DE19617179C2 - Device for electromagnetic clamping and for connecting, in particular welding, the end regions of metal sheets - Google Patents
Device for electromagnetic clamping and for connecting, in particular welding, the end regions of metal sheetsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektromagnetischen Aufspannen und Verbinden, insbesondere Verschweißen, der Endbereiche, Ränder, Enden od. dgl. von zumindest einem gegebenenfalls ferromagnetischen Blech, z. B. Stahlblech od. dgl., miteinander mit einer Mehrzahl von mit einer Kühleinrichtung versehenen elektromagnetischen Spannelementen beidseitig einer vorzusehenden Verbindung, z. B. Schweißnaht und einer Einrichtung zum Verbinden der Endbereiche od. dgl. und Auflagern für dieselben.The invention relates to a device for electromagnetic clamping and connecting, in particular welding, the end regions, edges, ends or. Like. From at least one optionally ferromagnetic sheet, z. B. Steel sheet or the like, with each other with a plurality of with one Cooling device provided electromagnetic clamping elements on both sides a connection to be provided, e.g. B. weld and a device for Connecting the end regions or the like. And supports for the same.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 94 19 960.4 U1 bekannt. Diese bekannte Aufspannvorrichtung weist zwei Dauermagnete und eine zwischen diesen angeordnete Kühleinrichtung auf. Zusätzlich zu den Permanentmagneten können noch Elektromagneten vorgesehen sein, die je nach Richtung des durch die Wicklungen fließenden Stromes entweder die Wirkung der Permanentmagneten unterstützen oder aufheben. Die Polschuhe und das Polleitstück liegen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene und bilden eine Aufspannfläche für die Bleche.Such a device is known from DE 94 19 960.4 U1. This Known jig has two permanent magnets and one between this arranged cooling device. In addition to the permanent magnets can still be provided electromagnets, depending on the direction of the windings flowing current either the effect of the Support or cancel permanent magnets. The pole pieces and that Polleitstück lie in a common horizontal plane and form one Clamping surface for the sheets.
Aus der DE 39 13 366 A1 ist eine Haltevorrichtung für Ziergitterteile beschrieben. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem zu unterst angeordneten Blech aus einem "magnetisierbaren" Werkstoff und einem Baustein, der an seiner Unterseite einen Permanentmagneten aufweist. Zusätzlich sind an der Oberseite des Bausteines Bohrungen vorgesehen, in welche Stifte eingesetzt werden können. Die Bausteine können auf dem Blech an beliebiger Stelle angeordnet werden, da für den Permanentmagneten im Baustein keine spezifische Position am Blech zum Festhalten erforderlich ist. Die zu verbindenden Teile, z. B. metallische Schnörkel mit einem metallischen Zierstab werden durch die Stifte, die in den Baustein einführbar sind, gehalten.DE 39 13 366 A1 discloses a holding device for decorative grille parts described. This device consists essentially of a bottom arranged sheet of a "magnetizable" material and a Module that has a permanent magnet on its underside. In addition holes are provided in the top of the block, in which pins can be used. The blocks can be placed on the sheet metal at any Place be arranged because there are none for the permanent magnet in the block specific position on the sheet metal is required to hold on. The too connecting parts, e.g. B. metallic flourishes with a metallic decorative rod are held by the pins that can be inserted into the module.
Mit den beschriebenen bekannten Vorrichtungen lassen sich lediglich Bleche mit ferromagnetischen Eigenschaften halten.With the known devices described, only sheets can be used maintain ferromagnetic properties.
In der CA-B-321 599 wird eine Lichtbogenschweißmaschine beschrieben, wobei die zu verbindenden Feinblechplatten über elektromagnetische Spannplatten gehalten sind. Zwischen den die Bleche direkt festhaltenden elektromagnetischen Spannplatten ist eine Metallschiene angeordnet, oberhalb welcher die Schweißnaht gelegt wird. In dieser Schiene ist ein Heizrohr angeordnet, das zum Erhitzen der Schweißnaht dient, um eine Versprödung durch zu schnelles Abkühlen zu verhindern.In CA-B-321 599 an arc welding machine is described, wherein the sheet metal plates to be connected via electromagnetic clamping plates are held. Between the electromagnetic holding the sheets directly A metal rail is arranged above which the Weld is placed. In this rail a heating tube is arranged, which for Heating the weld seam serves to prevent embrittlement from being too fast To prevent cooling.
Eine weitere elektromagnetische Spannvorrichtung, und zwar zum Unterpulverschweißen von Blechen, wird aus der DE-A- 11 13 527 bekannt, wobei die zu verbindenden Bleche über elektromagnetische Spannelemente direkt gehalten werden. Sowohl die zwischen den Spannelementen längs der zu legenden Naht liegende Rinne, welche mit Schweißpulver gefüllt ist, als auch die elektromagnetischen Spannelemente werden über Andrückschläuche, die druckbeaufschlagbar sind, in ihrer horizontalen Lage genau positioniert. Die Spannelemente können dadurch geschont werden, daß die Schläuche während des Aufbringens der Bleche nicht druckbeaufschlagt sind, so daß sich dieselben absenken können, wohingegen in Arbeitsposition die Schläuche druckbeaufschlagt sind und die elektromagnetischen Spannelemente zu den Blechen angehoben werden.Another electromagnetic clamping device, namely for Submerged arc welding of sheets, is known from DE-A-11 13 527, the sheets to be connected via electromagnetic clamping elements be held directly. Both between the clamping elements along the gutter, which is filled with welding powder, as well as the electromagnetic clamping elements are attached to pressure hoses that can be pressurized, positioned exactly in their horizontal position. The Clamping elements can be protected by the hoses during the application of the sheets are not pressurized, so that the same can lower, whereas in the working position the hoses are pressurized and the electromagnetic clamping elements to the Sheets can be raised.
Aus der DD-A-223 385 wird eine Bandspannvorrichtung für eine Querschweißeinrichtung zum Verbinden von Metallbändern aus Stahl od. dgl. bekannt, wobei während des Schweißvorganges am Anfang ein Wärmestau und der daraus resultierende Einbrandkrater verhindert werden soll. Ein Festklemmen der Randbereiche der Bleche erfolgt über hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinder, wobei in einem ersten Arbeitsschritt mittlere Spannpratzen zum Halten der Bleche betätigt werden, und beidseitig zu den Enden der beabsichtigten Schweißnaht Bleche in Dicke der zu verbindenden metallischen Bleche in Anlage gebracht werden, aufweichen der Beginn und das Beendigen der Schweißnaht durchgeführt wird, so daß die Einbrandkrater in den später zu verwerfenden Blechstücken vorgesehen sind. Diese Blechstücke werden gemeinsam mit den zu verbindenden Blechen über äußere ebenfalls hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Spannpratzen gehalten.DD-A-223 385 becomes a belt tensioning device for a Cross welding device for connecting metal strips of steel or the like. known, during the welding process at the beginning of a heat build-up and the resulting penetration crater should be prevented. A sticking the edge areas of the sheets are hydraulically or pneumatically operated Cylinder, medium clamps to hold in a first step the sheets are actuated, and on both sides to the ends of the intended Weld sheet metal in the thickness of the metal sheets to be joined in the system the start and finish of the weld is carried out so that the penetration craters in the later to be rejected Pieces of sheet metal are provided. These pieces of sheet metal are together with the connecting sheets via outer also hydraulic or pneumatic actuated clamps held.
In der DE-A-15 65 632 wird eine magnetische Aufspannvorrichtung für zu verschweißende Bleche beschrieben. Diese Vorrichtung weist beidseits der zu bildenden Schweißnaht jeweils eine Reihe von Elektromagneten auf. Die Auflager für die Bleche sind durch einen im Querschnitt U-förmigen Träger gebildet, welcher einen der Schweißnaht unmittelbar benachbarten Einsatz aus Kupfer aufweist. Dieser Einsatz, welcher während des Schweißvorganges hitzebeaufschlagt werden kann, ist mit einer indirekten Wasserkühlung versehen, so daß die Wärmeeinbringung während des Schweißvorganges von der Unterlage kompensiert werden kann. Die vorliegende Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er durch diese deutsche Auslegeschrift gegeben ist.In DE-A-15 65 632 a magnetic jig for welding plates described. This device assigns on both sides of the forming a weld seam each on a series of electromagnets. The The supports for the sheets are supported by a U-shaped cross-section formed, which from an insert immediately adjacent to the weld Has copper. This insert, which during the welding process can be subjected to heat, is provided with indirect water cooling, so that the heat input during the welding process from the pad can be compensated. The present invention is based on a prior art Technology from how it is given by this German interpretation.
Den bekannten elektromagnetischen Spanneinrichtungen, gegebenenfalls mit einer Einrichtung zum Verbinden von Blechrändern, haftet der Nachteil an, daß die Aufspannkräfte, welche auf die aufzuspannenden Bleche ausgeübt werden, direkt abhängig von den magnetischen Eigenschaften der Bleche sind und daß eine gleichmäßige plane Einspannung der Randbereiche damit nicht durch einfache Maßnahmen gewährleistet ist. The known electromagnetic clamping devices, if necessary with a device for connecting sheet metal edges, has the disadvantage that the clamping forces exerted on the sheets to be clamped, are directly dependent on the magnetic properties of the sheets and that this does not result in a uniform, flat clamping of the edge areas simple measures is guaranteed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum elektromagnetischen Aufspannen und Verbinden, insbesondere Verschweißen, der Endbereiche, Ränder, Enden od. dgl., von zumindest einem gegebenenfalls ferromagnetischen Blech, z. B. Stahlblech od. dgl., miteinander mit einer Mehrzahl von mit einer Kühleinrichtung versehenen, elektromagnetischen Spannelementen beidseitig einer vorzusehenden Verbindung, z. B. Schweißnaht und einer Einrichtung zum Verbinden der Endbereiche od. dgl., und Auflagern für dieselben besteht im wesentlichen darin, daß die elektromagnetischen Spannelemente für das/die ferromagnetische(n), paramagnetische(n) oder diamagnetische(n) Blech(es) mit mindestens - vorzugsweise einer - Spannleiste verbunden sind, daß zumindest ein ferromagnetischer Anker für die elektromagnetischen Spannelemente und ein ein- oder mehrteiliger Träger mit Auflagern für die Endbereiche od. dgl. der/des Bleche(es) vorgesehen ist.The inventive device for electromagnetic clamping and Connect, in particular welding, the end regions, edges, ends or Like., of at least one optionally ferromagnetic sheet, z. B. Steel sheet or the like, with each other with a plurality of with one Cooling device provided, electromagnetic clamping elements on both sides a connection to be provided, e.g. B. weld and a device for Connecting the end regions or the like., And supports for the same consists in essential in that the electromagnetic clamping elements for the / ferromagnetic (s), paramagnetic (s) or diamagnetic (s) sheet (es) with at least - preferably one - tensioning strip are connected that at least one ferromagnetic armature for the electromagnetic clamping elements and a one-part or multi-part carrier with supports for the end regions or the like Sheets (it) is provided.
Dadurch, daß die Elektromagneten miteinander verbunden sind, insbesondere in einer Spannleiste angeordnet sind, und diesen gegenüber zumindest jeweils ein ferromagnetischer Anker angeordnet ist, kann die Kraftausübung durch die Anziehung des Ankers zu den Elektromagneten erfolgen, womit der Spannvorgang als solcher nicht unmittelbar abhängig ist von den magnetischen Eigenschaften des oder der zu verbindenden Bleche(s). Die Spannleiste mit den Elektromagneten kann einfach so justiert werden, daß sämtliche Elektromagneten fluchtend ausgerichtet sind, so daß eine gleichmäßige Kraftausübung auf das Blech durch den/die Anker möglich wird. Da für Bleche eine besonders exakte Ausrichtung, insbesondere bei großen Längen, wie sie beispielsweise bei der Anfertigung von endlosen Blechbändern für Bandmaschinen, Bandpressen od. dgl. erforderlich ist, müssen die Elektromagneten hohe Kräfte ausüben können. Die hohe Kraftaus übung bedingt eine hohe Energiezufuhr, wobei auf Grund des elektrischen Widerstandes von Elektromagneten dieselben einer Erhitzung unterliegen, womit die zu verbindenden Bleche ebenfalls erhitzt werden. Damit tritt zwischen den Restbereichen der Bänder und der zu legenden Verbindung eine besonders hohe mechanische Spannung auf, die einerseits zu unerwünschten Belastungen der Randbereiche führen und andererseits Verwerfungen od. dgl. bedingen können. Durch eine Temperierung, insbesondere Kühlung, der Elektromagneten auf die Temperatur des zu verbindenden Bleches, also beispielsweise Raumtemperatur, können die uner wünschten thermischen Spannungen wesentlich verringert bzw. vermieden werden.The fact that the electromagnets are connected to each other, especially in a clamping bar are arranged, and at least one opposite each Ferromagnetic armature is arranged, the force can be exerted by the Attraction of the armature to the electromagnet, which is the Clamping process as such is not directly dependent on the magnetic Properties of the sheet (s) to be joined. The tension bar with the Electromagnets can easily be adjusted so that all electromagnets are aligned so that an even application of force on the Sheet through which the anchor is made possible. As a particularly exact one for sheet metal Alignment, especially for long lengths, such as those used in the Production of endless metal strips for band machines, band presses or Like. is required, the Electromagnets can exert high forces. The high strength exercise requires a high energy supply, but due to the electrical resistance of electromagnets the same one Subject to heating, with which the sheets to be joined are also be heated. This occurs between the remaining areas of the ligaments and a particularly high mechanical connection Tension on the one hand leads to undesirable burdens of the Lead edge areas and on the other hand faults or the like. can condition. By tempering, especially cooling, of the electromagnet to the temperature of the to be connected Sheets, for example room temperature, can be extremely difficult desired thermal stresses significantly reduced or be avoided.
Ist/sind zusätzlich zumindest zu einer Spannleiste, insbesondere zu beiden Spannleisten je, eine Klemmeinrichtung für einen End bereich od. dgl. vorgesehen, wobei die Klemmeinrichtung(en) längs und quer zur vorzusehenden Verbindung beweglich und lage fixierbar angeordnet sind, so kann unabhängig von der späteren Fixierung der Endbereiche od. dgl. des/der Bleche(s) eine genaue Ausrichtung durchgeführt werden. Eine derartige Ausrichtung ist jedoch neben einer exakten Positionierung der zu verbindenden Randbereiche eine wesentliche Voraussetzung, daß entsprechende Verbindungen, also beispielsweise Schweißnähte gelegt werden können, wobei eine Bewegbarkeit in zwei Richtungen zu berück sichtigen ist, daß auch kein gegenseitiges Versetzen in Richtung der Verbindung vorliegt. Wenn die beiden Endbereiche lagefixiert sind, kann sodann das elektromagnetische Aufspannen mit dem entsprechend hohen Kraftaufwand erfolgen, womit sodann jegliche Möglichkeit eines Verschiebens auszuschließen ist.Is / are in addition to at least one tensioning strip, in particular too two clamping strips each, one clamping device for one end area or the like. Provided, the clamping device (s) lengthways and movable and positioned transversely to the connection to be provided are arranged fixable, so regardless of the later Fixing the end areas or the like of the sheet (s) an exact Alignment can be done. Such alignment is however, in addition to an exact positioning of those to be connected Marginal areas an essential requirement that appropriate Connections, for example welding seams can, with mobility in two directions It is clear that there is no mutual shift in the direction the connection exists. When the two end areas are fixed in position are then the electromagnetic clamping with the correspondingly high effort, which then any Possibility of moving is excluded.
Eine besonders einfache und trotzdem exakte konstruktive Aus bildung der Klemmeinrichtung liegt dann vor, wenn die Klemm einrichtung mit mechanisch betätigbaren Klemmelementen gebildet ist, da dieselben an sich einen geringen Platzbedarf aufweisen und andererseits bei entsprechender Ausbildung hohe, wenn auch punktförmig eingebrachte, Kräfte ermöglichen.A particularly simple yet exact constructive solution Education of the clamping device is when the clamping device formed with mechanically actuated clamping elements is because they have a small footprint and on the other hand, with appropriate training high, albeit Allow forces to be applied at points.
Ist die Klemmeinrichtung, insbesondere über Spindeltriebe, längs und quer zu der vorzusehenden Verbindung beweglich angeordnet, so kann z. B. entsprechend den Gewinden der Spindeltriebe eine exakte Positionierung durchgeführt werden, die einfach betätig- und justierbar ausgebildet sein kann, wobei weder Wärme beaufschlagungen od. dgl. ein beschleunigtes Justieren erzwingen.Is the clamping device, especially over spindle drives, lengthways and movably arranged transversely to the connection to be provided, so z. B. corresponding to the threads of the spindle drives exact positioning can be carried out, and can be adjustable, neither heat force accelerated adjustment or the like.
Ist die Klemmeinrichtung zum Festklemmen der/des Endbereiche(s) od. dgl. unabhängig von den elektromagnetischen Spannelementen längs und quer zur vorzusehenden Verbindung bewegbar, so kann eine besonders stabile elektromagnetische Aufspannvorrichtung geschaffen werden, wobei die Klemmeinrichtung lediglich geringere Kräfte bei der Justierarbeit für die Endbereiche od. dgl. ausüben muß.Is the clamping device for clamping the end area (s) or the like. Independent of the electromagnetic clamping elements movable longitudinally and transversely to the connection to be provided, so can a particularly stable electromagnetic clamping device be created, the clamping device only lower forces during the adjustment work for the end regions or the like must exercise.
Ist zumindest eine Spannleiste an einem die elektromagnetischen Spannelemente teilweise abdeckenden Hohlprofil vorgesehen, so kann auf Grund der geschützten Anordnung der elektro magnetischen Spannelemente eine exakte Positionierung derselben gemeinsam mit der Spannleiste erfolgen.Is at least one tension bar on one of the electromagnetic Provided clamping elements partially covering hollow profile, so can due to the protected arrangement of the electro magnetic clamping elements an exact positioning of the same done together with the tension bar.
Sind die elektromagnetischen Spannelemente mit dem Hohlprofil lösbar verbunden, so kann ein besonders einfacher Austausch bei Störung, aber auch Justierung derselben durchgeführt werden.Are the electromagnetic clamping elements with the hollow profile detachably connected, so a particularly simple exchange can Fault, but also adjustment of the same.
Ist zwischen den Spannelementen und dem Hohlprofil die Tempe riereinrichtung, insbesondere Kühleinrichtung, angeordnet, so ist einerseits die Temperiereinrichtung ebenfalls vor mechanischen Beeinträchtigungen geschützt, wobei gleichzeitig eine temperatur mäßige Egalisierung der Spannelemente unterstützt ist.Is the tempe between the clamping elements and the hollow profile Riereinrichtung, in particular cooling device, is arranged on the one hand, the temperature control device also before mechanical Impairments protected while maintaining a temperature moderate equalization of the clamping elements is supported.
Ist die Temperiereinrichtung mit einem Rohrbündel für ein Wärme trägerfluid aufgebaut, das vorzugsweise in Richtung der Längs erstreckung des Hohlprofiles verläuft, so kann der Wärmewert der elektromagnetischen Spanneinrichtung erhöht werden, womit eine besonders hohe Temperaturkonstanz der Aufspanneinrichtung auch bei externen Einflüssen erreicht werden kann.Is the tempering device with a tube bundle for a heat carrier fluid built up, preferably in the direction of the longitudinal Extension of the hollow profile extends, the calorific value of the electromagnetic clamping device can be increased, with which particularly high temperature constancy of the clamping device too can be achieved with external influences.
Ist die Temperiereinrichtung mit zumindest einem Peltierelement aufgebaut, so kann lediglich mit einem elektrischen Thermo schalter und Stromzufuhr eine hochempfindliche Temperatur regelung der Spannelemente verwirklicht werden.Is the temperature control device with at least one Peltier element built, so can only with an electrical thermo switch and power supply a highly sensitive temperature regulation of the clamping elements can be realized.
Sind beidseits zu den elektromagnetischen Spannelementen Spann leisten angeordnet, die, insbesondere durchgehend, Anschläge für einen Endbereich der Bleche aufweisen, so kann bei entsprechender Positionierung der Spannelemente eine starke mechanische Beauf schlagung derselben durch die oder das zu verbindende Blech(e) vermieden werden, womit eine mechanische Beschädigung der elektromagnetischen Spannelemente hintangehalten wird.Are clamping on both sides of the electromagnetic clamping elements afford arranged, the, especially continuously, stops for have an end region of the sheets, so with a corresponding one Positioning the clamping elements a strong mechanical Beauf striking the same through the sheet (s) to be joined can be avoided, thus mechanical damage to the electromagnetic clamping elements is stopped.
Berühren die Anschläge für die Endbereiche od. dgl. dieselben entlang einer Strecke, so kann eine besonders genaue Ausrichtung der Endbereiche und eine plane Anlage erfolgen.Touch the stops for the end areas or the like along a route, so can be a particularly precise alignment the end areas and a flat system.
Ist eine Ebene durch mit den Endbereichen od. dgl. zusammen wirkenden Flächen und/oder Strecken der Anschläge der Spann leisten definiert, welche die Spannelemente nicht berührt, so kann sichergestellt werden, daß die Spannelemente keiner mechanischen Beeinträchtigung durch die Bleche unterliegen. Is a level together with the end regions or the like acting surfaces and / or stretching the stops of the instep can define which does not touch the clamping elements, so ensure that the clamping elements are not mechanical Damage caused by the sheets.
Ist das Hohlprofil mit ferromagnetischem Material aufgebaut, so kann jegliche magnetische Beeinflussung, beispielsweise beim Legen der Schweißnaht, da ein Abschirmen der elektromagne tischen Spannelemente erreicht ist, vermieden werden.If the hollow profile is constructed with ferromagnetic material, then can any magnetic interference, for example in the Place the weld seam as shielding the electromagnetic table clamping elements is reached, avoided.
Sind die Klemmelemente der Klemmeinrichtungen, die beidseits im Bereich der vorzusehenden Verbindung angreifen, von der Fläche der Bleche mechanisch bewegbar und/oder demontierbar, so kann nach Ausführung der Verbindung, beispielsweise der Schweißnaht, ein leichtes Entnehmen der verbundenen Bleche, beispielsweise des zu einem endlosen Blech verbundenen Blechs, durchgeführt werden, ohne daß eine Behinderung durch die Klemmelemente eintritt.Are the clamping elements of the clamping devices on both sides in Attack the area of the connection to be provided from the surface the sheets can be moved and / or disassembled mechanically, so after making the connection, for example the weld seam, an easy removal of the connected sheets, for example the to form an endless sheet of joined sheet, without interference from the clamping elements.
Sind die Spannleisten mit dem Träger mechanisch verbunden, so können auch diese besonders einfach entfernt werden, so daß eine Entfernung der elektromagnetischen Aufspanneinrichtung, gege benenfalls gemeinsam mit der Klemmeinrichtung, erfolgen kann.If the tensioning strips are mechanically connected to the carrier, so can also be removed particularly easily, so that a Removal of the electromagnetic jig, gege if necessary, can be done together with the clamping device.
Sind die Spannleisten mit einen Hilfsträger verbunden, welcher mit dem Träger mechanisch lösbar verbunden ist, so können die elektromagnetischen Spannelemente mit einem einfachen Arbeits vorgang mit dem Träger verbunden bzw. von diesem gelöst werden, so daß sowohl die Fixierung der Bleche als auch die Entnahme der Bleche keiner wesentlichen Behinderung unterliegen.Are the tensioning strips connected to an auxiliary support, which is mechanically detachably connected to the carrier, so that electromagnetic clamping elements with a simple working the process is connected to or detached from the carrier, so that both the fixation of the sheets and the removal of the Sheets are not subject to any significant disability.
Ist zumindest ein Anker aus ferromagnetischem Material, z. B. Weicheisen, mit dem Träger über dia-, insbesondere paramagne tischem, Material verbunden, so wird eine bevorzugte Weiter leitung des elektromagnetischen Flusses in den Träger im wesent lichen verhindert.Is at least one armature made of ferromagnetic material, e.g. B. Soft iron, with the carrier over slide, especially paramagne table, material connected, so a preferred next Conduction of the electromagnetic flow in the carrier essentially prevented.
Eine besonders exakte Positionierung der zu verbindenden End bereiche liegt dann vor, wenn die in Anlage zu den Endbereichen od. dgl. gelangenden Bereiche der Auflager des Trägers und dem zumindest einem Anker in einer Ebene liegen.A particularly exact positioning of the end to be connected areas are present when they are attached to the end areas or the like. Arriving areas of the support of the carrier and the at least one anchor lie in one plane.
Ist zwischen den Auflagern des Trägers, welche der vorzusehenden Verbindung benachbart sind, eine Nut im Träger vorgesehen, die einen Einsatz aus Kupfer, einen anderen mit Eisenlegierungen nicht verschweißbarem Material, aufweist, so kann, wie an sich bekannt, während des Schweißens eine Abstützung der zu bildenden Schweißnaht bzw. Endbereiche einfach erfolgen.Is between the supports of the carrier, which of the to be provided Connection are adjacent, a groove is provided in the carrier, the one insert made of copper, another with iron alloys non-weldable material, so can, as such known to support the to be formed during welding Weld seam or end areas are easy.
Ist die Einrichtung zum Verbinden der Endbereiche od. dgl. eine WIG-Schweißeinrichtung, so ist eine wirksame Schweißeinrichtung mit besonders geringem Platzbedarf gegeben.Is the device for connecting the end regions or the like TIG welding device is an effective welding device given with a particularly small footprint.
Ist die Einrichtung zum Verbinden mit dem Träger mechanisch lösbar verbunden, so kann eine mechanisch leicht demontierbare Einrichtung zum Aufspannen und Verschweißen erreicht werden, wobei gleichzeitig eine exakte Positionierung ermöglicht ist.The device for connecting to the carrier is mechanical releasably connected, so a mechanically easily removable Device for clamping and welding can be reached, whereby exact positioning is made possible at the same time.
Ist die Einrichtung zum Verbinden an zumindest einer Schiene entlang der vorzusehenden Verbindung bewegbar, so kann eine einfache Steuerung der Bewegung der Einrichtung erreicht werden.Is the device for connecting to at least one rail movable along the connection to be provided, so a easy control of the movement of the device can be achieved.
Ist zumindest eine Schiene mit einem Schienenteilstück verbind bar, das so gemessen ist, daß die Einrichtung zum Verbinden gemeinsam mit dem Schienenteilstück von der Schiene entfernbar ist, so kann zwischen Schiene und einer Führung für die Ein richtung zum Verbinden ein besonders geringes Spiel vorgesehen sein, wobei gleichzeitig eine exakte Führung der Einrichtung auf der Schiene möglich ist und die Montage der Verbindungsein richtung ohne wesentlichen Aufwand möglich ist. Connect at least one rail to a rail section bar, which is measured so that the device for connecting removable from the rail together with the rail section is between the rail and a guide for the one direction for connecting a particularly small game provided be, while at the same time an exact guidance of the device the rail is possible and the assembly of the connectors direction is possible without significant effort.
Ist die Schiene mit einer Spannleiste, insbesondere über das Hohl profil, verbunden, so ist der Relation zwischen Spannleiste, Spannelementen und gegebenenfalls der Einrichtung zum Ver binden, besonders einfach Rechnung getragen.Is the rail with a clamping bar, especially over the hollow profile, connected, so is the relation between tensioning bar, Clamping elements and possibly the device for ver tie, particularly easily taken into account.
Weist die Einrichtung zum Verbinden einen Elektromotor auf, welcher diese über ein Zahnrad und eine Zahnschiene entlang der vorzusehenden Verbindung bewegt, so kann eine besonders ein fache Steuerung der Bewegung der Einrichtung zum Verbinden erfolgen.If the device for connecting has an electric motor, which this over a gear and a rack along the provided connection moves, so can be a particularly simple control of the movement of the connecting device respectively.
Sind die einer Spannleiste zugeordneten elektromagnetischen Spannelemente elektrisch parallel geschaltet, so sind im wesent lichen gleiche Kräfte, die die elektromagnetischen Spannelemente ausüben, gewährleistet, wobei weiters bei Ausfall eines elektro magnetischen Spannelementes die anderen Spannelemente noch voll in Funktion bleiben.Are the electromagnetic associated with a tensioning strip Clamping elements electrically connected in parallel, are essentially Lichen equal forces that the electromagnetic clamping elements exercise, guaranteed, furthermore in the event of failure of an electro magnetic clamping element the other clamping elements are still full stay in function.
Um sicherzustellen, daß ein Austausch von gestörten elektro magnetischen Spannelementen vor Funktionsstörungen des Auf spannens erfolgt, weist jedes einzelne elektromagnetische Spann element einen Signalgeber, z. B. eine Glimmlampe für den Durch fluß von Strom, auf.To ensure that an exchange of faulty electro magnetic clamping elements from malfunctions of the up every single electromagnetic tension element a signal generator, for. B. a glow lamp for the through flow of electricity on.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will be described in more detail below with reference to the drawings explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine magnetische Aufspannvorrichtung samt Schweißeinrich tung, teilweise im Querschnitt, Fig. 1, a magnetic clamping device including Schweißeinrich tung, partly in cross-section,
Fig. 2 teilweise die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung in Draufsicht, FIG. 2 shows a partial top view of the device according to FIG. 1,
Fig. 3 ein Hohlprofil mit elektromagnetischem Spannelement in der Sicht von unten. Fig. 3 shows a hollow profile with an electromagnetic clamping element in the view from below.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum elektromagnetischen Aufspannen weist einen mehrteiligen Träger 1 mit Platte 2 auf. Die Platte 2 ist mit Auflagern 3 für das Blech 4 versehen. Aus Gründen der Übersicht ist lediglich ein Endbereich 4a des Bleches 4, u. zw. der rechte Teil in Fig. 1, dargestellt, wohingegen im linken Teil das Ende des Bleches noch nicht eingelegt ist. Es können mehrere Bleche, z. B. zwei Bleche, miteinander verschweißt werden, oder die Endbereiche nur eines Bleches miteinander verschweißt werden, so daß ein endloses Band, Rohr od. dgl. entsteht. Zum Verbinden sind sowohl magnetische als auch nicht magnetische Bleche geeignet, also Stahlbleche, aber auch hochlegierte Bleche, die lediglich dia-, ja selbst paramagnetische, Eigenschaften auf weisen können.The device for electromagnetic clamping shown in FIG. 1 has a multi-part carrier 1 with plate 2 . The plate 2 is provided with supports 3 for the sheet 4 . For the sake of clarity, only one end region 4 a of the sheet 4 , u. between the right part in FIG. 1, whereas the end of the sheet has not yet been inserted in the left part. Several sheets, e.g. B. two sheets, are welded together, or the end regions of only one sheet are welded together, so that an endless band, pipe or the like. Both magnetic and non-magnetic sheets are suitable for joining, that is, steel sheets, but also high-alloy sheets which can only have di-, even paramagnetic, properties.
Durch die beiden mittleren Auflager 3 wird eine Nut 5 gebildet, in welcher ein Einsatz 6 aus Kupfer angeordnet ist. Entlang des Einsatzes wird die verbindende Schweißnaht gelegt. Zwischen den Auflagern 3, welche jeweils einen Endbereich eines Bleches tragen, ist ein ferromagnetischer Anker 7 aus Weicheisen vorge sehen, der mit dem Träger über diamagnetisches Material, u. zw. Kupferschrauben 8, unter Zwischenlage einer Kupferleiste 9 verbunden ist. Oberhalb der magnetischen Anker 7 sind jeweils elektromagnetische Spannelemente 10 in zwei Hohlprofilen 11 aus Stahl vorgesehen. Die Stromversorgung der elektromagnetischen Spannelemente, also der Elektromagneten, erfolgt über zwei Kupferschienen 12, 13, die elektrisch isoliert mit dem Hohl profil 11 verbunden sind und eine Abdeckung 15 aufweisen. Die Spannelemente sind elektrisch parallel geschaltet, wobei jeder Elektromagnet eine Glimmlampe 14 aufweist, welche bei nicht mit Strom durchflossenen Elektromagneten auch nicht aufleuchtet, so daß bei strombeaufschlagten Elektromagneten festgestellt werden kann, welcher einzelner nicht in Funktion ist. Die Abdeckung 15 des Hohlprofiles ist transparent, so daß die Glimmlampe 14 auch von der Abdeckung geschützt sein kann. Zwischen dem Hohl profil 11 und den elektromagnetischen Spannelementen 10 sind Rohrbündel 16 vorgesehen, durch welche unter Raumtemperatur gehaltenes Wasser gepumpt wird, damit das Blech auf Raum temperatur gekühlt wird. Anstelle der Rohrbündel 16 können auch andere Kühlemente, wie beispielsweise Peltierelemente, angeordnet sein.A groove 5 is formed by the two middle supports 3 , in which an insert 6 made of copper is arranged. The connecting weld seam is placed along the insert. Between the supports 3 , each of which carries an end region of a sheet, a ferromagnetic armature 7 made of soft iron is provided, which is connected to the carrier via diamagnetic material, and the like. between copper screws 8 , with the interposition of a copper strip 9 . Above the magnetic armature 7 , electromagnetic clamping elements 10 are provided in two hollow sections 11 made of steel. The power supply of the electromagnetic clamping elements, that is, the electromagnet, takes place via two copper bars 12 , 13 , which are electrically insulated from the hollow profile 11 and have a cover 15 . The tensioning elements are electrically connected in parallel, each electromagnet having a glow lamp 14 , which also does not light up when electromagnets are not flowing through current, so that it can be determined in the case of electromagnets under current which individual is not functioning. The cover 15 of the hollow profile is transparent, so that the glow lamp 14 can also be protected by the cover. Between the hollow profile 11 and the electromagnetic clamping elements 10 tube bundle 16 are provided, through which water kept at room temperature is pumped so that the sheet is cooled to room temperature. Instead of the tube bundle 16 , other cooling elements, such as Peltier elements, can also be arranged.
Die Auflager 3 des Trägers 1 liegen, wie in der rechten Hälfte der Zeichnung deutlich zu erkennen, in einer Ebene, wohingegen das Hohlprofil 11 zwei Schenkel aufweist, die als Spannleisten 17, 18 dienen und durchgehende Anschläge 19 aufweisen, die zur Ebene des zu verbindenden Bleches 4 geneigt sind. Die Anschläge 19 berühren entlang der Strecke 19a das Blech 4, wobei die durch die Strecke 19a zu legende Ebene die elektromagnetischen Spann elemente 10 nicht berührt. Das Festklemmen des Bleches 4 erfolgt somit zwischen den Auflagern 3 und den Anschlägen 19, wobei die Kraftausübung durch die Zusammenwirkung der elektromagne tischen Spannelemente 10 und den magnetischen Ankern 7 bewirkt wird. Die Hohlprofile 11 weisen an ihren jeweiligen beiden Enden Führungen 20 auf, entlang welchen die Hohlprofile über einen mit dem Träger verbundenen Bolzen 21 eine Bewegung zum und vom Blech 4 ermöglicht ist. An die Hohlprofile 11 schließen jeweils an der nach außen gerichteten Seite eine Klemmeinrichtung 22 an. Diese Klemmeinrichtung ist jeweils zweiteilig, u. zw. beidseitig zu den zu verbindenden Blechen, angeordnet, wobei über Spindel triebe 23 und 24 quer bzw. längs der auszuführenden Verbindung eine Positionierung durchgeführt werden kann. Eine Festklemmung der Endbereiche der Bleche erfolgt über aufgeschobene Klemm elemente 25, die jeweils vom Ende der Klemmeinrichtung in beiden Richtungen abziehbar sind. Die Bleche können hiebei über nicht dargestellte Schraubbolzen jeweils fixiert werden, so daß eine exakte Positionierung der Bleche bezüglich der Klemmein richtungen gegeben ist, und über die Spindeltriebe 23 und 24 eine Parallelausrichtung der Endbereiche 4a des zu verbindenden bzw. der zu verbindenden Blech(e) 4 einfach durchführbar ist.The supports 3 of the support 1 lie, as can be clearly seen in the right half of the drawing, in one plane, whereas the hollow profile 11 has two legs which serve as tensioning strips 17 , 18 and have continuous stops 19 which are at the level of the to be connected Sheet 4 are inclined. The stops 19 touch along the route 19 a, the sheet 4 , the plane to be laid through the route 19 a not touching the electromagnetic clamping elements 10 . The sheet 4 is thus clamped between the supports 3 and the stops 19 , the force being exerted by the interaction of the electromagnetic clamping elements 10 and the magnetic armatures 7 . The hollow profiles 11 have guides 20 at their respective two ends, along which the hollow profiles enable movement to and from the sheet metal 4 via a bolt 21 connected to the carrier. A clamping device 22 adjoins the hollow profiles 11 on the outward-facing side. This clamping device is in two parts, u. arranged on both sides of the sheets to be connected, positioning being possible via spindle drives 23 and 24 transversely or along the connection to be made. Clamping of the end regions of the sheets takes place via pushed-on clamping elements 25 , which can be pulled off in both directions from the end of the clamping device. The sheets can be fixed in each case via screw bolts, not shown, so that the sheets are positioned precisely with respect to the clamping devices, and the spindle drives 23 and 24 have a parallel alignment of the end regions 4 a of the sheet to be connected or joined (e ) 4 is easy to do.
Die Schweißeinrichtung 26 ist entlang einer Schiene 27, die von einem Hohlprofil 11 getragen wird, bewegbar. Die programm gesteuerte Bewegung der Schweißeinrichtung erfolgt hierbei über einen Elektromotor 28, eine Zahnschiene 29 und ein Zahn rad 30, das vom Elektromotor 28 gedreht wird. Die Schweiß einrichtung ist eine Schutzgasschweißvorrichtung (WIG) mit Wolframspitze 31, die ebenfalls programmgesteuert in Abhängig keit von der Stromstärke in ihrer Entfernung zu den Blechen gesteuert werden kann. Die Schweißung kann mit Zusatzwerk stoffen oder auch ohne erfolgen.The welding device 26 is movable along a rail 27 which is carried by a hollow profile 11 . The program-controlled movement of the welding device takes place here via an electric motor 28 , a toothed rail 29 and a toothed wheel 30 which is rotated by the electric motor 28 . The welding device is a protective gas welding device (TIG) with tungsten tip 31 , which can also be controlled in a program-controlled manner depending on the current strength in its distance from the metal sheets. The welding can be done with filler metals or without.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist auf einem Hohlprofil 11 eine Schiene 27 befestigt, in welcher ein Teilschienenstück 32 einsetz bar ist, das die Schweißeinrichtung 26 tragen kann. In dieser Figur sind auch besonders deutlich die Spindeltriebe 23, 24 erkennbar, welche zur genauen Justierung der Bleche 4 dienen. Parallel zu der vorzusehenden Verbindung 33 der Endbereiche 4a der Bleche 4 verlaufen Balken 34, die Schraubbolzen 35 zur mechanischen Fixierung der Bleche 4 tragen.As can be seen from FIG. 2, a rail 27 is fastened on a hollow profile 11 , in which a partial rail piece 32 can be inserted, which the welding device 26 can carry. In this figure, the spindle drives 23 , 24 can also be seen particularly clearly, which serve for the exact adjustment of the metal sheets 4 . Parallel to the connection 33 to be provided of the end regions 4 a of the sheets 4 are bars 34 which carry screw bolts 35 for mechanically fixing the sheets 4 .
Die in Fig. 3 in Sicht von unten dargestellte Schiene 11 weist eine Mehrzahl von elektromagnetischen Spannelementen 10 auf, wobei die Anordnung derart ist, daß ringartige Elektromagneten vorliegen und die ringförmigen Südpole S mit einem Außendurchmesser von 25 mm in einer Reihe und die Nordpole N in einer weiteren Reihe angeordnet sind. Dadurch ist ein besonders wirksamer magneti scher Schluß zwischen elektromagnetischen Spannelementen und den in dieser Figur nicht dargestellten magnetischen Ankern gewährleistet.The rail 11 shown in Fig. 3 in view from below has a plurality of electromagnetic clamping elements 10 , the arrangement being such that ring-like electromagnets are present and the ring-shaped south poles S with an outer diameter of 25 mm in a row and the north poles N in another row are arranged. This ensures a particularly effective magnetic circuit between electromagnetic clamping elements and the magnetic armatures, not shown in this figure.
Bei der Verbindung von Endbereichen eines Bleches, beispiels weise eines Bandes für eine Bandeinrichtung, wird nun derart vorgegangen, daß das Band in die später in Betrieb zu nehmende Handanlage, beispielsweise ein Kühlband, eingebracht wird, und der Träger 1 unterhalb der beiden Bandenden positioniert wird. Darauf erfolgt eine vorläufige Anordnung der Balken 34 und eine Fixierung der Bandendbereiche 4a über die Schraubbolzen 35. Als nächster Schritt kann eine vorläufige Parallelausrichtung der Endbereiche des Bleches erfolgen. Sodann werden die Hohl profile 11 mit den elektromagnetischen Spanneinrichtungen 10 über die Führung 20 und Bolzen 21 zur Anlage gebracht. Die Endbereiche 4a der Bleche 4 liegen auf den Auflagern 3 auf und es kann über die Spindeltriebe 23 und 24 eine erwünschte Ausrichtung der Endbereiche der Bleche zueinander erfolgen. Entweder vor oder nach Beaufschlagung der elektromagnetischen Spannelemente mit Strom kann das Teilschienenstück 32 gemeinsam mit der Schweiß einrichtung 26 mit der Schiene 27 verbunden werden. Gleichzeitig mit der elektrischen Beaufschlagung der elektromagnetischen Spannelemente 10 erfolgt eine Beaufschlagung der Rohrbündel 16 mit einem Kühlmedium, das unter die Umgebungstemperatur, bei spielsweise 17°C eingestellt ist. Die Bleche 4, welche ebenfalls die Raumtemperatur aufweisen, unterliegen somit keinen zusätz lichen thermischen Spannungen während des Festhaltevorganges durch die elektromagnetischen Spannelemente 10. Die elektro magnetischen Spannelemente werden jeweils mit einem Gleich strom von 24 Volt, 0,6 Amp. durchflossen. Die Schweißein richtung 26, ein WIG-Schweißbrenner, wird mit einer Geschwindig keit von 150 mm/min entlang der vorzusehenden Schweißver bindung bewegt. Nach Vollenden des Schweißvorganges werden sowohl die Klemmeinrichtung als auch die elektromagnetischen Spanneinrichtungen gelöst und nach oben abgezogen, wobei zur Entfernung des Schweißgerätes dasselbe zuerst auf die Teilschiene 32 zurückbewegt wird und dieselbe samt Schweiß einrichtung von der Schiene 27 abgezogen werden kann. Der Träger 1 kann anschließend seitlich unter dem nunmehr verbun denen und damit endlosen Blech wegbewegt werden, so daß eine Verbindung des Bleches, das bereits in einer Bandanlage vorgesehen war, durchgeführt wurde.When connecting end regions of a sheet, for example a strip for a strip device, the procedure is now such that the strip is introduced into the manual system to be put into operation later, for example a cooling strip, and the carrier 1 is positioned below the two strip ends . This is followed by a provisional arrangement of the bars 34 and a fixation of the band end regions 4 a via the screw bolts 35 . As a next step, a preliminary parallel alignment of the end regions of the sheet can take place. Then the hollow profiles 11 are brought into contact with the electromagnetic clamping devices 10 via the guide 20 and bolts 21 . The end regions 4 a of the metal sheets 4 rest on the supports 3 , and a desired alignment of the end regions of the metal sheets to one another can take place via the spindle drives 23 and 24 . Either before or after the electromagnetic clamping elements are supplied with current, the partial rail piece 32 can be connected to the rail 27 together with the welding device 26 . Simultaneously with the electrical application of the electromagnetic clamping elements 10 , the tube bundles 16 are acted upon by a cooling medium which is set below the ambient temperature, for example 17 ° C. The sheets 4 , which are also at room temperature, are therefore not subject to additional thermal stresses during the holding process by the electromagnetic tensioning elements 10 . The electro-magnetic clamping elements are each flowed through with a direct current of 24 volts, 0.6 amps. The welding device 26 , a TIG welding torch, is moved along the weld connection to be provided at a speed of 150 mm / min. After completion of the welding process, both the clamping device and the electromagnetic clamping devices are loosened and pulled upwards, the same being moved back to the partial rail 32 to remove the welding device and the same welding device can be removed from the rail 27 . The carrier 1 can then be moved laterally under the now verbun which and thus endless sheet, so that a connection of the sheet, which was already provided in a belt system, was carried out.
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