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THE GUILD METAL JOINING EQUIPMENU COMPANY, 7273 Division Street, Bedford,
Ohio 44o14 /USA Maschine zum Miteinanderverbinden von zwei Materialstreifen Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine kombinierte Streifenverbinde-
und Planier-Maschine und insbesondere auf eine neue Streifenschneide- und Schweißmaschine,
die eine Planierrolle zum Bearbeiten der Streifenverbindungen nach dem Schweißen
beinhaltet.
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Für eine kontinuierliche Verarbeitung von Streifen oder Bögen aus
Metall, Kunststoff oder beschichtetem Metall wird das vordere Ende eines neuen Streifens
mit dem hinteren Ende eines bereits in der Verarbeitung befindlichen Streifens verschweißt,
nachdem dieStreifenenden zwecks Erzielung eines exakten Äneinanderliegens miteinander
einem Schneidvorgang unterzogen worden sind. Die während des Schweißvorganges entstehende
Schweißraupe muß gewöhnlich abgeflacht oder entfernt werden, damit sie nicht störend
auf bestimmte nachfolgende Verformungsvorgänge, wie beispielsweise Stanzen oder
Gesenkverformen, einwirkt oder irgendeine der in der Fertigungslinie liegenden Verarb
eitungseinri chtungen beschädigt.
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Der übliche Weg, die durch die Schweißung entstehende Verdickung zu
verringern, besteht darin, die Schweißnaht mit einer Planiervorrichtung zu glätten-,
die üblicherweise längsseits neben dem Schweißgerät angeordnet ist. Dies erfordert
jedoch die Verwendung von teuren Präzisions-Druckwalsen, um die verbundenen Streifen
maßgerecht von dem Schweißgerät zu der Planiervorrichtung zu verstellen. Es sind
ferner gesonderte Klemmvorrichtungen zum Festsetzen der Streifen während des Planierens
erforderlich.
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Zudem entsteht durch das maßgerechte Verstellen ein erheblicher Zeitverlust.
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Eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß
darin, eine kombinierte Streifenverbinde- und Planiermaschine zu schaffen, durch
die eine gesonderte Planiermaschine sowie die Präzisions-Druckrollen zum maßgerechten
Erstellen der verbundenen Streifen vom Schweißgerät zu der Planiermaschine in Fortfall
kommen können.
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Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine kombinierte Streifenverbinde-
und Planiermaschine zu schaffen, in der die Klemmen fiir die Schweißung zugleich
dazu dienen, die Streifen während des Planierens festzusetzen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kombi nierte
Streifenverbinde- und Planiermaschine zu schaffen, bei der die Planierrolle, die
oberen Streifenschneidmesser und das Schweißgerät alle an einem einzelnen Schlitten
angeordnet sind, mit dem sie quer über die zu verbindenden Streifen bewegt werden,
wodurch eine perfekte Ausrichtung der Planierrolle mit der Schweißverbindung gewährleistet
ist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine der vorgenannten
Art zu schaffen, bei der die Planierrolle und die oberen Schneidmesser in einem
gemeinsamen Tragteil angeordnet sind, das in die Streifendurchgangshöhe hinein und
aus ihr heraus schwenkbar ist, wodurch das Betätigungsaggregat für die oberen Schneidmesser
zugleich den erforderlichen Anpreßdruck für die PlanierroXe aufbringt.
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Eine weitere-Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kombinierte
Streifenverbinde- und Planiermaschine zu schaffen, bei der die Planierrolle in einem
Gleitschuh gelagert ist, der gleitend. zwischen den unteren Streifenschneidmessern
aufgenommen werden kann, so daß die Planierrolle bezüglich der Mittellinie der Schweißverbindung
exakt in Stellung gebracht ist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kombinierte
Streifenverbinde- und Planiermaschine zu schaffen, bei der das Schweißgegenlager
und das Planiergegenlager auf dem gleichen Tragteil angeordnet sind, das seitlich
verschiebbar ist, so daß das eine oder das andere Gegenlager in die Arbeitsstellung
direkt unterhalb der Streifenverbindung gelangt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Die erfindungsgemäße Lösung der vorhergehend genannten und untereinander
in Beziehung stehenden Aufgaben beinhalten die nachfolgend genau beschriebenen und
in den Ansprüchen besonders herausgestellten Merkmale. In der Beschreibung und den
beigefügten Zeichnungen sind einige besonders vorteilhafte Ausführungen
der
Erfindung naher erläutert, wobei hervorzuheben ist, daß innerhalb des Erfindungsgedankens
noch zahlreiche Abwandlungen möglich sind. Die beigefügten Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 . eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie 2 - 2 der Fig. 1, Fig. 3 bis 5 vereinfachte
Einzelteildarstellungen, insbesondere der Schweiß- und Planiervorrichtungen der
erfindungsgemäßen Maschine.
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Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten kombinierten Streifenverbinde-
und Schneidmaschine 1 ist das Hauptrahmengestell 2 auf Rädern 3 angeordnet, die
auf Führungsschienen 4 laufen. Die Maschine kann somit zwischen zwei oder mehr Fertigungslinien
für die Streifen-Weiterverarbeitung hin- und herbewegt werden. An dem Hauptrahmen
2 ist ein reversierbarer Motor 9 befestigt, mit dem die Räder 3 in beiden Richtungen
angetrieben werden können. Es versteht sich, daß der Hauptlzrhmen 2 auch ortsfest
angeordnet sein kann, wenn die Maschine nur in einer einzigen Fertigungslinie eingesetzt
werden soll.
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Eine an dem Hauptrahmen 2 befestigte Grundplatte 5 trägt eine untere
Schneidvorrichtung 6, die vorzugsweise ein Paar von seitlich abständigen Nesserblöcken
7 beinhaltet, und in jedem der Messerblöqke 7 ist ein ortsfestes Schneidmesser 8
befestig.
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Darüber ist eine obere Schneidvorrichtung 1o angeordnet, die zwecks
Querbewegung über die Streifen von einem Schlitten 11 getragen wird. Während dieser
Querbewegung wirkt die obere Schneidvorrichtung 10 mit der unteren Schneidvorrichtung
6 zusammen, um die Streifenenden derart zu schneiden, daß sie dann glatt aneinander
anliegen können. Der Schlitten-11 ist mit einer Mehrzahl von Rollen 12 versehen,
die auf Schienen 13 laufen, die ihrerseits an Trägern 14 befestigt sind. Die Träger
14 sind mit dem Hauptrahmen 2 verschraubt oder auf andere Weise an ihm befestigt.
Das Hin- und Herbewegen des Schlittens 11 längs der Schienen 13 geschieht durch
einen reversierbaren Motor 15, der an dem einen Ende der Schienen 13 befestigt ist
und der über eine geeignete Kupplung mit einer Schraubspindel 16 verbunden ist,
die mit ihrem Gewinde mit einer Spindelmutter 17 in Eingriff steht, die an dem Schlitten
11 befestigt ist.
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Die obere Schneidvorrichtung 1o beinhaltet vorzugsweise ein Paar von
kreisförmigen Streifenschneidmessern 20, die drehbar zwischen einem Paar von Tragarmen
21 gelagert sind. Zwischen den kreisförmigen Streifenschneidmessern 20 erstrecken
sich Abstandsstücke 22. Die Tragarme 21 sind über eine Drehachse 23 an dem Schlitten
11 befestigt, so daß die Betätigung eines Eolben-Zylinder-Aggregates 24 in der einen
oder -anderen Richtung das Absenken der Schneidvorrichtung 70 in die Streifendurchgangshöhe
oder das Heben der Schneidvorrichtung 1o aus der Streifendurchgangshöhe heraus bewirkt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Zylinder 18 des Kolben-Zylinder-Aggregates 24
drehbar an dem Schlitten 11 angeordnet, während das freie Ende der Kolbenstange
X
drehbar an dem einen Ende der Tragarme 21 befestigt ist.
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Der Schlitten 11 trägt ferner, und zwar vorzugsweise an den gleichen
Tragarmen 21, die die obere Schneidvorrichtung 1 o tragen, aber auf der anderen
Seite der Drehachse 23 eine Schweißkopfanordnung 25 zum Verbinden der Streifenenden
nach dem Schneidvorgang. Da die Schweißkopf anordnung 25 und die obere Schneidvorrichtung
1o an dem gleichen Schlitten 11 angeordnet sind, bewegt sich die Schweißkopfanordnung
25 immer in der gleichen Qu'erbahn über die Streifen, die auch die obere Schneidvorrichtung
1o durchläuft, wodurch ein exaktes Fluchten der Schweißkopfanordnung 25 mit den
beschnittenen Enden der Streifen gewährleistet ist. Darüberhinaus bewirkt das Anbringen
der Schweißkopf anordnung 25 und der oberen Schneidvorrichtung lo an den entgegengesetzten
Enden der gleichen Tragarme 21, daß durch das Absenken der oberen Schneidvorrichtung
10 in die Strei fendurchgangshöhe automatisch die Schweißkopfanordnung 25 aus dieser
Streifendurchgangshöhe herausgehoben wird, und umgekehrt. Hierdurch entfällt die
Notwendigkeit, jeweils-gesonderte Schlitten und Betätigungsmittel für die Schweißkopf
anordnung 25 und die obere Schneidvorrichtung 1o vorzusehen, sO daß einmal durch
eine besonders einfache Konstruktion Kosten gespart werden und zum anderen erheblich
an Zeit für das In-Stellung-bringen der Schweißkopfanordnung 25 und der oberen Schneidvorriohtung
lo eingespart wird. In den Zeichnungen ist die Schweißkopf anordnung 25 in Form
eines Schweißbrenners 26 dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß auch andere Arten
von Schweißvorrichtungen
benutzt werden können, wie beispielaweise
Räder für die Nahtschwei#ung, Punktachwei#elcktroden, Funkt-Heft-Einrichtungen,
Gasschwei#geräte oder Abbrennschwei#geräte, je nachdem, welche Art der Schwei#ung
gewänscht wird. Um die Bewegung der oberen Schneidvorrichtung lo zwi@chen die untere
Schneidvorrichtung 16 gut zu führen, steht ein Führungsschuh 30 von den Tragarmen
21 unmittelbar hinter der oberen Schneidvorrichtung lo nach unten hervor, der zwischen
die ortsfesten Schniedmesser 8 eingleiten kann.
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Sowohl während des Schneidens wie während des Schwei#ens werden die
Streifen in der ordnungsgemä#en Lage durch ein Paar von Klemmvorrichtungen 31, 32
festgeklemmt, wobei die Klemmvorrichtung 31 die Ausgangsklemme ist, Mit der die
bereits in der Verarbeitung befindlichen Streifen A nahe ihrem hinteren Ende festgeklemmt
werden. Die Klemmvorrichtung 32 dient als Eingangsklomme, Mit der die neuen Streifen
B nahe ihrem vorderen Ende festgeklemmet werden. Die Klesmvorrichtungen 31 und 32
haben einen identischen Aufbau, und jede beinhaltet einen Tisch 33 und einen Klemmbalken
34, der in hosizontaler Richtung ma#gerecht verstellbar ist, und swar mittels eines
Indez-Zylinders 37. Di. Verstellung erfolgt zwischen einer Schneidstellung, in der
die Nase 35 des Klemmbalkens 34 das benachbarte Streifenende fest gogen den zugeordneten
Messerblock 7 pro#t, und einer Schwei#-stellung, in der die Klemmnase 35 über den
Messerblock 7 vorsteht, um das Streifenende fest gegen eine Schwei#widerlagerstange
36 au pressen. Der Klommbalken 34 ist ferner in vertikaler Richtung bewegbar angeordnet,
so daß er auf seinen zugeordneten
Tisch zu oder von ihm fort bewegt
werden kann, um die entsprechenden Streifen A und B festzuklemmen oder freizugeben.
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Letztere Bewegung geschieht durch einen Druckzylinder 38, der über
eine Konsole 39 an dem Tisch 33 befestigt ist.
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Die Schwpißgegenlagerstange 36 kann in üblicher Weise konstruiert
sein und beinhaltet eine verlängerte Stahl stange 42 mit einem Kupfereinsatz 43.
Das Ende der Stange wird von einem Kolben-Zylinder-Aggregat 44 getragen, mit dem
die Schweißgegenlagerstange 36 in die Schweißstellung gehoben oder äus ihr heraus
abgesenkt werden kann. Die Zylinder 44 werden von einem Schlitten 45 getragen, der
quer zur Längsrichtung der Schweißgegenlagerstange 36 bewegbar ist, so daß die Stange
aus der Mittellinie der ortsfesten Schneidmesser 8 während des Streifenschneidens
und anderer, später beschriebener Arbeitsvorgänge herausbewegt werden kann. Zwecks
Führung der Bewegung des Schlittens 45 ist dieser mit Rollen 46 versehen, die mit
Schienen 47 in Eingriff stehen. Die Schienen 47 bilden einen Teil des Hauptrahmens
2. An dem Schlitten 45 ist ein Antriebsmotor 48 angeordnet, der eine der Rollenwellen
49 antreibt.
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Der Antrieb ist dabei so ausgelegt, daß der Schlitten 45 in beiden
Richtungen bewegt werden kann.
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Während des Schweißens wird an der Verbindung zwischen den beiden
Streifen A und B eine Schweißraupe 50 gebildet, die, wenn sie nicht entfernt oder
wesentlich abgeflacht wird, bestimmte Streifen-Verarbeitungsvorgänge stören oder
sogar Beschädigungen an den Einrichtungen für die Streifenverarbeitung hervorrufen
kann. Demzufolge ist eine Planierrolle 55 vorgesehen, die vorzugsweise
an
dem gleichen Schlitten 11 angeordnet ist, der die obere Schneidvorrichtung lo und
die Schweißkopfanordnung 25 trägt, so daß es nicht mehr erforderlich ist, eine gesonderte
Planiermaschine und Präzisions-Druckwalzen samt Antrieb dafür zwecks maßgerechter
Verstellung der Streifen vom Schweißgerät zu der Planiermaschine vorzusehen. Darüberhinaus
kann in vorteilhafter Weise die Planierrolle 55 von den gleichen Tragarmen 21 getragen
werden, die auch die obere Schneidvorrichtung lo und die Schweißkopf anordnung 25
tragen. Vorzugsweise ist die Planierrolle 55 dabei in dem Führungsschuh 30 außerhalb
der oberen Schneidvorrichtung 10 drehbar gelagert, und sie steht dabei etwas nach
unten über die obere Schneidvorrichtung lo vor, so daß das Kolben-Zzlinder-Aggregat
24, das die obere Schneidvorrichtung io und die Schweißkopfanordnung 25 hebt oder
senkt, zur Aufbringung des erforderlichen Planierdruckes benutzt werden kann. Ferner
ist es hierdurch möglich, die Klemmvorrichtungen 31 und 32, die sowohl während des
Schweißens wie während des Schneidens benutzt werden, auch zur Klemmung beim Planieren
zu benutzen. Um die Planierrolle 55 exakt in ihre Arbeitsstellung zu bringen, ist
an dem unteren Teil des Schlittens 11 ein hydraulisch betätigbarer Anschlag 60 befestigt,
der mit einem Anschlagbolzen 61 zusammenwirkt, der von einem der Tragarme 21 nach
oben vorsteht.
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Um die Unterseite der Streifen während des Planierens ab zu stützen,
ist eine untere Stahl-Gegenlagerstange 62 vorgesehen, die vorzugsweise an dem gleichen
Schlitten 45 angeordnet ist, der die Schweiß-Gegenlagerstange 36 trägt. Die Gegenlagerstange
62 ist mittels des Schlittens 45 in Querrichtung aus ihrer Arbeitsstellung
heraus
und in sie hinein bewegbar, und für ihre Vertikalbewegung ist ein Kolben-Zylinder-Aggregat
63 vorgesehen.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen kombinierten Streifenverbinde-und
Planiermaschine 1 sei im folgenden im Zusammenhang dargestellt.
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Während der Verarbeitung des Materialstreifens sind die Eingangs-
und Ausgangs-Klemmvorrichtungen 32 und 33 vorzugsweise in die Schneidstellung zurückgezogen
(Fig. 2), wobei aber die Klemmbalken 34 sich in einem vertikalen Abstand von den
Tischen 33 befinden, um eine ungestörte Bewegung der Streifen zu den verschiedenen
in der Fertigungslinie befindlichen Verarbeitungsstationen zu erlauben. Als Verarbeitungsstationen
sind beispielsweise reduzierende oder verformende Rollen, Bürsten, Abtrennwerkzeuge
und Stanz-, Präge- oder andere Verarbeitungseinrichtungen vorgesehen. Nähert der
sich in der Verarbeitung befindliche Streifen dem Ende, wird der Druckzylinder 38
der Ausgangs-Klemmvorrichtung 31 betätigt, um den zugehörigen Klemmbalken 34 in
klemmendes Zusammenwirken mit dem Streifen zu bringen. Das vordere Ende eines neuen
Streifens wird von einer Abwickelvorrichtung (nicht dargestellt) in die Eingangs-Klemmvorrichtung
32 gefördert und dort in gleicher Weise festgeklemmt. Die Streifenenden liegen nun
für das Schneiden bereit.
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Dieses erfolgt durch Verfahren des Schlittens 11 quer zu den Streifen,
wobei die obere Schneidvorrichtung io auf Streifen -durchgangshöhe eingestellt ist,
wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich. Während des Schneidens wird das von den Streifen
abgeschnittene Abfallmaterial nach unten durch den Bührungsschuh
30
abgelenkt, und zwar durch einen Schlitz 65 in der Grundplatte 5.
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Am Ende des Schneidhubes werden die Klemmvorrichtungen 31, 32 maßgerecht
in die Schweißstellung verschoben (Fig. 5), und der Schlitten 45 wird derart verstellt,
daß sich die Schweißgegenlagerstange 36 direkt unter der Streifenverbindung befindet.
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Danach wird das Solben-Zylinder-Aggregat 44 betätigt, um die Schweißgegenlagerstange
36 anzuheben, bis sie in Kontakt mit den unteren Seiten der Streifen A und B steht,
um die Streifenenden gegen die Nasen 35 der Klemmbalken 34 zu pressen und die Streifenenden
vor dem Verbinden zu ebnen. Daraufhin wird die Schweißkopfaneordnung 25 mittels
des Kolben-Zylinder-Aggregates 24 -in Arbeitsstellung gebracht, wodurch die obere
Schneidvorrichtung lo automatisch aus der Arbeitsstellung zurückgezogen wird. Der
Schlitten 11 wird dann in umgekehrter Richtung quer über die Streifen geführt, so
daß die Streifenenden miteinander verschweiß werden können.
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Nach Vollendung des Schweißhubes wird der Anschlag 60 in eine Lage
bewegt, in der er mit dem Anschlagbolzen 61 in Berührung steht, und das Kolben-Zylinder-Aggregat
24 wird betätigt, um die Planierrolle 55 abzusenken (siehe Fig. 4). Befindet sich
die Schweißverbindung in der Mittellinie der unteren Schneidmesser 8, ist die Planierrolle,
die in dem Gleitschuh 30 drehbar gelagert ist, automatisch mit der Schweißnaht ausgerichtet.
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Daraufhin wird die Schweißgegenlagerstange 36 aus der Arbeitsstellung
abgesenkt und der Schlitten 45 derart bewegt, daß die
Planiergegenlagerstange
62 sich direkt unter der Schweißverbindung befindet. Daraufhin werden die Solben-Zylinder-Aggregate
63 betätigt, um die Planiergegenlagerstange G2 zur Anlage an die Unterseite der
Schweißverbindung zu bringen (Fig. 5), und der Schlitten 11 wird wiederum quer über
die Streifen bewegt, um die Schweißverbindung zu planieren. Nach Vollendung des
Planiervorganges werden die Klemmvorrichtungen 31, 32 geöffnet, um das weitere kontinuierliche
Verarbeiten der miteinander verbundenen Streifen zu ermöglichen.
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Die kombinierte Streifenverbinde- und Schneidnaschine gemäß der vorliegenden
zrfindung beinhaltet im lähmen einer einzigen Maschine eine Schneidvorrichtung,
eine Schweißvorrichtung und eine Planiervorrichtung, so daß es nicht mehr erforderlich
ist, gesonderte Maschinen längsseits nebeneinander aufzustellen, um diese Arbeitsvorgänge
jeweils durchzuführen. Hierdurch können offensichtlich erhebliche Kosten gespart
werden. Darüberhinaus sind in besonders vorteilhafter Weise die Schneidvorrichtung,
die Schweißvorrichtung und die Planiervorrichtung auf einem gemeinsamen Tragteil
angeordnet, das schwenkbar in einem einzigen Schlitten gelagert ist, der quer über
die Streifens bewegt werden kann, wodurch ein exaktes Fluchten zwischen den beschnittenen
Streifenenden und der Schwei#- sowie der Planiervorrichtung gewährleistet ist. Damit
können teure Präzisions-Druckwalzen und Walzenantriebe zum ma#gerechten Verstellen
der Streifen von einer Vorrichtung zu der anderen in Fortfall kommen. Darüberhinaus
wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht, die gleichen Klenunvorrichtungen
sowohl beim
Planieren wie beim Schneiden und beim Schweißen zu
benutzen, und die die Schneidvorrichtung in eingriff bringenden Zylinder bringen
zugleich den erforderlichen Anpreßdruck für die Planierrollen auf.
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£5 hat sich in der Praxis herausgestellt, daß mit der Maschine gemäß
der vorliegenden Erfindung etwa zwei Minuten Zeit pro Verbindung gegenüber den konventionellen,
bisher benutzten Streifenverbindemaschinen e eingespart werden können.