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Vorrichtung zum Verbinden
von Bändern
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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Klemmen,
Schneiden und Fügen von
Bändern
zu einem Endlosband.
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Stand der
Technik
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Bei
der Bearbeitung von Metallbändern
ist es zweckmäßig, wenn
diese Bearbeitung kontinuierlich erfolgt, da dadurch keine Wechselzeiten
zum Wechsel der zu bearbeitenden Werkstücke im Prozess aufgewendet
werden müssen.
Wenn die Werkstücke aber
als Bleche endlicher Länge
vorliegen, können diese
vorteilhaft verbunden werden. Durch mehrfache Wiederholung einer
derartigen Verbindung kann so ein sogenanntes „Endlosband" erzeugt werden. Das
Endlosband wird dann in einer kontinuierlichen Bearbeitungsstraße (Conti-Straße) bearbeitet.
Nach der Bearbeitung wird das Endlosband typischer Weise wieder
in einzelne Bänder
zerschnitten.
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Im
Stand der Technik sind Vorrichtungen für solche Fügeverfahren sehr aufwändig oder
weisen beim Fügen
nicht die nötige
Präzision
auf. Außerdem ist
deren Handhabung sehr umständlich.
Insbesondere sind bei diesen Vorrichtungen die Kanten der zu verbindenden
Bleche nicht parallel zueinander oder die Fügeverbindung ist nicht zumindest
im Wesentlichen eben.
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Darstellung der Erfindung,
Aufgabe, Lösung,
Vorteile
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu
schaffen, mittels welcher bzw. welchem ein Endlosband aus Blechbändern einfach,
schnell und mit hoher Güte
erzeugt werden kann.
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Dies
wird hinsichtlich der Vorrichtung erfindungsgemäß erreicht durch eine Vorrichtung
zum Klemmen, Schneiden und Fügen
von Bändern
zu einem Endlosband mit einer Klemmeinrichtung, einer Schneideeinrichtung
und einer Fügeeinrichtung,
wobei die Klemm-, Schneide- und Fügeeinrichtung miteinander kinematisch
gekoppelt sind.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung eine obere und eine
untere Bandklemme umfasst, die über
Hebel steuerbar aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar sind
zum Einklemmen oder Freigeben von Bändern.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schneideeinrichtung obere
und untere Schneidmesser, wie Obermesser und Untermesser, umfasst,
wobei die unteren Schneidmesser über
Hebel steuerbar ein- oder ausfahrbar sind. Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels
sind die unteren Schneidmesser, wie Untermesser, absenkbar. Dabei
ist es bei zumindest einem Ausführungsbeispiel
vorteilhaft, wenn die Schneideeinrichtung obere und untere Schneidmesser
umfasst, wobei die oberen Schneidmesser, wie Obermesser, von oben
zum Schnitt in Richtung auf die unteren Schneidmesser fahrbar oder
bewegbar oder beaufschlagbar sind.
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Gemäß eines
weiteren vorteilhaften Aspekts der Erfindung sind nach dem Schnitt
die geschnittenen Banden durch laterale Verschiebung der zumindest
einen Klemmeinrichtung aufeinander zu bewegbar. Dabei kann es bei
Vorhandensein von zwei gegenüberliegenden
Klemmeinrichtungen vorteilhaft sein, wenn nur eine oder beide Klemmeinrichtungen lateral
verschieblich sind.
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Die
Fügeeinrichtung
kann vorteilhaft eine Schweißeinrichtung
mit Schweißtisch
umfassen.
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Gemäß eines
weiteren vorteilhaften Aspekts kann zu Stützung des Bandendes ein Schweißtisch an
das ungestützte
Bandende verfahren werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Schweißtisch zwei oder
mehrteilig ist. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Schweißtisch über Hebel
und Betätigungselemente, wie
Hydraulikzylinder, verlagerbar, wie verschwenkbar ist.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schweißtisch an einer Mehrzahl von
Stellen über
die Breite der Bänder/des
Bandes betrachtet mittels Hebeln an den/dem unteren Schneidmesser/n
abgestützt
ist.
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Besonders
zweckmäßig ist
es, wenn die Absenkfunktion der unteren Schneidmesser für das Klemmen
des Bandes nutzbar ist, indem der Schweißtisch an das Band beaufschlagbar
ist.
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Auch
ist es zweckmäßig, wenn
die Vorrichtung im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist und
zwei Klemmeinrichtungen, zwei Schneideeinrichtungen und zwei Fügeeinrichtungen
aufweist. Diese liegen sich jeweils vorteilhaft spiegelsymmetrisch
gegenüber.
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Weiterhin
ist es zweckmäßig, wenn
zumindest eine der Klemmeinrichtungen eine Vorrichtung zum Höhenausgleich
aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Klemmeinrichtungen
eine solche Vorrichtung zum Höhenausgleich
aufweisen, so dass an beliebiger Seite ein Höhenausgleich vorgenommen werden
kann.
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Vorteilhaft
ist, wenn die Vorrichtung zum Höhenausgleich
eine Excenterverstellung aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß erreicht durch ein Verfahren
zum Betrieb einer Vorrichtung zum Klemmen, Schneiden und Fügen von
Bändern zu
einem Endlosband mit zumindest zwei Klemmeinrichtungen, einer Schneideeinrichtung
und einer Fügeeinrichtung,
wobei in einem ersten Schritt die Klemmeinrichtungen der Vorrichtung
geöffnet
werden um zwei Bandenden einzuführen.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn in einem nächsten Schritt die Bandenden
mittels der Klemmeinrichtungen festgeklemmt werden. Weiterhin ist
es zweckmäßig, wenn in
einem nächsten
Schritt die Bandenden mittels eine Schneideinrichtung oder Schneideinrichtungen
geschnitten werden und in einem nächsten Schritt die geschnittenen
Bandenden erneut positioniert werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft,
wenn in einem weiteren Schritt eine Unterstützung der geschnittenen Bandenden
nach dem Schneideprozess mittels eines vorteilhaft mehrteiligen,
wie zweiteiligen, Schweißtisches
erfolgt und in einem weiteren Schritt eine Höhenanpassung der beiden geschnittenen Bandenden
erfolgt, damit Dickenunterschiede der zu fügenden Bänder ausgeglichen werden können, wobei
in einem weiteren Schritt die Bandenden gefügt werden. Auch ist es vorteilhaft,
wenn in einem nächsten
Schritt die Klemmeinrichtung das gefügte Band wieder frei gibt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Nachstehend
wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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2 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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3 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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4 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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5 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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6 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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7 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern;
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8 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fügen von Bändern; und
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9 ein
Diagramm zum Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bevorzugte
Ausführung
der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
und die Verfahrensschritte zum Verbinden der Einzelnbänder werden
nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind jeweils gleiche
Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auch sind Elemente
der Vorrichtung auf der rechten Seite mit -r und auf der linken
Seite mit -l bezeichnet.
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Die 1 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung 100,
welche einen rechten Teil 100-r und einen linken Teil 100-l der
Vorrichtung 100 aufweist. Die beiden Teile der Vorrichtung
sind im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet und grundsätzlich jeweils
für die
Handhabung eines der miteinander zu verbindenden Einzelbänder zuständig. So wird
ein erstes Einzelband 200-1 von links in den linken Teil 100-l und
ein zweites Einzelband 200-2 von rechts in den rechten
Teil 100-r der Vorrichtung 100 eingeführt oder
diesen zugeführt.
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Zum
Einführen
der Bänder 200-1, 200-2 sind jeweils
die oberen Bandklemmen 110-l, 110-r über parallelogrammartig
angeordnete Hebel H1 nach oben in eine geöffnete Position geschwenkt.
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Dabei
weist die Vorrichtung 100 sowohl im rechten Teil 100-r als
auch im linken Teil 100-l Bandklemmen 110 auf,
die zum Greifen und Halten des Bandes bzw. des Einzelbandes 200-1, 200-2 geöffnet und
geschlossen werden können.
Die Bandklemmen 110 bestehen dabei jeweils aus zwei sich
relativ zueinander verla gerbaren Bandklemmen 110-r, 110-l und 120-r und 120-l.
Dabei ist die jeweils obere Bandklemme 110-r bzw. 110-l in
Zusammenwirken mit der unteren Bandklemme 120-r bzw. 120-l.
Die obere Bandklemme kann durch die Führung der parallelogrammartigen
Hebel H1 derart verschwenkt werden, dass zwischen der oberen Bandklemme 110 und
der unteren Bandklemme 120 ein Spalt oder Aufnahmebereich
zur Aufnahme des Bandes entsteht, der durch das Zurückschwenken
wieder geschlossen wird und das Band von den Bandklemmen 110, 120 eingeklemmt
und gehalten wird. Dabei bilden zumindest die oberen und die unteren
Bandklemmen 110, 120 eine Klemmeinrichtung 125 zum
Einklemmen eines Bandes.
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Wie
in 2 ersichtlich, werden die beiden Einzelbänder 200-1 und 200-2 nach
dem Öffnen
der Bandklemmen 110, 120 zunächst von rechts kommend und
von links kommend in der Mitte der Vorrichtung 100 zusammen
geschoben, so dass sie sich im Bereich zwischen den Bandklemmen
berühren bzw. „auf Stoß" liegen. Die oberen
Bandklemmen 110-r und 110-l werden dann in eine
Schließposition abgesenkt,
in welcher die beiden Einzelbänder 100-1 und 200-2 dann
zwischen der oberen Bandklemme 110-r, 110-l und
einer unteren Bandklemme 120-r und 120-l fest
eingespannt sind.
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Die
oberen Bandklemmen 110-r und 110-l werden über die
Hebelarme H1 in ihrer Schwenkbewegung geführt und die Antriebskraft für den Schwenkvorgang
wird beispielsweise durch Hydraulikzylinder 140 aufgebracht.
Das Öffnen
und das Schließen
der oberen Bandklemmen 110 wird dabei über Hydraulikzylinder 140-l und 140-r im
Zusammenwirken mit den Laschen L1, L2 und den Hebeln H1, H2 bewerkstelligt,
wobei zumindest die Hydraulikzylinder 140 vorzugsweise
außen
an der Vorrichtung angeordnet sind. Die Laschen L1 sind mit den Hydraulikzylindern 140 einseitig
verbunden, wobei sie an ihrem anderen Ende schwenkbar an dem Lager
LA1 gelagert sind. Mit der Lasche L1 sind die Hebel H2 an ihrem
einen Ende schwenkbar verbunden, wobei die Hebel H2 an ihrem anderen
Ende mit den Laschen L2 verschwenkbar verbunden sind. Die Laschen
L2 sind wiederum mit den oberen Bandklemmen 110 verbunden.
Wird nun der Hydraulikkolben bzw. -stempel des Hydraulikzylinders 140 angehoben
oder ausgefahren, so verschwenkt die Lasche L1 nach oben und gleichzeitig
schwenkt Hebel H2 nach oben und verschwenkt die Lasche L2 und die
obere Bandklemme 110 nach oben.
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Die
Bänder
liegen dann im mittigen Bereich gleichzeitig auf den Untermessern 130-l, 130-r auf. Im
mittigen Bereich zwischen der linken und der rechten oberen Bandklemme 110-l, 110-r senken
sich dann Obermesser 150-l, 150-r auf die beiden
Bänder ab
und schneiden im Zusammenwirken mit den Untermessern 130-l, 130-r deren
jeweilige Enden ab. Nach dem Schneiden weisen die beiden neuen Enden
der Bänder 200-1, 200-2 jeweils
eine saubere und gerade Schnittkante auf, wobei die beiden Schnittkanten
dann im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Dabei
bilden zumindest die oberen und die unteren Messer 130, 150 eine
Schneideeinrichtung 155 zum Schneiden eines Bandes.
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Wie
in 3 gezeigt ist, werden die beiden Untermesser 130-l, 130-r mit
ihren Messerträgern 130 nach
dem Schneidevorgang mit Hilfe von Hydraulikzylindern 160-l, 160-r nach
unten weggeschwenkt. Die beiden Bänder 200-1 und 200-2 bleiben
dabei nach wie vor zwischen den oberen und unteren Bandklemmen 110, 120 eingeklemmt.
Das Wegschwenken der Messerträger 130 mit
den Untermessern 130-l, 130-r wird vorteilhafter
Weise gleichzeitig zum Einklemmen der Bänder genutzt.
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Wie
in 3 weiterhin zu erkennen ist, sind die Messerträger 130 über Hebel 130-l, 130-r an
den Hydraulikzylindern 160-l, 160-r angelenkt,
so dass durch Ansteuerung des Hydraulikkolbens des Hydraulikzylinders
eine Verstellung der Neigung und somit der Position der Messer 130-l, 130-r erfolgt.
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Die 4 zeigt,
dass die rechten und linken oberen und unteren Bandklemmen 110, 120 zusammen
mit den beiden immer noch eingespannten Bändern 200-1, 200-2 zur
Mitte der Vorrichtung 100 hin aufeinander zu bewegt werden,
um die beiden abgeschnittenen Bandenden in einer Fügestelle
F zusammenzuführen.
Dieses Zusammenführen
erfolgt durch Verschwenken der Traghebelarme THA, die die Bandklemmen
tragen. Nach dem Zusammenführen sind
die Bänder 200-1, 200-2 dann
allerdings zunächst
an der Fügestelle
F nicht mehr abgestützt.
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Zum
Abstützen
der Bänder 200-1, 200-2 an der
Fügestelle
wird dann gemäß 5 ein
linker und ein rechter Schweißtisch 170-l, 170-r von
unten gegen die Bandenden gefahren. Die Schweißtische 170-l, 170-r stützen sich
dabei mit mehreren über
die Breite der Vorrichtung bzw. der Bänder verteilt angeordneten
Laschen L3 an den weggeschwenkten Messerträgern 130 ab. Dadurch
wird ein unzulässiges
Durchbiegen der Schweißtische über der
Breite verhindert.
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Gemäß 5 werden
die Schweißtische 170-l, 170-r durch
ein Wiederanstellen der Messerträger
mit den Untermessern über
Kniehebel H4, H5 und die Hydraulikzylinder 160-l, 160-r von
unten gegen die Bandenden angestellt, und auf diese Weise werden
auch die Bandenden zum Verschweißen fest zwischen obere Bandklemme
und Schweißtisch
eingespannt. Zum Wiederanstellen der Messerträger 130 sind die Hydraulikzylinder 160 gemäß 5 im Vergleich
zu 4 etwas mehr aufgestellt.
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Gemäß 6 erfolgt
vor dem Verschweißen der
Bandenden, insbesondere bei unterschiedlich dicken Bändern ein
Höhenausgleich
in der Weise, dass die beiden Bandenden in der Höhe zentrisch zueinander positioniert
und fixiert werden; anders ausgedrückt werden die Bänder auf
neutraler Achse gefügt. Die
so eingestellte Position der Bandenden zueinander repräsentiert
die eigentliche Schweißposition. Die
Höhenanpassung
erfolgt mit Hilfe einer Excentereinrichtung umfassend einen Excenter 180-r, 180-l und
einen Hebel H6-r, H6-l, welcher den Excenter mit der unteren Bandklemme 120-r, 120-l verbindet.
Vorteilhaft ist die Excentereinrich tung beidseitig angeordnet, sowohl
links als auch rechts. Efindungsgemäß kann die Excentereinrichtung
jedoch auch nur an einer Seite angeordnet sein.
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In
der Schweißposition
werden die Bandenden dann mittels einer Fügeeinrichtung 195 gefügt. Vorteilhaft
kann die Fügeeinrichtung
dann gemäß 7 eine
Schweißeinrichtung 190 sein,
die beispielsweise von oben über
der Schweißposition
absenkbar ist und die Bandenden miteinander verschweißt. Die
Schweißeinrichtung
kann dazu vorteilhaft abgesenkt oder positioniert werden.
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Nach
durchgeführtem
Schweißvorgang
wird das dann aus den beiden Bändern
zusammengeschweißte „Endlosband" gemäß 8 aus
seiner Einspannung entlassen, indem insbesondere die beiden oberen
Bandklemmen 110-l, 110-r wieder nach oben in ihre Öffnungsposition
schwenken. Das Endlosband steht dann für eine kontinuierliche Bearbeitung
in einer Conti-Anlage zur Verfügung.
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Die
Vorrichtung 100 erlaubt gemäß der obigen Beschreibung ein
mehrstufiges Verfahren zum Klemmen, Schneiden und Fügen von
Bändern
zu einem sogenannten Endlosband, wie es in dem Diagramm der 9 schematisch
dargestellt ist. Im ersten Schritt 300 wird die Klemmeinrichtung 110, 120 der
Vorrichtung 100 geöffnet
um zwei Bandenden einzuführen.
Anschließend
werden im nächsten Schritt 301 die
Bandenden festgeklemmt um die Bandenden im nächsten Schritt 302 zu
schneiden. Danach werden in einem nächsten Schritt 303 die
geschnittenen Bandenden erneut positioniert (Schritt 304)
und anschließend
an der Fügestelle
unterstützt (Schritt 305)
und dann im nächsten
Schritt 306 gefügt,
bevor die Klemmeinrichtung im letzten Schritt 307 das Band
wieder frei gibt.
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Die
Unterstützung
der Bandenden nach dem Schneideprozess und die erneute Positionierung
erfolgt vorteilhaft mittels eines mehrteiligen, wie zweiteiligen,
Schweißtisches,
welcher von unten gegen das Band im Endbereich oder das Bandende
angehoben wird.
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Weiterhin
kann auch vor dem Fügen
noch eine Höhenanpassung
erfolgen, damit Dickenunterschiede der zu fügenden Bänder ausgeglichen werden können. Dies
erfolgt beispielsweise mittels einer Excentervorrichtung.
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- 100
- Vorrichtung
- 100-r,
100-l
- rechter
und linker Teil der Vorrichtung
- 110
- obere
Bandklemme
- 110-l,
110-r
- obere
Bandklemme
- 120
- untere
Bandklemme
- 120-l,
120-r
- untere
Bandklemme
- 125
- Klemmeinrichtung
- 130
- Messerträger Untermesser
- 130-l,
130-r
- Untermesser
- 131-l,
131-r
- Hebel
- 140
- Hydraulikzylinder
- 140-l,
140-r
- Hydraulikzylinder
- 150
- Obermesser
- 150-l,
150-r
- Obermesser
- 155
- Schneideeinrichtung
- 160
- Hydraulikzylinder
- 160-l,
160-r
- Hydraulikzylinder
- 170
- Schweißtisch
- 170-l,
170-r
- Schweißtisch
- 180
- Excenter
- 180-l,
180-r
- Excenter
- 190
- Schweißeinrichtung
- 195
- Fügeeinrichtung
- 200
- Band
- 200-1
- Einzelband
- 200-2
- Einzelband
- 300
- Schritt
- 301
- Schritt
- 302
- Schritt
- 303
- Schritt
- 304
- Schritt
- 305
- Schritt
- 306
- Schritt
- 307
- Schritt
- H1
- Hebel
- H2
- Hebel
- H4
- Kniehebel
- H5
- Kniehebel
- H6-r,
H6-l
- Hebel
- L1
- Lasche
- L2
- Lasche
- L3
- Lasche
- LA1
- Lager
- THA
- Traghebelarme
- F
- Fügestelle