DE1911381C3

DE1911381C3 - Vorrichtung zum Verschweißen von Blechen, insbesondere Bändern

Info

Publication number: DE1911381C3
Application number: DE1911381A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 4131 Rheinkamp- Baerl Hahne
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Oxytechnik Gesellschaft fur Systemtechnik Mbh 62
Priority date: 1969-03-06
Filing date: 1969-03-06
Publication date: 1975-07-03
Also published as: GB1267334A; NL7001045A; US3647130A; FR2037680A5; DE1911381B2; BE746630A; DE1911381A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen von Blechen, insbesondere Bändern, quer zur Bandlaufrichtung in einer kombinierten in Bandlaufrichtung horizontal verfahrbaren Spann- und Schweißeinrichtung, der eine, in Bandlaufrichtung gesehen, Schneideinrichtung zum Besäumen der Bleche vorgeordnet ist.

Eine Vorrichtung gemäß der obengenannten Gattung ist beispielsweise der GB-PS 1 047 181 zu entnehmen. Hiernach ist es auch schon bekannt, der Schweißeinrichtung eine weitere Einrichtung, nämlich die Schneideinrichtung, unmittelbar zuzuordnen, so daß beide eine gemeinsame Baueinheit bilden. Andererseits gehört es nach der US-PS 2 219 049 bereits dem Stand der Technik an, eine Schneideinrichtung ortsfest vor der Schweißeinrichtung anzuordnen.

In solchen Vorrichtungen werden Bleche bzw. Bänder miteinander verbunden, um einen kontinuierlichen Arbeitsablauf zur Erhöhung der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Fertiggewalzte Einzelbleche werden zusammengeschweißt, um eine kontinuierliche Fertigung zu ermöglichen. Als Beispiel sei hier das Aneinanderfügen von Transformator- und Elektromaschinen-Blechen genannt, um anschließende Preßvorgänge zu ermöglichen. Vergleichsweise dicke Bänder oder Tafeln werden zusammengeschweißt, bevor sie weiter ausgewalzt werden, um höhere Coilgewichte sowie eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit zu erzielen.

Ferner können dadurch die Walzgeschwindigkeiten gesteigert sowie die Verlustzeiten verringert werden. In den sich dem Schweißen anschließenden Arbeitsabläufen, wie Beizen, Walzen, besteht die Möglichkeit, die Schweißnähte im Endprodukt zu belassen, soweit Ma-

1 381

terial und Endprodukt in bezug auf ihre Qualität dies zulassen. Es ist klar, daß die Grundvoraussetzungen hierfür einmal in einer einwandfreien Schweißung bestehen, d. h. es ist eine sorgfältige Schweißkantenvorbereitung erforderlich.

Durch sorgfältiges Besäumen der miteinander zu verschweißenden Bandenden werden für den Schweißvorgang geeignete Schweißkanten erhalten. Hierfür wurde schon vorgeschlagen, die Bardenden durch ein

ίο Paar Spannbacken zu halten und in eingespannter Position dann nacheinander zu besäumen, wobei die beschnittenen Bandenden durch die Spannbacken anschließend auf Schweißspaltbreite gegeneinander geführt werden (DT-PS 1 230 654).

Zum anderen muß die Schweißnaht ebenso sorgfältig nachgearbeitet werden, damit durch eventuelle Dickenunterschiede zwischen der Nahtstelle und den übrigen Werkstückpartien keine Beschädigungen der Walzen auftreten.

Die Nachbearbeitung der Schweißnähte muß — wie bereits angedeutet — in mechanischer Hinsicht, beispielsweise durch Schleifen, erfolgen, um sie einzuebnen. An Stelle von Schleifen ist es auch möglich, wie dies in der DL-PS 20 968 offenbart ist, die beim Schwei-Ben entstandenen Schweißwülste durch ein der Schweißmaschine nachgeordnetes Messer zu beseitigen.

Andererseits müssen die Schweißnähte einer Warmbehandlung unterzogen werden, um Gefügeunterschie-

de gegenüber den übrigen Werkstückpartien auszugleichen. Diese Warmbehandlung erfolgt üblicherweise durch Glühen mittels eines gasbetriebenen Brenners.

Eine derartige Nachbearbeitung der Schweißnähte ist beispielsweise mit der in der US-PS 2 158 664 be-

schriebenen Bandschweißeinrichtung möglich, bei der außer einer Vorglühstation zur Vorwärmung der Schweißkanten auch eine Nachglühstation vorgesehen ist, wobei letztere zur Schweißnahtbehandlung dient.

Ausgehend von den bekannten Bandschweißanlagen

ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die konstruktiv derart aufgebaut ist, daß alle Bearbeitungsphasen, beginnend vom Besäumen der Blechkanten bis zur Nachbearbeitung der die Bleche miteinander verbindenden Schweißnähte, in kürzester Zeit innerhalb der Vorrichtung durchgeführt werden können.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen Schneideinrichtung und Spann- und Schweißeinrichtung eine mit

letzterer zu einer Baueinheit verbundene Schleif- und Glüheinrichtung zur Vorbehandlung der Schweißkanten und/oder Nachbehandlung der Schweißnaht vorgesehen ist, und daß weiterhin die Schleif- und Glüheinrichtung eine gemeinsame Laufschiene für die Querfahrbarkeit der Schleifscheibe und des Glühbrenners aufweist.

Von Vorteil bei dieser Ausführungsform ist es, wenn der Glühbrenner und die Schleifscheibe jeweils höhenverstellbar sind.

Gemäß der Erfindung ist es weiterhin von Vorteil, zur Erhöhung der Steifigkeit der Bleche diese während der Nachbearbeitung der Schweißnaht (Schleifen und Glühen) zu wölben, wie dies beispielsweise aus der US-PS 2 062 875 bekannt ist. Zu diesem Zweck ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine quer zur Bandlaufrichtung durchgebogene Ausbildung des unteren Spannbackens und eine entsprechende gewölbte Ausbildung des oberen Spannbackens sowie durch je einen

911 381

die Schleifscheibe und den Glühbrenner führenden Führungsstift, die in eine der Durchbiegung der Spannbacken entsprechend geformte Führungsnut eingreifen.

Die nachstehende Beschreibung riner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammen-Hang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung.

In der Zeichnung ist dargestellt in

F i g. 1 eine Bandschweißanlage in Ansicht,

Fig.2 dir Schleifeinrichtung (teilweise im Schnitt) der Anlage nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Ansicht der Schleifeinrichtung nach F i g. 2 in Richtung eines Pfeiles A.

Die in F i g. 1 dargestellte Bandschweißanlage besteht aus einer Richtvorrichtung 10, einer Schere 11 zur Schweißkantenbesäumung sowie der eigentlichen kornbinierten Spann- und Schweißeinrichtung, die mit 12 bezeichnet ist. Die zu verschweißenden Bender sind gestrichelt angedeutet und mit 13, 14 beziffert. Sie durchlaufen in Richtung eines Pfeiles 15 die Richtvorrichtung 10, wo noch bestehende Unebenheiten geglättet wer den, gelangen dann zur Besäumung in die Schere 11 und anschließend unter Bildung einer Schlaufe 16 über einen Buckeltisch 17 in die kombinierte Spann- und Schweißeinrichtung 12. Die zu verschweißenden Bandenden werden dort zwischen je zwei Spannbackenpaaren, von denen die oberen sichtbar und mit 18 bezeichnet sind, eingespannt, parallel ausgerichtet und verschweißt. Die Schweißdrahtvorratsrolle ist mit dem Bezugszeichen 19 versehen. Die Betätigung der Spannbackenpaare erfolgt hydraulisch durch Spannzylinder 20, 21. Nach der Verschweißung werden die Bänder zunächst wiederum über einen Buckeltisch 22 geführt und anschließend auf einem Coil 23 aufgespult.

Vorher ist jedoch eine Nachbehandlung der Schweißstelle erforderlich. Zu diesem Zweck ist an der 3; Stirnseite der Spann- und Schweißeinrichtung 12 eine kombinierte Glüh- und Schleifeinrichtung 24 angeordnet und zu einer Baueinheit mit der ersteren zusammengefügt. Die Glüh- und Schleifeinrichtung ist in F i g. 2 und 3 im einzelnen dargestellt und soll weiter unten noch näher beschrieben werden. Die Spann- und Schweißeinrichtung 12 ist mit Rädern 25 versehen und auf Schienen 26 verfahrbar. Der Antrieb τ folgt dabei hydraulisch durch einen Kolben 27, de- in einem Druckzylinder 23 verschiebbar ist. Die Nachbearbeitung der Schweißnaht kann dadurch ohne Unterbrechung des Bandvorschubes folgendermaßen ablaufen: Die Spann- und Schweißeinrichtung fährt nach erfolgter Verschweißung der Bleche und nach Lösung der Einspannung in Bandlaufrichtung mit erhöhter Geschwindigkeit voraus, bis die Glüh- und Schleifeinrichtung 24 auf Höhe der Schweißnaht angekommen ist. Bei den nun beginnenden Nachbearbeitungsvorgängen bewegt sich dann die Spann- und Schweißeinrichtung zusammen mit der Glüh- und Schleifeinrichtung in einer genau der Bandgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit. Anschließend fährt die Einrichtung 12, 24 wieder in ihre Ausgangsposition zurück und ein neuer Schweißvorgang kann beginnen.

Im folgenden sei nun die Glüh- und Schleifeinrichtung im einzelnen näher erläutert. Wie aus F i g. 2 und 3 ersichtlich, besteht die Schleifeinrichtung aus einer Schleifscheibe 29, die durch einen Elektromotor 30 über einen Riementrieb 31 angetrieben wird. Die Schleifscheibe 29 ist an einem Wagen 32 angeordnet, der längs einer Laufschiene 33 horizontal verfahrbar ist. Als Antrieb dient dabei ein Elektromotor 34. Die Schleifscheibe 29 ist ferner gegenüber dem Wagen 32 höhenverstellbar ausgebildet und zu diesem Zweck an einer Rundführung 35 vertikal geführt.

Da das Werkstück zumindest während des Schleifvorganges fest eingespannt sein muß, ist eine Einspannvorrichtung vorgesehen. Sie besteht aus einem unteren Spannbacken 36 und einem oberen Spannbacken 37. Zwischen den Spannbacken 36, 37 ist bei der Stellung nach F i g. 2 und 3 das mit 38 bezeichnete Ende des Werkstücks eingespannt. Der untere Spannbacken 36 ist vertikal beweglich ausgebildet und zu diesem Zweck durch eine Rundführung 39 geführt. Die Bewegung erfolgt durch zwei druckmittelbetätigte, in Zylindern 40 verschiebbare Kolben 41.

Der obere Spannbacken 37 ist schwenkbar ausgebildet und an einen mit 42 bezeichneten Gelenkpunkt angelenkt. Zur Erzeugung der Schwenkbewegung dient wiederum ein druckmittelbetätigter Kolben 43, der in einem Hubzylinder 44 angeordnet ist. Der Kolben 43 greift dabei am freien Hebelende 45 des oberen Spannbackens 37 an und erzielt so eine optimale Hubwirkting bei minimalem Kraftbedarf. Eine ebenfalls durch Kolben 46 und Zylinder 47 druckmittelbetätigte Verriegelungsvorrichtung 48 dient zur Arretierung des oberen Spannbackens in der in F i g. 2 und 3 gezeigten Stellung.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, haben die mit dem Werkstückende 38 in Eingriff stehenden Flächen der Spannbacken 36,37 eine gewölbte Form. Dadurch kann eine Erhöhung der Steifigkeit des Werkstückes während des Schleifvorganges, erreicht werden. Um eine gleichmäßige Belastung des Werkstückes zu gewährleisten, ist der untere Spannbacken 36 mit begrenzt beweglichen Segmenten bestückt, die in F i g. 3 mit 49 bezeichnet sind. Durch die gewölbte Ausbildung des eingespannten Werkstückes 38 (Blech bzw. Band) ist eine entsprechende Führung der Schleifscheibe 29 während des Schleifvorganges erforderlich. Diesem Zwecke dient ein mit der Schleifscheibenhalterung fest verbundener Führungsbolzen 50, der in einer Nut 51 gleitet. Die Nut 51 ist entsprechend der Wölbung der Spannbacken 36, 37 kurvenförmig ausgebildet. Eine Nachstellmöglichkeit für die Schleifscheibe 29 unter Berücksichtigung ihres Abnutzungsgrades bzw. der Schweißnahthöhe ist durch eine mit einer Skala versehene Scheibe 57 gegeben (s. Fig.! und 2).

Die aus F i g. 3 ersichtliche und dori mit 52 bezeichnete Glüheinrichtung ist im Prinzip ebenso geführt wie die oben beschriebene Schleifeinrichtung. Sie besteht im wesentlichen aus einem mit einem Brenngas (vorzugsweise Propan) und Sauerstoff betriebenen Brenner 53, der höhenverstellbar an einem Wagen 54 angeordnet ist, der — ebenso wie der Wagen 32 der Schleifeinrichtung — längs der Laufschiene 33 verfahrbar ist. Die Parallelführung des Brenners 53 zu der gewölbten Werkstückoberfläche erfolgt durch die bereits obenerwrhnte Nut 51 und einen in dieselbe eingreifenden Bolzen 55.

Nach Beendigung des Schleif- und Glühvorganges wird die Schleif- und Glühvorrichtung an das in F i g. 3 rechte Ende 56 der Laufschiene 33 verfahren und die Einspannung des Werkstückes kann durch Hochschwenken des oberen Spannbackens 37 gelöst werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 91 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen von Blechen, insbesondere Bändern, quer zur Bandlaufrichtung in einer kombinierten in Bandlaufrichtung horizontal verfahrbaren Spann- und Schweißeinrichtung, der eine, in Bandlaufrichtung gesehen. Schneideinrichtung zum Besäumen der Bleche vorgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schneideinrichtung (11) und Spann- und Schweißeinrichtung (12) eine mit letzterer (12) zu einer Baueinheit verbundene Schleif- und Glüheinrichtung (24) zur Vorbehandlung der Schweißkanten und/oder Nachbehandlung der Schweißnaht vorgesehen ist, und daß weiterhin die Schleif- und Glüheinrichtung (24) eine gemeinsame Laufschiene (33) für die Querverfahrbarkeit der Schleifscheibe (29) und des Glühbrenners (53) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühbrenner (53) und die Schleifscheibe (29) jeweils höhenverstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine quer zur Bandlaufrichtung durchgebogene Ausbildung des unteren Spannbackens (36) und eine entsprechende gewölbte Ausbildung des oberen Spannbackens (37) sowie durch je einen die Schleifscheibe (29) und den Glühbrenner (53) führenden Führungsstift (50, 55), die in eine der Durchbiegung der Spannbacken (36, 37) entsprechend geformte Führungsnut (51) eingreifen.