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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Bandanlage zum Geraderichten von
zu Coils aufgewickeltem Bandmaterial und zur Einführung desselben
in eine Weiterverarbeitungsmaschine, mit einem Abwickler, auf dem
das Coil halterbar und das Bandmaterial vom Coil abwickelbar ist,
einem Vorschub, mittels dem das Bandmaterial aus der Bandanlage
an die Weiterverarbeitungsmaschine übergebbar ist, und einer Richtmaschine,
die zwischen dem Abwickler einerseits und dem Vorschub andererseits
verfahrbar, an einer oder mehreren Führungen aufgehängt und deren
abwicklerseitiger Bandeinlauf heb- und senkbar ist.
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Mit
einer derartigen Bandanlage kann die Übergabe des Bandmaterialanfangs
eines Coils vom Abwickler zur Richtmaschine und dann von der Richtmaschine
zum der Weiterverarbeitungsmaschine vorgeschalteten Vorschub erleichtert
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Bandanlage
derart weiterzubilden, dass die Rüstzeiten beim Wechsel eines
Coils weiter reduziert werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Schneidvorrichtung zum Beschneiden des Bandmaterialendes eines Coils
und des Bandmaterialanfangs des darauf folgenden Coils entsprechend einer
vorgebbaren Kontur, bezogen auf die durch die Bandlängs- und
Bandbreitenrichtung aufgespannte Ebene, und eine Verbindungsvorrichtung
zum Verbinden des beschnittenen Bandmaterialendes mit dem beschnittenen
Bandmaterialanfang, wobei die Schneidvorrichtung so einstellbar
ist, dass die vorgebbare Kontur nicht durch beanspruchte Stellen
des aus dem Bandmaterial in der Weiterverarbeitungsmaschine herstellbaren
Werkstücks
verläuft,
gelöst. Durch
diese kombinierte Schneid- und Verbindungsvorrichtung ist es möglich, die
Einführung
des Bandmaterialanfangs eines „frischen" Coils in die Weiterverarbeitungsmaschine
erheblich zu erleichtern, wodurch sich beträchtliche Einsparungen bei den
Rüstzeiten
ergeben. Hierdurch wird die betriebliche Nutzungsdauer der erfindungsgemäßen Anlage
zum Geraderichten von zu Coils aufgewickeltem Bandmaterial und zur
Einführung
desselben in eine Weiterverarbeitungsmaschine im Vergleich zum Stand
der Technik erheblich erhöht.
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Vorteilhaft
weist die Richtmaschine am Bandeinlauf eine Trennvorrichtung auf,
die so einstell- und steuerbar ist, dass ein Bandrest bzw. Bandendehaken
des vom Abwickler aufgewickelten Bandmaterials zwangsweise abgetrennt
wird. Durch diesen automatischen Ablauf wird sichergestellt, dass
es keine betrieblichen Störungen
aufgrund des Bandendehakens des verbrauchten Coils gibt.
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Vorteilhaft
lässt sich
die Trennvorrichtung als Schere ausbilden, was zu einer vergleichsweise kompakten
Ausgestaltung der Trennvorrichtung führt.
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Selbstverständlich kann
die Trennvorrichtung alternativ als Trennscheibe ausgebildet werden, die
mit einer hohen Drehzahl antreibbar und mittels eines Kugelrollspindeltriebs
mit Getriebemotor verfahrbar ist.
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Des
Weiteren ist es möglich,
die Trennvorrichtung als Plasma- oder
Laserschneidvorrichtung auszugestalten.
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Die
Schneid- und Verbindungsvorrichtung zum Beschneiden bzw. Verbinden
des Bandmaterialendes des vorauslaufenden Coils mit dem Bandmaterialanfang
des folgenden Coils ist vorteilhaft bandeinlaufseitig des Vorschubs
angeordnet.
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Zur
exakten Durchführung
des Schneidvorgangs ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen der
Schneidvorrichtung und der Mitte von Vorschubrollen des Vorschubs
ein ganzzahliges Vielfaches der Vorschublänge beträgt.
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Um
eine zuverlässige
Verbindung zwischen dem Bandmaterialende des einen Coils und dem Bandmaterialanfang
des anderen Coils zu realisieren, sollten das mittels der Schneidvorrichtung
beschnittene Bandmaterialende des einen Coils und der mittels der
Schneidvorrichtung beschnittene Bandmaterialanfang des darauf folgenden
Coils im Bereich der zwischen der Schneidvorrichtung und der Einlaufseite
des Vorschubs angeordneten Verbindungsvorrichtung in bündiger Anlage
aneinander positionierbar sein.
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Zur
zuverlässigen
Durchführung
der Verbindung ist es zweckmäßig, wenn
der Abstand zwischen der Verbindungsvorrichtung einerseits und der Schneidvorrichtung
bzw. der Mitte der Vorschubrollen des Vorschubs andererseits der
Vorschublänge oder
einem ganzzahligen Vielfachen der Vorschublänge entspricht.
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Eine
genaue Durchführung
der Schneid- und/oder Verbindungsvorgänge wird erreicht, wenn ein
Schneid- und/oder ein Verbindungskopf der Schneidvorrichtung bzw.
der Verbindungsvorrichtung mittels einer Antriebsvorrichtung mit
Servomotor, Servoumrichter und Kugelspindeltrieb antreibbar ist.
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Der
Schneidkopf der Schneidvorrichtung kann vorteilhaft als Laser- oder
Plasmaschneidkopf ausgebildet sein.
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Entsprechend
kann der Verbindungskopf der Verbindungsvorrichtung als Laserschweiß- oder Plasmaschweißkopf ausgebildet
sein.
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Die
Schneidvorrichtung kann zweckmäßigerweise
entsprechend den Daten gesteuert werden, die in einem Werkstückspeicher
vorgebbar sind.
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Alternativ
kann die Verbindungsvorrichtung auch als Clinchvorrichtung ausgebildet
sein.
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Für die genaue
und exakte Durchführung
der Schneid- und Verbindungsverfahrensschritte ist es vorteilhaft,
wenn der Richtmaschine bandeinlauf- und bandauslaufseitig jeweils
eine Zentriervorrichtung zur Zentrierung des Bandmaterials in Horizontalrichtung
zugeordnet ist. Hierdurch kann eine Beschneidung des Bandmaterialanfangs
sowie des Bandmaterialen des vorgenommen werden, wobei der Bandmaterialanfang
und das Bandmaterialende nachher quasi fugenlos zusammengefügt werden
können.
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Zur
Zentrierung von in der Richtmaschine befindlichem Bandmaterial ist
es zweckmäßig, wenn die
oberen Richtrollen der Richtmaschine in vergleichsweise kurzer Zeit,
vorzugsweise in wenigen Sekunden, luftbar gehaltert und Bandseitenführungen
der Zentriervorrichtungen nach Lüftung
der oberen Richtrollen zentrisch einstellbar sind.
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Die
Bandseitenführungen
der Zentriervorrichtungen sind zweckmäßigerweise mittels Positioniermotor-Gewindespindeltrieben
verstellbar.
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Um
die Positionierung der Bandseitenführungen der Zentriervorrichtungen
zu erleichtern bzw. um diese genau vornehmen zu können, sind
vorteilhaft Wegaufnehmer oder Gabellichtschranken vorgesehen, mittels
denen der Verfahrweg der Bandseitenführungen der Zentriervorrichtungen
erfassbar und die Bandseitenführungen
der Zentriervorrichtungen im Bandbreitenabstand in Zentrierposition
stellbar sind.
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Die
Bandseitenführungen
lassen sich vorteilhaft als gehärtete
und geschliffene Bandseitenführungsleisten
ausgestalten.
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Eine
weitere Vereinfachung des Betriebs der Bandanlage wird erzielt,
wenn der vorschubseitige Bandauslauf der Richtmaschine heb- und
senkbar ist, wobei die Richtmaschine bzw. der Bandeinlauf der Richtmaschine
bei allen Außendurchmessern des
Coils in eine optimale Bandanfangsübernahmestellung verstellbar
ist, und wobei die Richtmaschine bzw. der Bandauslauf der Richtmaschine
bei unterschiedlichen Vertikalstellungen des Vorschubs bzw. der
dem Vorschub folgenden Weiterverarbeitungsmaschine in eine optimale
Bandanfangsübergabestellung
verstellbar ist. Hierdurch ist eine Anpassung der Neigung der Richtmaschine
und darüber
hinaus des vertikalen Niveaus der Richtmaschine an das jeweilige
durch das am Abwickler befindliche Coil bzw. durch das Einlaufniveau
der Weiterverarbeitungsmaschine vorliegende Anforderungsprofil mit
einem vergleichsweise geringen Aufwand möglich.
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Vorteilhaft
weist die Richtmaschine ein Schwenklager auf, um das der abwicklerseitige Bandeinlauf
der Richtmaschine beim Heben und Senken desselben verschwenkbar
ist, wobei dieses Schwenklager in Vertikalrichtung in Bezug auf
die Führung
bzw. die Führungen
verstellbar ist.
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Für die Durchführung der
Verstellung der Richtmaschine ist es besonders vorteilhaft, wenn
ein horizontaler Positionierantrieb für die Richtmaschine und/oder
ein vertikaler Positionierantrieb für den Bandeinlauf der Richtmaschine
und/oder ein vertikaler Positionierantrieb für den Bandauslauf der Richtmaschine
eine Antriebsvorrichtung mit zumindest einem Servomotor, Servoumrichter
und Kugelrollspindeltrieb aufweist bzw. aufweisen.
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Für die Vertikalverstellung
der Richtmaschine bzw. die Schwenkung derselben ergeben sich Vorteile,
wenn der vertikale Positionierantrieb für den Bandeinlauf der Richtmaschine
einen Servomotor, Servoumrichter und Kugelrollspindeltrieb und der vertikale
Positionierantrieb für
den Bandauslauf der Richtmaschine zwei Servomotoren, Servoumrichter und
Kugelrollspindeltriebe aufweisen.
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Alternativ
ist es möglich,
dass ein horizontaler Positionierantrieb für die Richtmaschine und/oder ein
vertikaler Positionierantrieb für
den Bandeinlauf der Richtmaschine und/oder ein vertikaler Positionierantrieb
für den
Bandauslauf der Richtmaschine eine Antriebsvorrichtung mit zumindest
einem hydraulischen Stellzylinder, einer Wegpositionierung und einem
Servoventil aufweist bzw. aufweisen.
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Des
Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein horizontaler Positionierantrieb
für die
Richtmaschine einen Servogetriebemotor, ein Präzisionszahnrad und eine Präzisionszahnstange
aufweist.
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Um
die Rüstzeiten
weiter zu reduzieren, sind der horizontale und die vertikalen Positionierantriebe gleichzeitig
betreibbar.
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Um
die Übernahme
des Bandmaterials von einem Coil jeweils in optimaler Weise bewerkstelligen zu
können,
ist es vorteilhaft, wenn der abwicklerseitige Bandeinlauf der Richtmaschine
zwischen einer oberen Stellung und einer unteren Stellung verstellbar
bzw. verschenkbar ist, so dass der Bandanfang des aufgewickelten
Bandmaterials vom in Vertikalrichtung oberen und vom in Vertikalrichtung
unteren Umfangsbereich des Coils in die in Tangentialrichtung des
vom Coil ablaufenden Bandanfangs ausgerichtete Richtmaschine einführbar ist.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bandanlage
ist der Außendurchmesser
eines Coils, z.B. mittels einer Laser-Analog-Lichtschranke, erfassbar
und sind der Abstand der Richtmaschine zum Abwickler sowie die Neigung
der Richtmaschine in Abhängigkeit
vom erfassten Außendurchmesser
des Coils vorzugsweise automatisch einstellbar. Hierdurch kann auch
die Position der Richtmaschine in Abhängigkeit von dem sich ändernden
Außendurchmesser
des zu verarbeitenden Coils automatisch eingestellt werden.
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Darüber hinaus
ist es vorteilhaft, wenn ein Abzugsbremsmoment einer Ablaufbremse
des Abwicklers in Abhängigkeit
vom Außendurchmesser des
Coils steuerbar ist, so dass die Kraft zum Abziehen des Bandmaterials
vom Coil trotz der sich ändernden
Menge des am Abwickler bzw. am Coil verbleibenden Bandmaterials
konstant bleibt.
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Zweckmäßigerweise
weist die Richtmaschine am Bandeinlauf einen Bandendesensor auf,
mittels dem erfassbar ist, dass vom Coil nur noch ein Bandrest vorhanden
ist.
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Die
Richtmaschine ist vorteilhaft mittels ihres horizontalen Positionierantriebs
bei stehenden Richtmaschinenrollen mit der Bandgeschwindigkeit in
Horizontalrichtung verfahrbar.
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Hierzu
ist es zweckmäßig, wenn
am Vorschub ein Vorschubwegaufnehmer angeordnet ist, mittels dem
die Bandgeschwindigkeit erfass- und an eine Steuervorrichtung des
horizontalen Positionierantriebs der Richtmaschine weiterleitbar
ist.
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Um
Störungen
am Ende eines Coils zuverlässig
auszuschließen,
ist es vorteilhaft, wenn in einem vorgebbaren Abstand, z.B. 1 bis
2, vorzugsweise 1,5 m, stromauf der Einlaufseite des Vorschubs ein
mittels der Richtmaschine anfahrbarer Sensor angeordnet ist, mittels
dem der horizontale Positionierantrieb der Richtmaschine für eine vorgebbare Strecke,
z.B. 0,5 bis 1,5, vorzugsweise 1 m, in einen Schleichgang verstellbar
ist.
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Um
bei einer gattungsgemäßen Bandanlage jedwede
Störungen
aufgrund des am Bandmaterialende vorhandenen Bandendehakens auszuschließen, ist
es zweckmäßig, wenn
die Richtmaschine der Bandanlage an ihrem Bandeinlauf eine Trennvorrichtung
aufweist, mittels der ein Bandrest bzw. Bandendehaken des vom Abwickler
abgewickelten Bandmaterials automatisch zwangsweise abtrennbar ist. Durch
die entsprechende Voreinstellung der Bandanlage wird der Bandrest
stets abgetrennt, ohne dass die Bedienungsperson hierauf Einfluss
nehmen kann. Hierdurch werden Beschädigungen der Richtmaschine
oder der darauf folgenden Weiterverarbeitungsmaschine aufgrund des
Bandendehakens sicher ausgeschlossen.
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Eine
Vereinfachung des Einlaufs des Bandmaterialanfangs bzw. des Bandmaterials
in die Richtmaschine wird erzielt, wenn im Bereich der Einlaufseite
der Trennvorrichtung ein scharnierend aufgehangener Bandüberleittisch
angeordnet ist.
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Die
Trennvorrichtung kann vorteilhaft als kompakt bauende Schere ausgebildet
sein.
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Vorteilhaft
kann die Schere auch für
das Schopfen des Bandmaterialanfangs eingesetzt werden.
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Alternativ
kann die Trennvorrichtung als Trennjäger mit einer mit hoher Drehzahl
angetriebenen Trennscheibe ausgebildet sein, die frequenzgeregelt
mittels eines Getriebemotors und eines Kugelspindeltriebs profilschienengeführt in einem
Win kel von 90 Grad zur Laufrichtung des Bandmaterials verfahrbar
ist.
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Vorteilhaft
ist die Verfahrgeschwindigkeit der sich mit hoher Drehzahl drehenden
Trennscheibe in Abhängigkeit
von der Banddicke des Bandmaterials in einem Werkstückdatenspeicher
programmierbar.
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Die
Trennvorrichtung kann vorteilhaft als Plasmaschneid- oder Laserschneidvorrichtung
ausgebildet sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bandanlage;
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2 eine
Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform
der Bandanlage, wobei eine Richtmaschine sowie ein Vorschub der
Bandanlage im Vergleich zu 1 in Vertikalrichtung
aufwärts
verstellt sind;
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3 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bandanlage
mit einer abwicklerseitig aufwärts
geschwenkten Richtmaschine; und
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4 die
in 3 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bandanlage,
wobei die Richtmaschine abwicklerseitig abwärts verschwenkt ist.
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Eine
in den 1 bis 4 anhand von Ausführungsformen
dargestellte erfindungsgemäße Bandanlage 1 zum
Geraderichten von zu Coils 2 aufgewickeltem Bandmaterial 3 und
zur Einführung
dieses Bandmaterials 3 in eine in den Figuren nicht gezeigte
Weiterverarbeitungsmaschine hat einen Abwickler 4, einen
Vorschub 5 und eine Richtmaschine 6.
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Auf
dem Abwickler 4 ist das Coil 2 halterbar und das
Bandmaterial 3 vom Coil 2 abwickelbar. Mittels
des Vorschubs 5 ist das Bandmaterial 3 aus der Bandanlage 1 an
die Weiterverarbeitungsmaschine übergebbar.
Die Richtmaschine 6 ist zwischen dem Abwickler 4 einerseits
und dem Vorschub 5 andererseits verfahrbar. Sie ist an
einer oder ggf. mehreren Führungen 7 aufgehängt.
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Zur
horizontalen Verfahrung der Richtmaschine 6 der Bandanlage 1 ist
ein horizontaler Positionierantrieb 8 vorgesehen, der im
dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Servomotor, einen Servoumrichter und einen Kugelrollspindeltrieb
aufweist. Alternativ ist es möglich,
den horizontalen Positionierantrieb 8 für die Richtmaschine mittels
eines Servogetriebemotors, eines Präzisionszahnrads und einer Präzisionszahnstange
oder aber mittels eines hydraulischen Stellzylinders, einer Wegpositionierung und
einem Servoventil auszugestalten.
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Zum
horizontalen Positionierantrieb 8 gehört selbstverständlich eine
geeignete Steuereinheit, die in den Figuren nicht im Einzelnen dargestellt
ist.
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Die
Richtmaschine 6 ist an ihrem dem Abwickler 4 zugewandten
Bandeinlauf 9 mit einem vertikalen Positionierantrieb 10 ausgerüstet. Zu
diesem vertikalen Positionierantrieb 10 am Bandeinlauf 9 der Richtmaschine 6 gehört ein Servomotor,
ein Ser voumrichter und ein Kugelrollspindeltrieb. Mittels dieses
vertikalen Positionierantriebs 10 ist die Richtmaschine 6 um
ein im Bereich des Bandauslaufs 12 der Richtmaschine 6 angeordnetes
Schwenklager 13 verschwenkbar. Die Richtmaschine kann somit
in Bezug auf das Schwenklager 13 etwa zwischen der in 3 gezeigten
oberen Schrägstellung
und der in 4 gezeigten unteren Schrägstellung
verschwenkt werden, wobei die Neigung der Richtmaschine 6 quasi
beliebig einstellbar ist.
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Am
Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 sind zwei vertikale
Positionierantriebe 14 vorgesehen, mittels denen der Bandauslauf
der Richtmaschine 6 und mit diesem das Schwenklager 13 der
Richtmaschine 6 in Vertikalrichtung verstellbar sind. Bei
einem vergleichsweise kleinen Bodenabstand 15 des Vorschubs 5 befindet
sich der Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 in
einer vergleichsweise niedrigen Position, wohingegen bei einem vergleichsweise
großen
Bodenabstand 16 des Vorschubs 5 der Bandauslauf 12 der
Richtmaschine 6 höher
angeordnet ist, wie sich dies insbesondere aus den 1 und 2 ergibt.
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Alternativ
können
die vertikalen Positionierantriebe 10, 14 der
Richtmaschine 6 auch hydraulische Stellzylinder, Wegpositionierungen
und Servoventile aufweisen.
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Ein
Bandmaterialanfang eines zu verarbeitenden Coils 2, das
auf dem Abwickler 4 sich befindet, ist durch eine hydraulisch
betätigte
Andruckrolle mit hydraulischem Antrieb und Lamellenbremse gehalten.
Der Durchmesser des Coils 2 wird über eine Laser-Analog-Lichtschranke
erfasst. Je nach Außendurchmesser
des Coils 2 wird die Richtmaschine 6 zum Abwickler 4 bzw.
zum Coil 2 hin horizontal verfahren; zusätzlich wird
die Nei gung der Richtmaschine 6 ebenfalls entsprechend
dem Außendurchmesser
des Coils 2 so eingestellt, dass der Bandmaterialanfang
optimal in die Richtmaschine 6 bzw. in deren Bandeinlauf 9 einführbar ist.
Die Ausrichtung der Richtmaschine 6 erfolgt automatisch
mittels der vertikalen Positionierantriebe 10, 14 am
Bandeinlauf 9 bzw. Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6.
Die Laser-Analog-Lichtschranke des Abwicklers 4 kann weiterhin
genutzt werden, um ein Abzugsbremsmoment einer Ablaufbremse des
Abwicklers 4 zu steuern.
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Bei
sich allmählich
verringerndem Außendurchmesser
des Coils 2 wird mittels eines fallenden Bremsmoments die
Abzugkraft, mit der das Bandmaterial 3 vom Abwickler 4 bzw.
vom Coil 2 abgezogen wird, konstant gehalten, wobei bei
der Einstellung selbstverständlich
auch unterschiedliche Bandquerschnitte unterschiedlicher Coils 2 berücksichtigt
werden.
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Vor
Beginn des Richtbetriebs wird die Richtmaschine 6 mittels
des horizontalen Positionierantriebs 8 in einen den Bandquerschnitt,
insbesondere die Banddicke, berücksichtigenden,
optimalen Abstand zum Abwickler 4 bzw. zum Coil 2 verfahren, wobei
diese Positionierung der Richtmaschine 6 automatisch erfolgt.
Wenn dieser optimale Abstand zwischen der Richtmaschine 6 und
dem Abwickler 4 bzw. dem Coil 2 eingestellt ist,
kann der Vorschub 5, ohne dass eine Bandschlaufe zwischen
dem Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 und der
Einlaufseite 17 des Vorschubs 5 übermäßig schwingt, das
Bandmaterial 3 mit optimaler Hubzahl in die in den Figuren
nicht gezeigte Weiterverarbeitungsmaschine weiterleiten.
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Wenn
ein neues Coil 2 auf dem Abwickler 4 eingesetzt
wird, so dass ein neuer Bandmaterialanfang vorliegt, ergibt sich
folgender Ablauf:
Die beiden vertikalen Positionierantriebe 14 am Bandauslauf 12 der
Richtmaschine 6 und der vertikale Positionierantrieb 10 am
Bandeinlauf 9 der Richtmaschine 6 verfahren die
Richtmaschine 6 in eine optimale Position, in der die Richtmaschine 6 etwa
in Richtung einer Tangente des Bandmaterialanfangs, der von der
hydraulisch betätigten
Andruckrolle des Abwicklers 4 gehalten wird, so dass der
neue Bandmaterialanfang in einfacher Weise in den Spalt zwischen
geöffneten
Vorbiege- und Einzugrollen
der Richtmaschine 6 eingebracht werden kann. Die Verstellvorgänge zur
Ausrichtung der Vertikalposition und der Neigung der Richtmaschine 6 beginnen
simultan mit der horizontalen Verfahrung der Richtmaschine 6 mittels
des horizontalen Positionierantriebs 8, so dass aufgrund
der Gleichzeitigkeit der Verstellbewegungen Rüstzeit eingespart und dementsprechend
Produktionszeit gewonnen werden kann.
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Am
Bandeinlauf 9 der Richtmaschine 6 ist ein hydraulisch
schwenkbarer Bandüberleittisch 18 vorgesehen.
Der Bandüberleittisch 18 besteht
aus zwei Tischteilen 19, 20, die mittels eines
Gelenks 21 miteinander verbunden sind. Beim Anfahren des Bandüberleittisches 18 bei
der horizontalen Verfahrung der Richtmaschine 6 knickt
der vordere Tischteil 19 ab. Durch dieses Abknicken wird
ein Näherungsschalter
betätigt,
der nacheinander die folgenden Vorgänge einleitet:
- – Anhalten
der horizontalen Verfahrung der Richtmaschine 6,
- – Aufwärtsschwenken
der Richtmaschine 6 um deren Schwenklager 13,
bis die schräg
verlaufende Vorderkante des vorderen Tischteils 19 vom Außenumfang
des Coils 2 entfernt ist, damit bei der darauf folgenden
Drehung des Coils 2 am Abwickler 4 die Außenmantelfläche des
Coils 2 nicht beschädigt
wird, wobei der Abstand zwischen der Vorderkante des vorderen Tischteils 19 und
der Außenmantelfläche des
Coils 2 ca. 5 mm bis 10 mm betragen sollte,
- – Einschalten
eines hydromotorischen Wickelantriebs des Abwicklers 4 und
eines hydromotorischen Andruckrollenantriebs, wobei jeweils eine Lamellenbremse
freigeschaltet wird.
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Der
Bandmaterialanfang gleitet dann über den
Bandüberleittisch 18 in
die geöffneten
Biege- und Einzugrollen der Richtmaschine 6. In Laufrichtung
des Bandmaterials hinter der oberen Einzugrolle der Richtmaschine
ist ein Sensor für
die Erfassung des Bandmaterialanfangs angeordnet. Sobald der Sensor
die Ankunft des Bandmaterialanfangs erfasst, erfolgt eine hydraulische
Anstellung der oberen Einzugrolle der Richtmaschine 6.
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Die
Anstellkraft der oberen Einzugrolle der Richtmaschine 6 wird
mittels eines Proportionaldruckregelventils und einen Drucksensor
entsprechend der Bandbreite und der Festigkeitseigenschaften des
Bandmaterials 3 vorgegeben. Danach stellt sich die Vorbiegerolle,
die in Bandlaufrichtung stromauf der Einzugrolle angeordnet ist,
in ihre Vorbiegeposition. Der Anstellhub der Vorbiegerolle wird,
wenn sich diese in der Vorbiegeposition befindet, durch einen Wegaufnehmer
in Abhängigkeit
von der Dicke des Bandmaterials angehalten. Befindet sich die Vorbiegerolle
in ihrer Vorbiegeposition, wird die Antriebseinrichtung der Richtmaschine 6 eingeschaltet,
mittels der die Biege-, Einzug- und Richtrollen der Richtmaschi ne
in Drehbewegung versetzt werden. Hierdurch wird dann der Bandmaterialanfang
aus der Richtmaschine 6 herausgetrieben. Ein weiterer Sensor,
der am Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 angeordnet
ist, erfasst den Bandmaterialanfang und setzt den horizontalen Positionierantrieb 8 der
Richtmaschine 6 bzw. den Servomotor und den Servoumrichter
desselben in Betrieb. Die Richtmaschine 6 wird dann mittels
des horizontalen Positionierantriebs 8 in Richtung zum
Vorschub 5 verfahren. Bei der Bewegung der Richtmaschine 6 aus
dem Bereich des Abwicklers 4 in Richtung zum Vorschub 5 wird die
Richtmaschine 6 mittels der vertikalen Positionierantriebe 10, 14 in
die Horizontale versetzt. Danach wird die Richtmaschine 6 mittels
der vertikalen Positionierantriebe 10, 14 in eine
Vertikalposition verbracht, die der Höhe der Einlaufseite 17 des
Vorschubs 5 entspricht, die etwa der Höhe von Unterwerkzeugen einer
dem Vorschub 5 nachgeschalteten Presse entsprechen kann.
Derartige Unterwerkzeuge von Pressen können z.B. Einlaufhöhe von 100 mm
bis 450 mm haben; daher ist es für
eine problemlose Übergabe
des Bandmaterialanfangs in den Vorschub 5 äußerst vorteilhaft,
wenn die Richtmaschine 6 bei der Übergabe des Bandmaterialanfangs
in den Vorschub 5 das gleiche Vertikalniveau wie der Vorschub 5 und
damit der Einlauf der nachgeschalteten Presse hat.
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Befindet
sich der Bandmaterialanfang hinter den Vorschubrollen des Vorschubs 5 im
Erfassungsbereich eines Sensors, werden Richtrollenantriebe gestoppt
und anschließend
die obere Vorschubrolle durch einen hydraulischen Anstellzylinder
abgesenkt. Der Anstelldruck und damit die Anstellkraft der oberen
Vorschubrolle wird von einem Schrittmotor, der durch ein Proportionaldruckregelventil
gesteuert wird, vorgegeben. Die Einstellwerte werden in einem Werkstückdatenspeicher, übli cherweise
für ca.
250 unterschiedliche Werkstücke,
gespeichert.
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Durch
diese exakt dosierbare Anstellkraft, die mittel seines präzise bei
Erreichen eines eingestellten Druckwertes abschaltenden Drucksensors erreicht
wird, ist es nicht mehr erforderlich, dass die Bedienungsperson
der Bandanlage 1 immer dann, wenn sich die Werkstückbreiten
oder Werkstückwerkstoffe ändern, andere
Druckwerte manuell eingeben muss; darüber hinaus wird durch die genaue Vorgabe
der Anstellkraft Bandschieflauf, der auf zu hohe Anstelldrücke oder
auf eine ungenügende Bandmitnahme
zurückgeht,
die bei zu geringem Anstelldruck auftritt, vermieden.
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Nachdem
der Bandmaterialanfang zwischen den Vorschubrollen des Vorschubs 5 fixiert
ist, wird seitens der Steuereinheit der Bandanlage veranlasst, dass
die Richtmaschine 6 in ihre Richtposition verfahren wird,
wobei die genaue Richtposition unter anderem von der Dicke des Bandmaterials 3 abhängt. Die
Verfahrung bzw. die Verstellung der Richtmaschine 6 erfolgt
durch die Rollenantriebe der Richtmaschine 6; hierbei fördert die
Richtmaschine 6 Bandmaterial 3, das in einer Bandschlaufe,
die sich zwischen dem Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 und der
Einlaufseite 17 des Vorschubs 5 bildet, gespeichert
wird. Aus dieser Bandschlaufe entnimmt im weiteren Verfahren der
Vorschub 5 das Bandmaterial 3.
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Die
Bedienungsperson der Bandanlage 1 steuert nachfolgend im
Einrichtbetrieb den Bandmaterialanfang zum Anschneiden in die Weiterverarbeitungsmaschine.
Nachdem einige Vorschubschübe mit
jeweilig nachfolgendem Weiterverarbeitungsmaschinenhub getätigt worden
sind, wird die Bandanlage 1 auf Automatikbetrieb gestellt.
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Das
Coil 2 wird abgearbeitet, bis ein Bandrest desselben von
einem am Bandeinlauf 9 der Richtmaschine 6 angeordneten
Bandendesensor erfasst wird.
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Für die Verarbeitung
des restlichen Bandmaterials 3 ist es vorteilhaft, wenn
nach entsprechender Signalisierung des Bandendesensors die Richtmaschine 6 durch
ihren horizontalen Positionierantrieb 8, ohne dass sich
die Richtrollen der Richtmaschine 6 drehen, mit der Vorschubgeschwindigkeit
des Bandmaterials 3 zum Vorschub 5 hin verfahren
wird. Bei diesem Verfahren wird eine vergleichsweise flache Bandschlaufe,
die der Dicke des Bandmaterials 3 entspricht, gefahren,
damit sich der Bandrest nicht unnötig verformt. Der Bandrest
fällt dann
nicht, wie bei aus dem Stand der Technik bekannten stationären Richtanlagen üblich, auf
den Hallenboden oder auf Überleitbrücken, wodurch
Oberflächenbeschädigungen
und Verschmutzungen auf dem Bandmaterial 3 vermieden werden.
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Hierbei
wird von einem Vorschubwegaufnehmer die Geschwindigkeit des Bandmaterials 3 an
den horizontalen Positionierantrieb 8 bzw. an dessen Steuerung übermittelt.
Die Bandgeschwindigkeit ergibt sich aus der Hubzahl je Minute und
der Hublänge.
Entsprechend fährt
die Richtmaschine 6 während der
Werkstückproduktion
mit Bandgeschwindigkeit in Richtung auf den Vorschub 5.
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Wenn
sich der Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 ca.
1,20 m vor der Einlaufseite 17 des Vorschubs 5 befindet,
wird der Transport des Bandmaterialendes durch die horizontale Verfah rung
der Richtmaschine 6, ohne dass sich die Rollen der Richtmaschine 6 drehen,
durch einen dann betätigten
Näherungsschalter
unterbrochen. Der Näherungsschalter setzt
eine bandeinlaufseitig der Richtmaschine 6 vorgesehene
Trennvorrichtung 22 in Betrieb. Mittels dieser Tennvorrichtung 22 wird
ein am Bandmaterialende vorgesehener Bandendehaken abgetrennt. Der abgetrennte
Bandendehaken fällt – immer
an der gleichen Stelle – in
einen Schrottbehälter.
Dieser Schrottbehälter,
bei dem es sich um einen Wagen mit zwei Schrottbehältern handeln
kann, kann z.B. rechtwinklig zur Laufrichtung des Bandmaterials 3 aus
der Bandanlage 1 herausfahrbar sein.
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Anschließend übernehmen
Hydromotoren, welche die Rollen der Richtmaschine 6 antreiben,
automatisch den Weitertransport des gerichteten Bandrestes. Bei
jedem Vorschubhub wird diesen Hydromotoren ein Impuls vom Vorschub 5 erteilt.
Die Fluidmenge für
die Drehzahl und damit die Umlaufgeschwindigkeit der Rollen der
Richtmaschine 6, welche der Bandgeschwindigkeit entspricht,
wird von einem Proportionalstromregelventil vorgegeben.
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Da
die meisten Weiterverarbeitungsmaschinen, wie Stanzen und Pressen,
Bandmaterial unterschiedlicher Banddicken und hoher Materialfestigkeit verarbeiten
können,
sollte der Bandendehaken, der nicht durch die Richtmaschine 6 und
nicht durch die Weiterverarbeitungsmaschine geführt werden kann, generell abgetrennt
werden. Hierzu dient die stromauf der Richtmaschine an deren Bandeinlauf 9 angeordnete
Trennvorrichtung 22.
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Die
Trennvorrichtung 22 kann als kompakt bauende, hydraulisch
betätigte
Schere ausgebildet sein, die am Bandeinlauf 9 der Richtmaschine 6 befestigbar
ist. Bei dieser Ausführungsform kann
der scharnierend aufgehängte
Bandüberleittisch 18 am Einlauf
der Trennvorrichtung 22 bzw. der Schere gehaltert werden.
Die Trennvorrichtung 22 bzw. die Schere kann auch für das Schopfen
des Bandmaterialanfangs eingesetzt werden.
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Darüber hinaus
kann die Trennvorrichtung 22 als Trennjäger mit einer mit einer hohen
Drehzahl drehenden Trennscheibe ausgestaltet sein. Die Trennscheibe
ist mittels eines frequenzgeregelten Getriebemotors profilschienengeführt über einen
Kugelspindeltrieb verstellbar, wobei die Verstellrichtung rechtwinklig
zur Laufrichtung des Bandmaterials 3 verläuft. Der
Trennjäger
ist ebenfalls am Bandeinlauf 9 der Richtmaschine 6 angeordnet.
Die Verfahrgeschwindigkeit für
die Trennscheibe der Trennvorrichtung 22 wird dann je nach
Dicke des zu bearbeitenden Bandmaterials 3 im Werkstückdatenspeicher programmiert.
Auch bei dieser Ausgestaltung der Trennvorrichtung 22 ist
der Bandüberleittisch 18 an der
Trennvorrichtung 22 befestigt.
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Des
Weiteren ist es möglich,
die Trennvorrichtung 22 als Plasma- oder Laserschneidvorrichtung
auszugestalten.
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Aufgrund
des Einsatzes der Trennvorrichtung 22 im Bereich des Bandeinlaufs 9 der
Richtmaschine 6 ergibt sich eine erhebliche Zeit- und Materialeinsparung.
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Wenn
der vorstehend erwähnte
Bandendesensor das Bandmaterialende erfasst, erfolgt bei der vorstehend
beschriebenen Bandanlage 1 zwangsläufig zunächst die Abtrennung des Bandendehakens
mittels der Trennvorrichtung 22. Erst nachdem dieser Vorgang
beendet ist, kann der verbleibende Bandrest entsprechend den einzelnen
Vorschublängen
im Einzelhubbereich aus der Richtmaschine 6 geleitet werden.
Die Bedienungsperson wird somit zu der Durchführung des Trennschnitts mittels der
Trennvorrichtung 22 gezwungen.
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Einlaufseitig
des Vorschubs 5 hat die vorstehend geschilderte Bandanlage 1 eine
Schneid- und Verbindungsvorrichtung. Ein Schneid- bzw. Verbindungskopf
dieser Schneid- und Verbindungsvorrichtung 23 ist in drei
Bewegungsrichtungen gezielt verfahrbar, und zwar in Banddurchlaufrichtung,
in Bandebene senkrecht zur Banddurchlaufrichtung und vertikal zur
Banddurchlaufrichtung.
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Der
Schneid- bzw. Verbindungskopf der Schneid- und Verbindungsvorrichtung 23 ist
mittels eines Antriebs, der durch einen Servomotor, einen Servoumrichter
und eine Kugelrollspindel gebildet ist, in den genannten Richtungen
profilschienengeführt verfahrbar.
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Der
Schneidvorgang sowie der Verbindungsvorgang kann durch einen Laserschneid-
bzw. Laserschweißkopf
oder Plasmaschneid- bzw.
Plasmaschweißkopf,
evtl. der Verbindungsvorgang aber auch durch Clinchen, erfolgen.
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Das
Bandmaterialende wird in Bandlaufrichtung vor dem Vorschub 5 mittels
zweier stufenlos verstellbarer, gehärteter und geschliffener Bandseitenführungsleisten 24 geführt. Die
Anstellung der beiden Bandseitenführungsleisten 24 erfolgt über ein
Handrad mit Bandbreitenanzeige mittels eines rechten bzw. linken
Gewindespindeltriebs.
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Der
Bandrest wird, je nach erforderlicher Vorschublänge, durch den Vorschub 5 positioniert.
Die Schneidvorrichtung der kombinierten Schneid- und Verbindungsvorrichtung 23 wird
X Vorschublängen vor
der Mitte der Vorschubrollen 25 vor dem Vorschub 5 positioniert.
Bei einer Vorschublänge
von 100 mm und X = 2 beträgt
der Abstand zwischen der Schneidvorrichtung der Schneid- und Verbindungsvorrichtung 23 zur
Mitte des Vorschubs 5 bzw. der Vorschubrollen 25 somit
200 mm.
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Die
Schneidvorrichtung schneidet nach vorgegebenen Daten, die im Werkstückspeicher
gespeichert sind, in Bandlaufrichtung und in horizontaler, senkrecht
zur Bandlaufrichtung verlaufender Richtung den Bandrest ab. Der
Schnittverlauf bzw. die Kontur des Schnitts ist so gelegt, dass
die später
folgenden Verbindungsstellen vom Bandmaterialende des ablaufenden
Bandes bzw. Coils 2 und vom Bandmaterialanfang des neuen
Bandes bzw. Coils 2 nicht in einem empfindlichen Bereich,
wo in der nachgeschalteten Weiterverarbeitungsmaschine kleine Ausschnitte,
z.B. kleine Lochungen, geschnitten werden, von einem Stempel der
Weiterverarbeitungsmaschine zerstört würden. Nach dem Beschneiden
des Bandmaterialendes taktet der Vorschub 5, damit die Bandtrennstelle
frei wird, um einen Vorschubhub oder mehrere Vorschubhübe das Bandmaterialende aus
dem Trennstellenbereich heraus.
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Die
Richtmaschine 6 mit dem Bandmaterialanfang des neuen Coils 2,
der über
einen am Bandauslauf 12 der Richtmaschine 6 vorgesehenen scharnierbaren
Bandüberleittisch 26 positioniert
vorragt, leitet, angetrieben durch den horizontalen Positionierantrieb 8,
den Bandmaterialanfang des neuen Coils 2 in die Schneidposition
für den
Bandmaterialanfang.
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Mit
der gleichen Kontur in Bandlauf- und einer in Horizontalrichtung
rechtwinklig zur Bandlaufrichtung verlaufenden Rich tung, in der
das Bandmaterialende des vorherigen Coils 2 beschnitten
wurde, wird auch der Bandmaterialanfang des neuen Coils 2 beschnitten.
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Bei
schmalem Bandmaterial 3 kann es vorkommen, dass der Bandmaterialanfang
in der Richtmaschine 6 seitlich versetzt wird. Hierdurch
kann durch eine indirekte Anstellung der oberen Richtrollen 27 der
Richtmaschine 6 bewirkt werden, dass die oberen Richtrollen 27 der
Richtmaschine und auch deren obere Einzugrolle innerhalb weniger
Sekunden gelüftet
werden, die Laufrichtung des Bandmaterials 3 korrigiert
wird und anschließend
die oberen Richtrollen 27 der Richtmaschine 6 wieder
zugefahren werden.
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Falls
die oberen Richtrollen 27 der Richtmaschine und die obere
Einzugrolle derselben gelüftet werden
müssen,
halten die Bandvorbiegerollen vor den Einzugrollen der Richtmaschine 6 den
Bandmaterialanfang in der Richtmaschine 6, damit das Gewicht
der Bandschlaufe das Bandmaterial 3 nicht aus der Richtmaschine 6 herauszieht.
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Am
Bandeinlauf 9 der Richtmaschine und am Bandauslauf 12 derselben
sind über
Hydromotoren und Wegaufnehmer anstellbare Zentriervorrichtungen 28, 29 vorgesehen,
die jeweils mit Bandseitenführungen 30 bzw. 31 ausgerüstet sind. Über einen Tipptasterbetrieb
wird die erforderliche Position des Bandmaterials 3 hergestellt.
Nach der erfolgten Korrektur des Bandlaufs wird der Bandmaterialanfang, wie
vorstehend beschrieben, beschnitten.
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Das
sich daran anschließende
Verbinden des Bandmaterialendes des verbrauchten Coils 2 mit dem
Bandmaterialanfang des neuen Coils 2 geschieht in derjenigen
Position, in der das Bandmaterialende des verbrauchten Coils 2 nach
der Beschneidung desselben vom Vorschub 5 positioniert worden
ist.
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Um
den Bandmaterialanfang des neuen Coils 2 in die gleiche
Position zu bekommen, wird der horizontale Positionierantrieb 8 der
Richtmaschine 6 entsprechend angesteuert.
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Der
Bandmaterialanfang des neuen Coils 2 wird bündig vor
das Bandmaterialende des verbrauchten Coils 2 positioniert.
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Die
Verbindung zwischen dem Bandmaterialanfang und dem Bandmaterialende
wird gezielt an denjenigen Stellen vorgenommen, wo Schweißpunkte
bzw. Heftstellen angebracht werden können, die nicht in demjenigen
Bereich positioniert sind, wo in der Weiterverarbeitungsmaschine
bzw. im Werkzeug empfindliche Durchbrüche, z.B. Lochungen, mit kleinen
Durchmessern, eingebracht werden müssen. Die Verbindung kann auch
durch Clinchvorgänge
erfolgen.
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Danach
wird im Einzelhubbetrieb der Vorschub 5 mit jeweils nachfolgendem
Weiterverarbeitungsmaschinenhub getaktet, bis die Verbindungsstelle
zwischen dem Bandmaterialende und dem Bandmaterialanfang auslaufseitig
der Weiterverarbeitungsmaschine durchgelaufen ist. Die Verbindungsstellen
müssen
nach Durchlauf der Weiterverarbeitungsmaschine aus dem Werkstückbehälter entnommen
werden.