DD223385A1 - Bandspannvorrichtung fuer querschweisseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bandspannvorrichtung fuer eine Querschweisseinrichtung zur Verbindung von Metallbaendern aus Stahl bzw. Nichteisenwerkstoffen. Durch die Erfindung sollen die Voraussetzungen fuer eine einwandfreie Querschweissverbindung geschaffen werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Bandspannvorrichtung so auszubilden, dass die Enden der zu verschweissenden Baender, sowie die notwendigerweise im Schweisslinienbereich angelegten Beilagen schweisstechnologisch exakt gespannt werden koennen. Die Erfindung loest die Aufgabe, indem die oberhalb einer Arbeitsplatte in zwei gegenueberliegenden Bruecken angeordneten, als Winkelhebel ausgebildeten Spannpratzen in mindestens drei, d. h. in eine mittlere und zwei aeussere Spannpratzen unterteilt sind, welche unabhaengig voneinander betaetigt werden koennen. Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung gehoert es, dass unterhalb der Arbeitsplatte zwei Andrueckvorrichtungen vorgesehen sind, welche ueber Federelemente auf die Beilagen wirken und diese im Schweisslinienbereich gegen die Bandenden druecken. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung, betrifft eine Bandspannvorrichtung für eine Querschweißeinrichtung zur Verbindung'von Metallb'ändern aus Stahl oder Nichteisenwerkstoffen₀ Die Bandspannvorrichtung ist geeignet' zum Einsatz in Schweißmaschinen zur Verbindung von Metallbändern durch Band- zu Band-Querschweißung zur Erzielung eines Endlosbandes für kontinuierliche Be- oder Verarbeitungsanlagen_o

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Spannvorrichtungen zum Spannen von Banden- den in Querschweißmaschinen, deren eigentliche Spannpratzen ein kompaktes Element darstellen und das jeweilige Bandende auf die Schweißunterlage pressen» Diese Bauart findet vorzugsweise Anwendung für Querschweißmaschinen, mit deren Hilfe Metallbänder relativ geringer Breite verbunden werden«

Es sind weiterhin bekannt Spannvorrichtungen zum Spannen von Bandenden in Querschweißmaschinen, deren eigentliche Spannpratzen aus mehreren auf einer gemeinsamen Achse gegeneinander beweglichen und nebeneinander liegenden Pratzense.gmenten bestehen. Diese Bauart bietet die Gewähr für einen möglichst gleichmäßigen Anpressdruck der zu verbindenden Bandenden über die gesamte Bandbreite und findet deshalb Anwendung beim Querschweißen von Metallbändern relativ großer Bandbreite„

Je nach der Art, in welcher Weise das zu einem endlosen Strang verbundene Band in einer anschließenden technologischen Linie be- bzw» verarbeitet und damit beansprucht

wird, können die Anforderungen an die Qualität der Querschweißverbindungen sehr unterschiedlich sein. Sehr hoch sind diese Anforderungen z.B. bei einer Technologie, deren Ziel darin besteht, das Band im kontinuierlichen Prozeß als Rohr um einen Kerndraht herum zu verformen, dicht zu verschweißen und anschließend in mehreren Ziehstufen gemeinsam um ca. 85 % zu verformen, -· ohne daß der aus dem Band entstandene Mantel Risse oder sonstige Fehler erleidet. Derart beanspruchte Querschweißnähte müssen sehr homogen ausgeführt sein und eine hohe Festigkeit'aufweisen. Zur Erhöhung ihrer Belastbarkeit ' werden solche QuerSchweißnähte nicht unter 90°, sondern . unter einem Winkel von 45°' zur Bandlängskante ausgeführte Eine besondere Rißgefahr stellen Einbrandkrater am Anfang und Ende einer Querschweißnaht also an den Bandlängskanten dar. Einbrandkrater entstehen durch Wärmestau infolge geringer Wärmeableitung im Bereich der Bandlängskanten» Verstärkt wird die Gefahr der Einbrandkraterbildung bei der Querschweißung von Bändern relativ geringer Dicke und durch die Schweißnahtausführung unter 45 zu den Bandlängskanten.

Es ist bekannt, daß zur Vermeidung der Einbrandkrater im Schweißnahtbereich an die Bandlängskanten Metallstreifen angelegt und zusammen mit den zu verbindenden Bandenden mittels der Spannelemente auf die .Schweißunterlage gepreßt werden. Die Metallstreifen werden vorher aus dem querzuschweißenden Band geschnitten, bestehen also aus dem gleichen Material und haben die gleiche Dicke. Der Erfolg dieser Maßnahme ist jedoch von der genauen Anlage der Streifen an die Bandlängskanten und damit von der Sorgfalt des Bedienenden abhängig. Ein Andrücken der Metallstreifen an die Bandlängskanten zur Gewährleistung eines optimalen Wärmeüberganges erfolgt bei der bekannten

Anwendung nicht. Das Gelingen einer Querschweißnaht ohne die folgenschwere Einbrandkraterbildung ist damit mehr oder weniger dem Zufall überlassen,. Der bekannte Stand der Technik ist nicht geeignet, die Entstehung von Einbrandkratern mit Sicherheit zu vermeiden und ist deshalb für'die Erzeugung von Bandquerschweißnähten besonderer Qualität und zur Verbindung von Bändern relativ geringer Dicke nicht anwendbar,, Das gilt insbesondere dann, wenn von der Sicherheit des Querschweißprozesses die kontinuierliche Betriebsweise einer nachgeschalteten Anlagenlinie abhängig ist«

Ziel der Erfindung ·

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Bandspannvorrichtung für Querschweißeinrichtung, welche die Mängel des Standes der Technik vermeidet und die Voraussetzungen für eine einwandfreie Querschweißverbindung von Metallbändern schaffte

Darlegung des Wesens der Erfindung Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelost wird

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bandspannvorrichtung für eine Querschweißeinrichtung zu offenbaren, mit der die Bandenden der durch Querschweißung zu verbindenden Metallbänder exakt zu einander ausgerichtet, sicher und den schweißtechnologischen Erfordernissen entsprechend gespannt werden können- Darüberhinaus muß die Bandspannvorrichtung gewährleisten, daß die zur Vermeidung von Wärmestau und daraus resultierende Einbrandkrater beiderseits der Querschweißnaht angelegten Beilagen aus Bandmaterial ebenfalls unter den vorgenannten Bedingungen gespannt werden können»

Gleichzeitig muß abgesichert sein, daß diese Beilagen im Schweißspaltbereich spaltfrei an den Seitenkanten der Metallbänder angepreßt werden, ohne das sie sich dabei unter bzw« über die Enden der Metallbänder schieben. Für. den Schweißvorgang müssen die Enden der Metallbänder und die Beilagen als einheitliches System verspannt sein.

Merkmale der Erfindung '

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem die Bandspannvorrichtung bekannterweise mit beidseitig der durch Schweißen zu verbindenden Bandenden angeordneten durchgängigen Spannpratzen dahingehend verändert wird, daß diese in mindestens drei einzeln andrückbare Systeme aufgeteilt werden. Die Bandspannvorrichtung ist mit einer Arbeitsleiste auf dem Tisch der Schweißmaschine befestigt₀ In zwei in einem bestimmten Abstand voneinander liegenden Brücken, welche über einer Arbeitsleiste angeordnet sind, befinden sich jeweils gegenüberliegend ein paar mittlere und zwei · paar äußere als Winkelhebel ausgebildete und durch Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinder betätigte Spannpratzen» Dabei ist die Aufteilung so gewählt, daß die äußeren Spannpratzen jeweils den äußeren ^{Bereicil der} beiden Bandenden und den Bereich notwendigerweise eingelegter Beilagen überdecken. Zusätzlich ist die Bandspannvorrichtung unterhalb der Arbeitsleiste und des Tisches der Querschweißeinrichtung mit einer Andrückvorrichtung komplettiert, welche mit Hilfe von Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinder betätigte Federelemente, im Bereich der Schweißlinie, die Beilagen seitlich gegen die Bandehden drückt.

Das Andrücken der einzelnen Spannpratzen erfolgt durch die Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder. Dabei werden als erster Arbeitsschritt nur die mittleren Spannpratzen zum

Vorspannen der Bandenden betätigt. Die äußeren Spannpratzen sind für die Begrenzung des Öffnungshubes mit einer Feineinstellung versehen, um die beidseitig in Form von Beilagen an den Bandkanten anliegenden Metallstreifen, die über Federelemente ebenfalls mittels mechanischer Vorrichtungen, wie z.B. Hydraulik- oder Pneumatikzylinder als zweiten Arbeitssehritt betätigt werden, anzudrücken. Nach diesem Ablauf werden die äußeren Spannpratzen als dritter Arbeitsschritt zum vollständigen Andrücken der Bandenden und Metallstreifen angestellt. Diese Lösung gestattet durch FoIgeschaltung eine einfache Bedienung zur Herstellung stumpfgeschweißter Verbindungen zweier Bandenden in der erforderlichen Qualität unter Vermeidung von Einbrandkratern an den Bandlängskanten für den kontinuierlichen Verarbeitungs- bzw. Behandlungsprozeß von bandförmigen Material in entsprechenden AnIagen„

Ausführungsbeispiel

An Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden:

In der zugehörigen Zeichnung zeigen in Vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 den Grundriß der Vorrichtung Fig. 2 die Vorderansicht der Vorrichtung Fig. 3 die Teilansicht auf die äußere Spannpratze der

Vorrichtung Fig. 4 den Teilquerschnitt mit dem Seitenandrücker der Vorrichtung

Die Bandspannvorrichtung ist auf der Tischplatte 1 der Schweißmaschine angeordnet.. Sie besteht im wesentlichen aus den, auf zwei Brücken 2 oberhalb einer Arbeitsplatte 8 angeordneten mittleren und äußeren Spannpratzen 4 und 5 mit dazugehörigem Pneumatikzylindern 6/1 und 6/2, sowie den zwei

unt.erJb.al-b der Arbeitsplatte 8 vorhandenen, auf einem Grundkörper 12 angeordneten, aus de-.n Hauptelementen Pneumatikzylinder 13, -Hebel 14,' Welle 15, Federelement'. 11 und Stellschraube 16, bestehenden Andrückvorrichtungeru Zur -Bediensei te. hin sind die Brücken 2 j· welche als Kragarme ausgeführt sind", offen. Sie befinden .sieh in einem bestimmten Abstand voneinander und dienen zur.Aufnahme der jeweils paarweise gegenüberliegenden mittleren und äußeren Spannpratzen 4 und 5· Die Spannpratzen 4 und 5 sind als Winkelhebel ausgebildet und in den Brücken"2 gegeneinander gerichtet, den Querschweißnahtbereich, d.h. die.Schweißlinie freilassend um eine Achse schwenkbar gelagert. Am oberen Hebel der jeweiligen Spannpratze 4 und 5 greift der zugehörige Pneumatikzylinder 6/1, welcher seinerseits starr mit der Brücke 2 verbunden ist, an. Zur Begrenzung des Hubes und zur Justierung ist für jede Spannpratze 5 eine Peineinstellung 7 in Form einer Stellschraube vorgesehen.- Wesentlich ist, daß die Abmessungen der Spannpratzen 4 und 5 so gewählt sind, daß die mittlere Spannpratze 4 nur den mittleren Bereich des Endes des jeweiligen Bandes 3 überdeckt, während die äußeren Spannpratzen 5 ein Teil der Breite des Bandes 3, sowie die beiderseitigen Beilagen überdecken. Die Andrückvorrichtung greift mit ihrem, im gespannten Zustand außen an der Beilage 10 anliegendem Federelement 11, welches auf der Welle 15 befestigt ist, von 'unten durch Ausschnitte der Arbeitsplatte 8 und der Tischplatte 1. Auf der Welle 15 ist weiterhin ein Hebel 14 befestigt, an dem ein am Grundkörper 12 angelenkter Pneumatikzylinder 13 angreift. Wie bei den Spannpratzen 5 ist auch für die Andrückvorrichtung eine Feineinstellung 16 vorgesehen. ' . : Das funktioneile Zusammenwirken der Elemente der Bandspannvorrichtung ist aus den nachstehenden Ausführungen zum bestimmungsgemäßen Gebrauch der Vorrichtung zu entnehmen,,

Zur- Einleitung des Spannvorganges, zur Fixierung der zu verschweißenden Enden der Bänder- 3 befinden sich die mittleren und äußeren Spannpratzen 4 und 5» sowie das Pederelement 11 in Nullstellung, d.h· die Bandspannvorrichtung'ist geöffnet. Die. Enden der Bänder 3 werden von der Bedienseite aus auf der Arbeitsplatte 8 in den Bereich unterhalb der geöffneten mittleren und äußeren Spannpratzen 4 und' 5 eingeschoben und mit Hilfe eines nicht dargestellten einsteckbaren Anschlagbleches zur Schweißlinie 9 ausgerichtet. Durch anschließende Betätigung der Pneumatikzylinder 6/1 werden die Enden der Bänder 3 mit Hilfe der mittleren Spannpratzen 4 gespannt. Jetzt werden die Beilagen 10 rechts und links der Bandenden eingefügt und durch Betäti-, gung der Pneumatikzylinder 13 mit Hilfe der Pederlemente 11 im Bereich der Schweißlinie 9 seitlich gegen die Bandenden gedruckt. Durch Betätigung der Pneumatikzylinder 6/2 werden nun die äußeren Spannpratzen 5 auf dem jeweiligen äußeren Bereich, der Enden der Bänder 3 sowie auf die Beilagen 10 gedruckt und fixieren diese Teile fest zueinander. Damit ist der Spannvorgang erreicht und die zu verbindenden Enden der Bänder.3 einschließlich der erforderlichen Beilagen 10 für den Schweißvorgang hergerichtete" Die genaue Justierung und die Begrenzung des Hubes der Spannpratzen 5» gegebenenfalls auch die Anpassung an unterschiedliche Dicken der Bänder, sowie an unterschiedliche Breiten der Beilagen, wird durch die als Stellschraube mit Kontermutter ausgeführten Peineinstellungen 7 bzw. 16 vorgenommen. Die besondere Punktion der Peineinstellung 7 besteht darin» daß der Schlitz zum Einlegen der Bänder 3 und Beilagen 10- zwischen den geöffneten Spannpratzen 5 und der Arbeitsplatte 8 auf ein Maß eingestellt werden kann, welches kleiner als die doppelte Dicke der Bänder ist. Die Peineinstellung 16 dient indirekt auch noch zur Regulierung der durch die Pederelemente 11 auf die Beilagen 10 ausgeübten Andrückkräfte,,

Claims (1)

1. Erfindungsansprüche :

   1. Bandspannvorrichtung für Querschweißeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich oberhalb einer Arbeitsplatte (8), welche auf dem Tisch (1) einer Schweißmaschine· befestigt ist, zwei als Kragarme ausgebildete in einem:bestimmten Abstand voneinander angeordnete, in Richtung einer Bedienseite offene Brücken (2) befinden, in welchen durch Hydraulik bzw_o Pneumatikzy-

   : linder (6/1 und 6/2).betätigte, als .Winkelhebel aus- , gebildete, paarweise gegenüberliegende, den Bereich der Schweißlinie (9) freilassende mittlere und äußere

   . Spannpratzen ( 4 und 5) angeordnet sind, wobei die mittleren Spannpratzen (4) nur den mittleren Bereich der zu verschweißenden Enden der Bänder (3) und die äußeren Spannpratzen (5) jeweils sowohl den äußeren Bereich der Enden der Bänder (3) als auch den Bereich der daneben angelegten Beilagen (10) überdecken und daß sich unterhalb der Arbeitsplatte )8) und des Tisches (1) zwei Andrückvorrichtungen, jeweils bestehend aus durch einen Hydraulik- bzw_o Pneumatikzylinder (13) über Hebel (14) und Welle (15) betätigtes Federelement (11), welches durcii öffnungen der Arbeitsplatte (8) und der Tischplatte (1) hindurchgreift und im gespannten Zustand seitlich an den Beilagen (10) anliegt, befinden.

   2ο Bandspannvorrichtung für Querschweißeinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die äußeren Spannpratzen (5) sowie für die Andrückvorrichtungen je eine, in Form einer Stellschraube mit Kontermutter ausgeführte, hubbegrenzende Feineinstellung (7 bzw, 16) vorgesehen ist«

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