvorgang sehr ungleichmässig gestalteten Bändern vor dem Beschnei den in einer solchen Länge aufeinandergelegt, dass sich auf einem kurzen Stück die gesamte Breite der Bänder überdeckt. In gewissen Fällen kann aber bei einer derartigen Überlappung und insbesondere beim Abtrennen der Bandenden mittels eines Schermes sers eine für den nachfolgenden Schweissvorgang nicht ganz geeignete Gestaltung der Schnittkanten auftreten. Die auf der einen Seite befindlichen Schnitt kanten der übereinander angeordneten Bänder wei sen dann jeweils eine nach unten abnehmende Ab quetschung an der Oberseite der Bänder und eine eventuelle Gratbildung auf der Unterseite der Bän der auf.
Die gegenüberliegenden Schnittkanten ha ben jeweils eine nach unten zunehmende Abquet- schung an der Unterseite der Bänder, wobei diese Abquetschung besonders am unteren Band in Er scheinung tritt. Führt man die beschnittenen Bänder nach Entfernen der abgeschnittenen Stücke zusam men, so weist das eine Bandende eine nach unten abnehmende Abquetschung auf der Oberseite und das andere Bandende eine nach unten zunehmende Abquetschung auf der Unterseite auf.
Auch bei dem Beschneiden der Bänder je für sich mittels eines einzigen Schermessers kann unter gewissen Umstän den ausser den eingangs geschilderten Nachteilen bezüglich des Einspannens in die Schweissvorrich tung eine etwa wie bei den überlappt geschnittenen Bändern verlaufende Schweissfuge auftreten.
Zur Vermeidung auch dieses geringfügigen Nach teils wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vor geschlagen, die Bänder mit zwei mit Abstand von einander ausgeführten Schnitten zu beschneiden. Durch dieses Verfahren wird an den zusammenzu fügenden Bändern unter allen Umständen eine ein wandfreie Gestaltung der Schnittkanten erzielt. Bei Verwendung einer Schere als Trennvorrichtung zum Beispiel wird bei beiden Bändern eine nach unten zunehmende Abquetschung auf der Oberseite er reicht. Es ergibt sich dadurch eine sehr günstige Schweissfuge mit V-förmiger Schweisskantenvorberei tung, was insbesondere für dickere, mit Zusatzdraht zu verschweissende Bleche einen zusätzlichen Vorteil bedeutet.
Aber auch für Tranformatorenbleche von etwa 0,3 mm Stärke bietet das erfindungsgemässe Verfahren wesentliche Vorteile, da bei diesen Ble chen ein Luftspalt von nur 0,1 mm zwischen den beschnittenen Bändern ein Zusammenschweissen un möglich macht. Die beiden Schnitte können gleich zeitig oder nacheinander ausgeführt werden.
Zweckmässigerweise werden die Bänder beim bündigen Beschneiden mittels zweier Schnitte eben falls aufeinandergelegt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Bänder durch den Walzvorgang auf einer grösseren Länge ungleichmässig gestaltet sind, da dann die Abstände der beiden Trennvorrichtungen nicht zu gross gewählt werden brauchen.
Besonders vorteilhaft für gleichmässiger gestal tete Bandenden und auch für Bänder grösserer Dicke ist beim bündigen Beschneiden mittels zweier Schnitte deren Anordnung bereits zum Beschneiden in einer Ebene, da dann die Schnittiefe wesentlich geringer ist und der Trennvorgang kürzere Zeit beansprucht.
Vorteilhaft werden die in einer Ebene angeord neten Bänder nach dem Beschneiden, ohne die Ein spannung zu lösen, zusammengeführt und ver schweisst. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass keine Verwerfungen der Bänder beim Lösen und erneuten Festspannen nach dem Zusammenführen auftreten können.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens dient zweckmässig eine Einrichtung, in der sowohl die Einspannvorrichtungen für die Bänder, die z. B. als Säge, Schneidbrenner, Schermesser oder dergleichen ausgebildete Trennvorrichtung und das Schweissgerät zu einem Aggregat zusammengefasst sind, das vorzugsweise einem Walzgerüst unmittel bar nachgeschaltet sein kann.
Die Einspannvorrichtungen sind zweckmässig als Spannbackenpaare ausgebildet, die in bzw. entgegen der Bandlaufrichtung und deren jeweils eine Spann backe auch vertikal verstellbar ist.
Der horizontale Abstand der Spannbackenpaare von der ihnen zugeordneten Trennvorrichtung wird beim Trennschnitt vorteilhafterweise etwa gleich dem halben Abstand der Spannbackenpaare voneinander während des Schweissvorganges gewählt. Zweckmässi gerweise werden die Spannbacken zum Zusammen führen der Bänder nach dem Trennschnitt nicht ge löst, sondern mit den Bändern verschoben. Die Spann backenpaare sind dazu entsprechend ausgebildet, so dass sie mit den festgespannten Bändern ver schoben und arretiert werden können. Durch die Einhaltung der Abstände und dem Festhalten der Bänder stets an der gleichen Stelle werden Verwer fungen der Bänder vermieden, die zu einer ungleich mässigen Schweissfuge führen könnten.
Die Trennvorrichtung und das Schweissgerät wer den zweckmässigerweise derart ausgebildet, dass sie quer zur Bandlängsachse verschiebbar sind. Die Trenn vorrichtung und das Schweissgerät werden ausserdem vorteilhaft auf einem gemeinsamen Schlitten ange ordnet.
Zum Beschneiden der Bänder mittels zweier mit Abstand voneinander ausgeführten Schnitten wird ferner vorgeschlagen, zwei mit Abstand voneinander angeordnete Trennvorrichtungen vorzusehen. Bei Durchführung der Schnitte nacheinander wird zweck mässigerweise eine einzige verschwenkbare oder in Bandlaufrichtung verfahrbare Trennvorrichtung ver wendet.
Bei Durchführung des Verfahrens derart, dass die beiden Schnitte gleichzeitig erfolgen, wird vor geschlagen, die beiden Trennvorrichtungen an einem gemeinsamen Halter zu befestigen. Dieser ist bei Verwendung von Schermessern als Trennvorrichtung derart ausgebildet, dass er nach dem Trennschnitt unter die Ebene, in der die Bänder zum Schweissen angeordnet werden, abgesenkt werden kann. Für den nach dem Abtrennen erfolgenden Schweissvorgang ist dadurch in der Einrichtung ausreichend Platz vor handen.
Der obere Teil des Schermesserhalters wird zweckmässigerweise als Auflagefläche für das Schweiss gut ausgebildet, so dass die Anordnung einer beson deren, das Entfernen der abgeschnittenen Bandstücke behindernden Auflagefläche vermieden wird.
Die Zeichnung veranschaulicht Einrichtungen zur Durchführung der Verfahren gemäss der Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform unter Darstellung einiger rein schematisch wiedergegebener Bearbei tungsabschnitte, und zwar zeigt Fig. 1 das Durchtrennen der überlappten Enden der zu verschweissenden Bänder mittels einer einzigen Trennvorrichtung, Fig. 2 die durchtrennten Bandenden mit den dabei entstandenen Abfallappen und Fig.3 das Verschweissen der zusammengestosse nen Bandenden, Fig.4 zeigt die Seitenansicht, und Fig.5 in Draufsicht die Stellung von zwei be reits im beschnittenen Zustand in die Einspannvor richtung eingeführten Bandenden,
Fig.6 zeigt das Durchtrennen von in der glei chen Ebene angeordneten Bandenden mittels zweier Trennvorrichtungen, und Fig.7 diese beschnittenen Bandenden vor Be ginn des Schweissvorganges.
Die beiden miteinander zu verschweissenden Bän der sind mit 1 und 2 bezeichnet. Sie werden, nach dem sie das nicht dargestellte Walzgerüst durchlau fen haben, derart überlappt in den Spannbacken paaren 3, 4 bzw. 5, 6 eingespannt, dass sie sich min destens auf eine kurze Länge in ihrer gesamten Breite überdecken (Fig. 1). Alsdann wird durch eine Säge 7 in beliebiger Umlaufrichtung ein Schnitt quer zur Längsmittellinie der Bänder durchgeführt (Fig. 2).
Die dabei abfallenden Bandenden 8 bzw. 9 werden nach Lockern der Spannbackenpaare, von denen im vorliegenden Fall die oberen (3, 5) fest, die unteren (4, 6) nach unten absenkbar sind, entfernt, worauf die nunmehr genau parallel zueinander liegenden Enden der Bänder, nachdem sie auf die gleiche Höhenlage gebracht worden sind, um die Breite des entstandenen Trennschnittes - gegebenenfalls unter Verbleib eines geringen Luftspaltes - zusammen geführt und mittels des Brenners 10 verschweisst wer den (Fig.3).
Dieser ganze Vorgang spielt sich innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne ab. Das Band wird dann in der Regel durch Aufrollen auf einen Haspel um ein solches Mass weiterbewegt, bis das andere Ende des Bandes 2 sowie das entsprechende Ende des nächsten, vom Walzgerüst kommenden Bandes in der Einspannvorrichtung angelangt sind, worauf sich die Trennung und Verschweissung dieser, eben so wie jeder weiteren Verbindungsstelle in der an gegebenen Weise wiederholt.
Auch in den Fällen, in denen die Bandenden bereits beschnitten sind, die Kanten der zu verbin denden Bänder jedoch nicht parallel zueinander lie gen, sondern mehr oder weniger stark auseinander laufen, kann das erfindungsgemässe Verfahren mit Erfolg angewandt werden. In Fig.4 und 5 ist eine derartige Massnahme dargestellt. Die Enden 11 und 12 der Bänder 1 bzw. 2 sind zwar schon gerade geschnitten, liegen jedoch nicht so zueinander, dass eine einwandfreie Schweissfuge entsteht.
Um diese zu schaffen, werden zunächst die eingespannten Enden durch Gegeneinanderbewegen der beiden Spannbackenpaare 3, 4 bzw. 5, 6 zusammengestossen; alsdann werden entweder durch ein Trenngerät ent sprechender Schnittbreite oder aber durch gesonder tes Geradschneiden jedes der beiden Bandenden zwei parallel und senkrecht zur Bandlängsachse verlau fende Schweisskanten geschaffen, deren Verbindung auch in diesem Fall in derselben Einspannlage erfolgt.
Auch bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ein richtung sind die beiden miteinander zu verschwei ssenden Bänder mit 1 und 2 bezeichnet. Das voraus- eilende Band 1 wird ebenfalls auf einen nicht dar gestellten Haspel aufgewickelt und das nachfolgende Band 2 durch Antriebswalzen in der nicht darge stellten Walzenstrasse angetrieben. Zum Festhalten der Bänder während des Trennschnittes und während des Schweissvorganges sind Spannbackenpaare 22, 23 bzw. 24, 25 vorgesehen. Die unteren Spann backen 23 und 25 sind in Bandlaufrichtung und die oberen Spannbacken 22 und 24 in Bandlaufrichtung und vertikal verstellbar ausgebildet. Die Spannbak- kenpaare können ferner in verschiedenen Stellungen arretiert werden.
Als Trennvorrichtung sind zwei Schermesser 14, 15 in einem Schermesserhalter 13 mit Abstand voneinander befestigt. Die Schermesser 14, 15 arbeiten mit Gegenmessern 18 bzw. 19 zu sammen. Der Schermesserhalter 13 ist vertikal ver stellbar ausgebildet, derart, dass er nach dem Trenn schnitt bis unter die Ebene, in der sich die Bänder 1, 2 befinden, abgesenkt werden kann. Der obere Teil des Schermesserhalters 13 ist als Auflagefläche 20 für das Schweissband ausgebildet und zu diesem Zweck mit einer wannenförmigen Ausnehmung 21 (Nute) versehen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Die in der gleichen Ebene angeordneten Bänder 1, 2 werden zuerst etwa in der Mitte der Einrichtung gegeneinander gestossen und mittels der Spannbak- kenpaare 22, 23 bzw. 24, 25 festgespannt. Die Spannbackenpaare werden dazu an einer Stelle arre tiert, an der der horizontale Abstand der Spann backen 22, 24 von den Gegenmessern 18 bzw. 19 jeweils ein bestimmtes Mass a beträgt. Dann wird der Schermesserhalter 13 mittels eines Servomotors oder dergleichen nach unten bewegt, wobei mit den Scher messern 14, 15 der Anfang bzw. das Ende der Bän der abgeschnitten wird. Die abgeschnittenen Stücke fallen durch die Öffnung 16 nach unten.
Der Scher messerhalter 13 wird nun weiter in die Öffnung 16 abgesenkt, bis sich seine obere Kante unterhalb der Ebene befindet, in der die Bänder 1, 2 angeordnet sind. Dann wird die nicht dargestellte Arretierung der Spannbackenpaare 22, 23 bzw. 24, 25 gelöst und die Bänder mit den Spannbackenpaaren bis zur Mitte der Einrichtung geschoben, wo die Bänder gegeneinander gestossen oder mit geringem Spalt zu sammengeführt werden. Die Spannbacken 22, 24 sind so ausgebildet, dass sie beim Zusammenstossen der Bänder einen Abstand voneinander aufweisen, der gleich dem doppelten Abstand a einer der Spann backen 22 oder 24 von den Gegenmessern 18 bzw. 19 während des Trennschnittes ist.
Nach der erneu ten Arretierung der Spannbackenpaare beginnt der Schweissvorgang, wozu das seitlich neben der Ein richtung angeordnete Schweissgerät 17 in Arbeits stellung gebracht wird. Das Schweissgerät ist dazu zweckmässig auf einem Schlitten befestigt und in einer quer zur Bandmittellinie verlaufenden Rich tung verschiebbar ausgebildet.
Dieser ganze Vorgang spielt sich wiederum in nerhalb einer kurzen Zeitspanne ab. Das Band 1 wird durch Aufrollen auf den Haspel weiterbewegt, bis das andere Ende des Bandes 2 in der Einrich tung angelangt ist, worauf sich der Vorgang in der angegebenen Weise wiederholt.
Das Verfahren nach der Erfindung lässt sich sinn gemäss in der verschiedensten Form verwirklichen und ist nicht auf die dargestellte Ausübungsweise beschränkt. Ausser gewalzten Metallbändern können beispielsweise auch stranggepresste Metallbänder oder Kunststoffbänder oder Transformatorenbleche so verbunden werden. Die Erfindung ist auch nicht auf stetig aus einer Strangpresse oder einer Wal zenstrasse kommende Bänder beschränkt, sondern er streckt sich auch auf Bänder, die zur Erzielung eines kontinuierlichen Durchlaufs durch Beizen, Glühöfen, Rohrschweissmaschinen usw. zusammengeschweisst werden.
Für die Schweissung kann sowohl die Autogenflamme als auch der elektrische Lichtbogen, gegebenenfalls unter Schutzgasatmosphäre, benutzt werden, ebenso wie auch Widerstandsstumpfschwei ssung oder ein sonstiges geeignetes Schweissverfahren möglich sind.