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Verfahren und Einrichtung zumWiderstands-Abbrenn-Stumpfschweißen von
Bandenden Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum stimseitigen
Stumpfschweißen der Enden zweier Bänder mittels Widerstands-Abbrennschweißung und
anschließendem Bearbeiten der Nahtstelle durch schrittweises Transportieren des
Bandes in räumlich getrennt aufgestellte stationäre Bearbeitungsstationen.
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Es ist bekannt, die Enden der einer Bandbearbeitungseinrichtung zugeführten
Bänder stimseitig aneinanderzuschweißen, so daß ein endloses Band entsteht. Man
verwendet dazu eine stationäre Schweißvorrichtung, die zwei gegeneinander verfahrbare
Bandklemmen aufweist. Die Bandenden werden in die Bandklemmen eingespannt und diese
aufeinander zu bewegt, so daß beün Verschweißen das Material gestaucht wird und
an der Nahtstelle sich auf der Ober- und Unterseite des Bandes Grate bilden. Nach
erfolgter Schweißung und nachdem die Bandklemmen gelöst und auseinandergefahren
sind, wird mittels einer hobelartigen Vorrichtung der Schweißgrat entfernt. Da oft
die Breite der aneinanderzuschweißenden Bänder nicht gleich ist oder die Bänder
versetzt aneinandergeschweißt werden, schneidet man von Hand die beiden überstehenden
Nahtenden bzw. Bandecken ab.
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Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren zum Aneinanderschweißen
der Bandenden und nachfolgendem Bearbeiten der Nahtstellen verhältnismäßig viel
Zeit in Anspruch nimmt. Die Schweißvorrichtung, die Bestandteil einer kontinuierlich
arbeitenden Anlage zum Bearbeiten warm- oder kaltgewalzter Bänder ist, bestimmt
praktisch die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes durch die Anlage, da bei den bekanntenBandbearbeitungsanlagen
alle anderen Arbeitsgänge, wie Abstrahlen, Beizen, Neutrahsiiren usw., schnell durchgeführt
werden könnten. Eine Verkürzung der Arbeitszeit der Schweißvorrichtung
- wozu auch die Vorrichtungen zum Bearbeiten der Nahtstelle zu zählen sind
- bedeutet deshalb eine Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes
und damit eine Erhöhung der Arbeitsleistung der Gesamtanlage.
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Um die Zeit, die für das Aneinanderschweißen der Bandenden
und das Bearbeiten der Nahtstelle benötigt wird zu verkürzen, besteht das erfindungsgemäße
Verfahren darin, daß in Bewegungsrichtung des Bandes die Nahtstelle aus der Schweißvorrichtung
in eine an sich bekannte Vorrichtung zum Entfernen des Schweißgrates und anschließend
noch in eine Vorrichtung zum Beschneiden der beiden Nahtenden eingefahren wird.
Hinter der in Transportrichtung letzten Vorrichtung ist dabei eine Bandtransportvorrichtung
zum schrittweisen Weiterbewegen des Bandes vorgesehen, deren Schrittlängen
den jeweiligen Abständen zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen entsprechen.
Nach dem Transport des Bandes um eine solche Schrittlänge wird dann eine auf der
Transportvorrichtung angeordnete Bandklemme, die das Band während des weiteren Transportes
festhielt geöffnet und die Transportvorrichtung zur Bereitstellung für den nächsten
Transportschritt in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren.
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Die Transportvorrichtung, die einen hydraulisch, pneumatisch oder
elektrisch arbeitenden Antrieb aufweist, kann, wie die Erfindung weiter vorsieht,
aus einem die Bandklemme tragenden Wagen bestehen, dessen Bewegungsbereich entsprechend
der Länge der jeweiligen Transportschritte durch Stellmittel begrenzbar ist.
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Auf diese Weise ist es möglich, durch einfaches Herausfahren des Wagens
aus der festen, gleichbleibenden Ausgangsstellung die Schweißnaht mit einem einzigen
Transportschritt genau eingerichtet in die
Entgratungsstation und
anschließend gegebenenfalls ebenso genau in die Endenscherstation einzubringen.
Dabei ist es nicht nötig, daß diese aufeinanderfolgende Transportschritte gleich
lang sind, weil sich die Fahrschrittlängen des Wagens wechselnd veränderlich einstellen
lassen. Der Abstand der Bearbeitungsstationen untereinander kann infolgedessen ohne
Rücksicht auf ein solches Erfordernis ausschließlich den betriebsmäßigen oder konstruktiven
Erfordernissen entsprechend gewählt werden.
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Um zu verhindern, daß die Transporteinrichtung gegen den Bandzug arbeiten
muß, sind in an sich bekannter Weise in Bewegungsrichtung des Bandes vor der Schweißvorrichtung
und hinter der Transportvorrichtung Schlingenbildner vorgesehen. Die Schweißvorrichtung
weist in bekannter Weise zwei gegeneinander verfahrbare Bandklemmen auf, wobei zwischen
den Bandklemmen ein aus der Bewegungsbahn des Bandes herausziehbarer Anschlag zum
Ausrichten der aneinanderzuschweißenden Bandenden angeordnet ist. Die Vorrichtung
zum Entfernen des Schweißgrates besteht aus zwei parallelen, ober- und unterhalb
des Bandes angeordneten und quer zur Bandrichtung bewegbaren Messerträgern. Auf
den Messerträgem ist eine Mehrzahl von Messern derart angeordnet, daß einem Messer
auf dem einen Messerträger ein weiteres Messer auf dem zweiten Messerträger gegenüberliegt,
wobei der Abstand der Messer des zuerst zum Schnitt kommenden Messerpaares etwa
der Stärke der Schweißgrate ober- und unterhalb des Bandes entspricht und die Abstände
der Messer der folgenden Messerpaare von Mal zu Mal kleiner sind. Um zu verhindern,
daß das Band beim Entfernen des Grates quer zur Bandlaufrichtung verschoben wird,
sind der Entgratungsvorrichtun,c", beidseitig der Messerträger vorgesehene Bandklemmen
zugeordnet. Die Vorrichtung zum Schneiden der Bandecken weist zwei vorzugsweise
gleichzeitig schneidende, halbkreisförmige Schnitte in den Bandrändern erzeugende
Messer auf.
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An Hand der Zeichnung werden das erfindungsgemäße Verfahren und eine
Einrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch einen Teil
einer kontinuierlichen Bandbearbeitungsanlage, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der
Vorrichtung zum Entfernen des Grates, wobei das Band quer zur Bandlaufrichtung geschnitten
ist, Fig. 3 eine Teilansicht des Bandes an der Schweißnaht nach Entfernung
des Grates und nach dem Abschneiden der Bandecken; Fig. 4 läßt die Arbeitsweise
der erfindungsgemäßen Einrichtung erkennen.
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Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung besteht aus dem Bandschlingenbildner 11, der Schweißvorrichtung
12, dem Anschlag 12 a und den vorderen und hinteren Zentrierführungen 12
b, einer Entgratungsvorrichtung 13, einer Schere 14 zum Abschneiden
der Nahtenden bzw. Bandecken an der Schweißnaht, einer längsverfahrbaren Transportvorrichtung
15, einem Bandschlingenbildner 16, einem Rollgang 17, einem
Treibrollenpaar 18 und der Schlingengruppe 19, von welcher das Band
aufgenommen wird um kontinuierlich den weiteren Behandlungsstationen der Bandbearbeitungsanlage
zugeführt zu werden. Der Bandschlingenbildner 11 ist am Rahmen der Schweißvorrichtung
12 schwenkbar angebracht. Das Schwenken erfolgt mittels des Kolbenantriebes 21,
der mit dem Rahmen der Schweißvorrichtung 12 verbunden ist. Die Schweißvorrichtung
12 weist zwei Bandklemmen 22 und 23 auf. In die Bandklemme 22 wird der Anfang
des Bandes S und in die Bandklemme 23 das Ende des vorherigen Bandes
S' eingespannt. Die Bandklemmen 22 und 23 sind gegeneinander verfahrbar,
so daß die eingespannten Bandenden horizontal aufeinander zu bewegt werden können,
bis die Bandenden zusammenstoßen. Nachdem die Bandenden in den Randbereichen durch
den Schweißstrom erhitzt worden sind, werden die Bandklemmen erneut gegeneinander
verfahren, wobei sich die Bandenden verbinden und sich ober- und unterhalb des Bandes
ein Grat bildet. Um die Bandklemme 22 mit dem eingespannten Bandende des Bandes
S leicht und schnell verfahren zu können, wird der Schlingenbildner
11 geschwenkt, so daß sich im Band auf der Einlaufseite der Schweißvorrichtung
eine Schlinge bildet. Hierbei wird nicht nur die Spannung im Band aufgehoben, sondern
die Schlinge erlaubt, die Nahtstelle zu den anderen Bearbeitungsstationen zu brin-(Yon,
ohne daß die Transportvorrichtung 15 gegen den Bandzug arbeiten muß.
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In ähnlicher Weise wird eine Schlinge im Band S'
,durch Schwenken
des Schlingenbildners 16 gebildet, wodurch auch das Bandende des Bandes S'
leicht vor dem Festklemmen zentriert werden kann. Zwischen der Schweißvorrichtung
12 und der Entgratungsvorrichtung 13 ist ein Rollgang angeordnet, der das
Band über den Zwischenraum zwischen den beiden Vorrichtung 12 und 13 transportiert.
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Die Entgratungsvorrichtung 13 weist zwei Bandklemmen
25 und 26 auf, die so angeordnet sind, daß das transportierte Band
beiderseits der Schweißnaht gefaßt wird. Die Messerträger 27 der Entgratungsvorrichtung
sind zwischen den Bandklemmen 25, 26 quer zur Bandrichtung über die Schweißnaht
verfahrbar und zu diesem Zweck mit den doppeltwirkenden Kolbenantrieben
28 verbunden. Wie im einzelnen in Fig. 2 dargestellt, ist auf der Unterseite
des oberen Messerträgers 27 und auf der Oberseite des unteren Messerträgers
27 eine Reihe äe,o",enüberliegender Messer 29, 31, 32, 33 und 34 angeordnet.
Der Pfeil deutet die Schneidrichtung an. Der Abstand der beiden Messer
29 entspricht etwa der Stärke der Grate. Der Abstand der Messer der Messerpaare
31, 32 usw. ist jeweils kleiner als der Abstand der Messer des vorher zum
Schnitt kommenden Messerpaares. Werden die Messerträger 27
mit den Messern
29, 31 bis 34 in Pfeilrichtung bewegt, wird eine Schnittfolge erzeugt, wobei
das letzte Messerpaar 34 den letzten Teil des Grates von der Ober- und Unterseite
des Bandes entfernt. Manchmal ist es wünschenswert, die Bänder an der Schweißnaht
leicht zu unterschneiden. In diesem Fall ist der Abstand der Messer des letzten
Messerpaares 34 etwas geringer als die Bandstärke.
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Wie die Fig. 1 und 3 erkennen lassen, besteht die Schere
14 aus zwei Obennessern 35 und zwei Untennessern 36. Jeweils ein Messerpaar
35, 36
schneidet an den beiden Enden der Schweißnaht die Bandränder halbkreisförmig
aus. Die Schneidbewegung der Obermesser wird durch den doppelt wirkenden Kolbenantrieb
37 erzeugt, der auf dem
unteren Teil des Scherenrahmens montiert
ist. Die Transportvorrichtung 15 besteht aus dem Wagen 42, dessen Räder 43
auf den mit der Grundplatte 45 verbundenen Schienen 44 geführt sind. Der Wagen 42
ist mittels des doppelt wirkenden Kolbenantriebes 46 in und entgegen der Bandlaufrichtung
verfahrbar und trägt einen Rahmen 41 mit der Bandklemme 38. Der doppelt wirkende
Kolbenantrieb 39
öffnet oder schließt die Bandklemme 38. An der Stirnseite
des Wagens befindet sich ein Anschlag 47, der bei Bewegung des Wagens frei zwischen
den Schienen 44 laufen kann. Unterhalb des Wagens ist ein Anschlag 48 angeordnet,
der mit dem doppelt wirkenden Kolbenantrieb 49 verbunden ist und von demselben betätigt
wird. Der Kolbenantrieb 49 ist ebenfalls auf der Grundplatte 45 montiert. Für den
nachstehend beschriebenen Zweck ist der Abstand zwischen dem Anschlag 48 und dem
Anschlag 47, wenn der Wagen 42 sich in seiner äußersten linken Stellung (bezogen
auf Fig. 1) befindet, gleich der Entfernung zwischen der Mittellinie der
Messer 29,
30 bis 34 der Entgratungsvorrichtung 13 und der Mittellinie
der Messer 35, 36 der Schere 14. Auf dem Wagen 42 befindet sich ebenfalls
ein doppelt wirkender Kolbenantrieb, der zum Schwenken des am Wagen 42 angelenkten
Schlingenbildners 16 dient.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird an Hand der
Fig. 1 und 4 erläutert. Während des Schweißens werden die Bandenden von den
Bandklemmen 22, 23 der Schweißvorrichtung festgehalten. Der Wagen 42 befindet
sich in seiner Ausgangsstellung; die Bandklemme 38 ist geschlossen (Fig.
4, Stellung A). Sobald die Abbrennschweißung ausgeführt ist, werden die Bandklemmen
22, 23 gelöst und der Kolbenantrieb 46 beaufschlagt, zwecks Bewegung des
Wagens 42. Der Kolbenantrieb 46 führt einen vollen Hub aus. Da der volle Hub gleich
dem Abstand zwischen der Arbeitsmitte der Schweißvorrichtung 12 und der Arbeitsmitte
der Entgratungsvorrichtung 13 ist, wird die Schweißnaht somit in einer Bewegung
der Entgratungsvorrichtung zugeführt und dort in Stellung gebracht (Stellung B).
Die Bandklemmen 25, 26 der Entgratungsvorrichtung 13 werden geschlossen
und die Bandklemme 38 der Transportvorrichtung 15 geöffnet. Durch
Bewegen der Messerträger 27 mittels des Kolbenantriebes 28 wird der
Grat entfernt (Stellung C). Während des Entfernens des Grates wird der Wagen
42 in seine Ausgangsstellung zurückgefahren und die Bandklemme 38 geschlossen
(Stellung D). Sobald das Entgraten beendet ist, wird der Kolbenantrieb 46
erneut beaufschlagt. Inzwischen ist durch den Kolbenantrieb 49 der Anschlag 48 in
den Bewegungsbereich des am Wagen 42 angebrachten Anschlages 47 gehoben worden.
Trifft Anschlag 47 auf Anschlag 48, wird die Druckmittelzufuhr für den Kolbenantrieb
46 unmittelbar unterbrochen und der Wagen bleibt stehen. Das Band ist so weit transportiert
worden, daß nunmehr die Schweißnaht sich in Arbeitsmitte der Schere 14 befindet
(Stellung E). Die Bandklemmen 25, 26 werden erneut geschlossen und
halten - zusammen mit der Bandklemme 38 der Transportvorrichtung
15 - das Band fest. Numnehr werden die Obermesser 35 abgesenkt und
erzeugen an der Nahtstelle halbkreisförn-iige Schnitte in den Bandrändern (Stellung
F). Nach erfolgtem Schnitt werden die Bandklemmen sofort gelöst (Stellung
G) und die Treibrollen 18 in Drehung versetzt. Das Band läuft in die
Schlingengrube 19. Der Wagen fährt wieder in seine Ausgangsstellung zurück
(Stellung H) und das Aneinanderschweißen des durchlaufenden Bandes mit dem nächsten
Band kann erneut beginnen.