DE2530411A1

DE2530411A1 - Cold butt welding machine - esp. for joining thin thin aluminium strip used as a tubular sheath in data transmission cables

Info

Publication number: DE2530411A1
Application number: DE19752530411
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Phil Katzschner; Helmut Ing Grad Moll; Klaus Walter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-04
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2530411B2

Abstract

Machine for the cold pressure butt welding of wire or strip by upsetting, using two pairs of clamping jaws to hold the two workpieces being joined. The jaws are provided with matching recesses to hold the workpieces and notches into which the upset metal can flow. A guide locates the jaws while they move together during welding. For clamping metal strip coated with plastic on one or both sides, the jaws are mounted on guide bars which provide the machine with rigidity and also permit a clamping pressure of up to 70 KN to be applied by separate hydraulic cylinders to each pair of jaws. Another hydraulic cylinder provides the welding pressure via wedges on the jaws. Used for cold butt welding two Al strips with cross-section 50 x 0.2 mm, coated on both sides with 50 mu m of plastic. The very long strip obtd. is bent to form a very long tube with overlapping edges round a cable core. Polythene is then extruded round the coated Al tube, the finished cable being used for data transmission.

Description

Vorrichtung zum stumpfen Kaltpreßschweißen von Drähten oder Bändern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum stumpfen Kaltpreßschweißen von Drähten oder Bändern durch ein- oder mehrmaliges Stauchen, bestehend aus zwei Paaren sich gegenüberstehender Spannbacken, die zur Aufnahme des zu schweißenden Gutes entsprechende Ausnehmungen in den sich zugewandten Flächen Jeden Paares aufweisen und die an den Stirnflächen Schneiden bildende, das beim Stauchen ausfließende Material aufnehmende Einkerbungen besitzen, einer Führung, durch die die Spannbackenpaare trotz vor nacheinander wirkender Spann- und Stauchkräfte fluchtend gegeneinander verschiebbar sind sowie einem ein- und ausführbaren Mittenanschlag für die beiden zu schweißenden Teile.Device for butt cold pressure welding of wires or strips The invention relates to a device for butt cold pressure welding of wires or bands by compressing one or more times, consisting of two pairs opposing clamping jaws that correspond to the reception of the material to be welded Have recesses in the facing surfaces of each pair and the Cutting end faces that absorb the material flowing out during upsetting Have notches, a guide through which the jaw pairs despite one after the other acting clamping and upsetting forces can be displaced in alignment with one another and a center stop that can be inserted and removed for the two parts to be welded.

In den unterschiedlichsten Bereichen der Technik ist es zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Fertigungsprozesses notwendig, Draht- oder Bandenden fest miteinander zu verbinden. Müssen diese Verbindungsstellen annähernd gleiche Eigenschaften wie das übrige Materi#al aufweisen, so müssen die Enden geschweißt werden.In the most diverse areas of technology it is for maintenance a continuous manufacturing process necessary, wire or tape ends fixed to connect with each other. These connection points must have approximately the same properties like the rest of the material, the ends must be welded.

Beispielsweise ist das zum Ziehen von Drähten vorteilhaft, weil damit endlos gefertigt werden kann.For example, this is advantageous for pulling wires because it allows can be manufactured endlessly.

Einige Materialien wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer besitzen Fließeigenschaften, die ein Schweißen ohne Wärmezufuhr ermöglichen.Possess some materials such as aluminum or copper Flow properties that enable welding without the supply of heat.

Beim stumpfen Kaltpreßschweißen von Drähten oder Bändern ist es bekannt, die Enden der miteinander zu verbindenden Werkstücke zwischen zwei Paaren von Spannbacken so einzuklemmen, daß die Enden etwa um Materialstärke über die Stirnflächen der Spannbacken paare hinausragen und anschließend die beiden Spanneinheiten unter so hohem Druck gegeneinander zu pressen, daß es zu einem Fließen des Materials in den Werkstückenden kommt (US-PS 3 093 018). Um bei diesem Stauchprozeß ein seitliches Auswandern der Werkstückenden, speziell bei dünnen Werkstücken, zu verhindern, dürfen die Enden nur um etwa Materialstärke aus den Spanneinheiten herausragen. Der bei einem einzigen Stauchvorgang erzielte Materialfluß reicht dabei nicht aus, um eine sichere Schweißung zu erzielen, Der Stauchvorgang muß daher mehrmals wiederholt werden (US-PS 3 093 018). Um das bei diesem wiederholten Stauchen seitlich ausfließende Material aufnehmen zu können, sind bekannterweise die Spannbacken mit schneidenbildenden Ausnehmungen versehen (US-PS 3 093 018).When butt cold pressure welding of wires or strips, it is known the ends of the workpieces to be joined between two pairs of clamping jaws clamp so that the ends about the thickness of the material over the end faces of the Jaw pairs protrude and then the two clamping units under so high pressure to press against each other that it too a flowing of the Material comes into the workpiece ends (US-PS 3,093,018). To with this upsetting process sideways drifting of the workpiece ends, especially with thin workpieces prevent, the ends may only protrude from the clamping units by about the material thickness. The material flow achieved in a single upsetting process is not sufficient In order to achieve a secure weld, the upsetting process must therefore be repeated several times (U.S. Patent 3,093,018). About the laterally flowing out with this repeated upsetting To be able to take up material, the clamping jaws are known to have cutting edges Provided recesses (US-PS 3,093,018).

Vor dem ersten Stauchvorgang müssen die Werkstücke senkrecht zur Stauchrichtung abgeschnitten werden. Das kann von Hand mit einer extra Vorrichtung geschehen, oder aber auch nach dem Einspannen der Werkstücke in die Spanneinheiten durch ein zwischen den Spanneinheiten entlang gleitendes Messer.Before the first upsetting process, the workpieces must be perpendicular to the upsetting direction be cut off. This can be done by hand with an extra device, or but also after clamping the workpieces in the clamping units by an between Knife sliding along the clamping units.

Verunreinigungen an den Stirnflächen der zu schweißenden Werkstücke erschweren die Kaltpreßschweißung, machen sie aber nicht unmöglich. Es sind nur eine größere Anzahl von Stauchungen notwendig, damit zunächst die Verunreinigung seitlich ausfließen kann, bevor dann reines Material miteinander in Berührung kommt.Contamination on the end faces of the workpieces to be welded make cold pressure welding difficult, but not impossible. It is only a larger number of upsets is necessary to remove the contamination first can flow out laterally before pure material comes into contact with each other.

Die Schweißbacken Jeder Spanneinheit besitzen in den sich zugewendeten Flächen den zu schweißenden Werkstücken entsprechende Ausnehmungen, die beispielsweise bei Drähten aus einer halbkreisförmigen Nut mit etwa dem gleichen Durchmesser wie deP zu schweißende Draht gebildet werden. Um ein seitliches Ausweichen der - Spanneinheiten beim Stauchen zu verhindern, sind Führungen vorgesehen.The welding jaws of each clamping unit have in the facing Recesses corresponding to the workpieces to be welded, for example in the case of wires from a semicircular groove with approximately the same diameter as deP wire to be welded can be formed. To avoid lateral evasion of the - clamping units To prevent upsetting, guides are provided.

Zum wiederholten Stauchen müssen die Spannbacken geöffnet werden und in die Ausgangsstellung zurückkehren. Um dabei besonders bei den ersten Stauchungen ein Aufreißen der Schweißstelle zu verhindern, sind hinter den beiden Spanneinheiten Rücklaufsperren angeordnet (GB-PS 1 085#726). Diese Rücklaufsperren arbeiten antisynchron zu den eigentlichen Spannbacken.For repeated upsetting, the clamping jaws must be opened and return to the starting position. To do this, especially with the first compressions To prevent the weld from tearing open, are behind the two clamping units Backstops arranged (GB-PS 1 085 # 726). These backstops work anti-synchronously to the actual clamping jaws.

Die erforderlichen Spann- und Stauchkräfte können separat erzeugt werden. Es ist aber ebenfalls möglich, daß die Spannkraft bei Anwendung des erforderlichen Stauchdruckes erzeugt wird (DT-PS 122, GB-PS 1 085 726). Erreicht wird das dadurch, daß die Spanneinheiten außen konisch oder keilförmig ausgebildet sind und die an diesen Flächen angreifenden Arme zur Ubertragung der Stauchkraft mit entsprechend abgeschrägten Flächen versehen sind.The required clamping and upsetting forces can be generated separately will. But it is also possible that the clamping force when applying the required Upsetting pressure is generated (DT-PS 122, GB-PS 1 085 726). This is achieved by that the clamping units are conical or wedge-shaped on the outside and the on arms engaging these surfaces to transmit the upsetting force accordingly beveled surfaces are provided.

Je nach der Schräge der Flächen teilt sich daher die in Stauchrichtung wirkende Hebelkraft auf in eine in Stauchrichtung wirkende und in eine senkrecht dazu, also in Spannrichtung wirkende Komponente. Bei entsprechender Form dieser Flächen kann man erreichen, daß zunächst nur die Komponente zum Spannen wirksam wird und die Komponente in Stauchrichtung erst dann, wenn die Spannbacken geschlossen sind.Depending on the slope of the surfaces, it is divided in the direction of compression Acting leverage on one acting in the direction of compression and one vertically in addition, that is, the component acting in the tensioning direction. With the appropriate form of this Surfaces can be achieved that initially only the clamping component is effective and the component in the upsetting direction only when the clamping jaws are closed are.

Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen eignen sich hauptsächlich zum Kaltpreßschweißen von Drähten oder Stangen, also Rundmaterial und in geringerem Maße auch zum Schweißen von Werkstücken rechteckigen Querschnittes, bei dem das Seitenverhältnis nicht allzu groß ist.The methods and devices described are mainly suitable for cold pressure welding of wires or rods, i.e. round material and less Dimensions also for welding workpieces with a rectangular cross-section, where the Aspect ratio is not too big.

Weiterhin handelt es sich dabei stets um oberflächlich blanke Materialien, die sich relativ gut einspannen lassen.Furthermore, these are always superficially bare materials, which can be clamped relatively well.

Bei der Herstellung von Schichtenmantelkabeln wird die Kabelseele direkt von einem längseinlaufenden Aluminiumband umgeben. Dieses Band ist beidseitig oder einseitig mit einem Polyäthylen oder einem Polyäthylencopolymerisat beschichtet. In einem anschließenden Arbeitsgang wird in einem Extruder ein Mantel aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgebracht, der direkt mit der Beschichtung auf dem Aluminiumband verschweißt wird. Zur Erzielung eines kontinuierlichen Fertigungsprozesses ist es hierbei erforderlich, das Ende eines Aluminiumbandes an den Anfang des nachfolgenden anzuschweißen, da anderenfalls das nachfolgende Band von neuem in die Anlage eingebracht werden muß. Die Schweißstelle muß dabei die gleichen Eigenschaften wie das übrige Band besitzen. So muß .die elektrische Leitfähigkeit über die Schweißstelle hinaus fortgesetzt sein, damit das Band seine abschirmende Wirkung beibehält. Eine Beschädigung der Kunststoffbeschichtung darf dabei nicht auftreten, da sonst bei dem anschließenden Aufextrudieren des Kunststoffmantels an dieser Stelle keine Verschweißung zwischen Kunststoffbeschichtung und Kunststoffmantel auftreten würde. Eine solche Störstelle könnte zu einer schnelleren Alterung und damit zu einer frühzeitigeren Beschädigung des Kabelmantels führen. Die verwendeten Aluminiumbänder haben dabei nur eine Dicke von 0,2 mm bei einer Breite von mehreren Zentimetern. Die Beschichtung auf Jeder Seite ist etwa 50/um dick.The cable core is used in the manufacture of layered sheathed cables directly surrounded by a longitudinal aluminum band. This tape is double-sided or coated on one side with a polyethylene or a polyethylene copolymer. In a subsequent operation, a jacket is made from one in an extruder thermoplastic plastic applied directly to the coating on the Aluminum tape is welded. To achieve a continuous manufacturing process it is necessary here to put the end of an aluminum strip at the beginning of the next one to be welded on, otherwise the following strip would be re-introduced into the system must become. The weld must have the same properties as the rest Own band. So must .the electrical conductivity beyond the welding point be continued so that the tape retains its shielding effect. One Damage to the plastic coating must not occur, otherwise the subsequent extrusion of the plastic jacket at this point no welding would occur between the plastic coating and the plastic sheath. Such Defect could lead to faster aging and thus to earlier Damage to the cable jacket. The aluminum strips used have it only 0.2 mm thick and several centimeters wide. The coating on each side is about 50 / µm thick.

Ähnliches gilt beispielsweise auch für Leitungen zum Ubertragen hochfrequenter Signale wie beispielsweise Antennenleitungen.The same applies, for example, to lines for high-frequency transmission Signals such as antenna cables.

Hierbei wird der äußere Leiter durch ein zu einem Rohr geformtes längseinlaufendes Aluminium- oder Kupferband gebildet. Dieses Band ist einseitig auf der Außenseite kunststoffbeschichtet, um bei einer anschließenden Aufextrusion eines Kunststoffmantels durch Verschweißen mit diesem für eine lückenlose Umhüllung zu sorgen.Here, the outer conductor is fed through a tube shaped into a lengthways Formed aluminum or copper tape. This tape is one-sided on the outside plastic-coated in order to with a subsequent extrusion of a plastic jacket to ensure a gap-free enclosure by welding with this.

Auch hier wird von einer Nahtstelle zwischen zwei Bändern wieder gefordert, daß die Materialeigenschaften denen des übrigen Bandes entsprechen.Here, too, a seam between two bands is again required that the material properties correspond to those of the rest of the band.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum stumpfen Kaltpreßschweißen von Drähten oder Bändern anzugeben, mit der insbesondere auch ein- oder beidseitig kunststoffbeschichtete Metallbänder mit extrem großem Breiten-Dickenverhältnis ohne Höhenversatz sicher und ohne Beschädigung der Kunststoffbeschichtung geschweißt werden können.The object of the invention is to provide a device for butt cold pressure welding of wires or ribbons, with which in particular also on one or both sides plastic-coated metal strips with an extremely large width-to-thickness ratio without Height offset welded safely and without damaging the plastic coating can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Spannen von Drähten oder insbesondere von blanken, ein-oder auch beidseitig kunststoffbeschichteten Metallbändern die beiden Spanneinheiten seitlich in der Nähe der Schweißgutebene keilförmige Erhebungen aufweisen und auf mehreren Führungen verschiebbar angeordnet sind, wobei diese Führungen gleichzeitig zur seitlichen Versteifung der gesamten Vorrichtung dienen, daß zwei separate hydraulisch angetriebene Kolben und gegebenenfalls iusatzliche Hebel zur Ubertragung extrem hoher Spannkräfte von bis zu 70 KN vorgesehen sind, daß ein weiterer hydraulisch angetriebener Kolben mit einer U-förmigen Gabel verbunden ist, deren Schenkel sich gleitend seitlich abstützen und an ihren oberen Innenseiten angeschrägte Flächen haben, die auf den Gegenschrägen darstellenden keilförmigen Erhebungen an den Spanneinheiten laufen, daß sich Federelemente zwischen den beiden Spanneinheiten befinden und gegebenenfalls auch zwischen den Spannbacken Jeder einzelnen Spanneinheiten und daß sich links neben der linken sowie rechts neben der rechten Spanneinheit Je eine anti synchron zur Schließbewegung der Spanneinheiten arbeitende Bandrücklaufsperre befindet.This object is achieved according to the invention in that for tensioning of wires or, in particular, of bare, plastic-coated on one or both sides Metal bands the two clamping units laterally near the level of the weld metal Have wedge-shaped elevations and arranged displaceably on several guides are, these guides at the same time for lateral stiffening of the entire Device serve that two separate hydraulically driven pistons and optionally Additional levers are provided for the transmission of extremely high clamping forces of up to 70 KN are, that another hydraulically driven piston with a U-shaped fork is connected, the legs of which are slidably supported laterally and have beveled surfaces on their upper inner sides, which on the counter bevels representing wedge-shaped elevations on the clamping units run that spring elements are located between the two clamping units and optionally also between the Jaws of each individual chuck and that is to the left of the left as well to the right of the right clamping unit, one each anti-synchronous to the closing movement of the tensioning units working tape backstop is located.

Mit dieser Vorrichtung ist es erstmals möglich, kunststoffbeschichtete Metallbänder mit einem Breiten-Dickenverhältnis von 250 : 1 und sogar noch mehr einwandfrei zu schweißen. Bisher wurde ein solches Vorhaben für undurchführbar gehalten. Da die Kunststoffbeschichtung beim Spannen der Bänder nicht beschädigt werden soll, müssen glatte Spannbacken verwendet werden. Auf der anderen Seite muß aber verhindert werden, daß beim Stauchen, wofür beispielsweise für Aluminiumbänder Stauchdrücke von in der Größenordnung 1000 N/mm2 notwendig sind, das Metallband innerhalb der Kunststoffbeschichtung zurückgeschoben wird. Dazu sind extrem hohe Spannkräfte notwendig. Die Spannkräfte betragen je nach Bandbreite ca. 10-70 KN.With this device it is possible for the first time to use plastic-coated Metal strips with a width-to-thickness ratio of 250: 1 and even more to weld properly. So far, such a plan has been deemed impracticable. Since the plastic coating should not be damaged when the straps are tensioned, smooth jaws must be used. On the other hand, however, must be prevented be that when upsetting, for what for example for aluminum strips upsetting pressures of the order of magnitude of 1000 N / mm2 are necessary, the metal band within the Plastic coating is pushed back. Extremely high clamping forces are necessary for this. The clamping forces are approx. 10-70 KN, depending on the bandwidth.

Für diese extremen Spann- und Stauchkräfte, die sich um eine Größenordnung unterscheiden können, ist es nicht möglich, eine einzige Kraft über schiefe Ebenen in Komponenten für das Spannen und Komponenten für das Stauchen aufzuteilen. Es ist notwendig, separate Kräfte zum Spannen und zum Stauchen einzusetzen. Die Spannkräfte werden über zwei hydraulisch betätigte Kolben und gegebenenfalls zusätzliche Hebel auf die Spannbacken aufgebracht.For these extreme clamping and compression forces, which are an order of magnitude can distinguish, it is not possible to use a single force over inclined planes to be divided into components for clamping and components for upsetting. It it is necessary to use separate forces for clamping and upsetting. The tension are via two hydraulically operated pistons and, if necessary, additional levers applied to the jaws.

Das hat zusätzlich den Vorteil, daß nach dem Einlegen Jedes einzelnen Bandes dieses sogleich gespannt werden kann. Weiterhin können damit auch unterschiedliche Spannkräfte für beide Spanneinheiten eingestellt werden, wenn z.B. verschiedenartige Materialien verschweißt werden sollen.This has the additional advantage that after inserting each individual Ribbon this can be stretched immediately. Furthermore, different Clamping forces can be set for both clamping units, e.g. if different Materials to be welded.

Für die Stauchbewegung wird von einem einzigen hydraulisch angetriebenen Kolben über eine U-förmige Gabel und schiefe Ebenen die Stauchkraft gleichmäßig synchron auf beide Spanneinheiten Ubertragen. Dadurch wird ein gleichmäßiges Fließen des Materials beider Erden beim Stauchprozeß gewährleistet. Die Anzahl der erforderlichen Stauchbewegung wird so eingestellt, daß eine dem Grundwerkstoff entsprechende Festigkeit in der Schweißzone eintritt.The upsetting movement is hydraulically driven by a single one Piston over a U-shaped fork and incline the upsetting force evenly Transfer synchronously to both clamping units. This creates an even flow of the material of both earths guaranteed during the upsetting process. The number of required Upsetting movement is set so that a strength corresponding to the base material enters the welding zone.

Auch hier kommt es trotz der hohen Genauigkeitsanforderungen nicht so sehr darauf an, wie die Bandenden vorbehandelt worden sind.Again, despite the high accuracy requirements, it does not occur depends so much on how the tape ends have been pretreated.

Verschmutzte Stirnflächen oder leicht schräg geschnittene Bandenden verhindern einen einwandfreien Schweißvorgang nicht. Sie machen es nur ~erforderlich, die Anzahl der Stauchbewegungen zu erhöhen.Dirty front surfaces or slightly diagonally cut belt ends do not prevent a perfect welding process. You just make it ~ required to increase the number of upsetting movements.

Durch auswechselbare Einsätze in den Spannbacken können diese beliebigen Werkstückformen angepaßt werden. Der separat einstellbare Spann- und Stauchdrück erleichtert die Optimierung für die Jeweiligen Werkstücke. Selbstverständlich kann diese Vorrichtung, die in der Lage ist, so extrem dünne und bereite zu zusätzlich noch kunststoff- oder auch anderweitig beschichtete Bänder zu schweißen, auch für Werkstücke mit einfacheren Formen eingesetzt werden. So ist es natürlich möglich, mit der gleichen Vorrichtung Drähte, Stangen oder auch Reckteckprofile zu schweißen.With interchangeable inserts in the clamping jaws, these can be used as desired Workpiece shapes are adapted. The separately adjustable clamping and upsetting pressure facilitates the optimization for the respective workpieces. Of course you can this device that is able to be so extremely thin and ready to be added to weld plastic or other coated strips, also for Workpieces with simpler shapes are used. So it is of course possible to weld wires, rods or rectangular profiles with the same device.

Trotz dieser hohen Spann- und Stauchkräfte muß sichergestellt sein, daß der Höhenversatz nach dem Schweißen von Bändern über die ganze Bandbreite nicht mehr als 0,01 mm. beträgt. Diese extremen Toleranzanforderungen werden dadurch befriedigt, daß als Führungen für die Spanneinheiten drei Säulen vorgesehen sind, auf denen die Spanneinheiten mittels spieleinstellbarer Kugelführungen verschiebbar sind. Es ist weiterhin möglich, daß anstelle der Säulen und Kugelführungen Schwalbenschwanzführungen vorgesehen sind.Despite these high clamping and upsetting forces, it must be ensured that the height offset after welding bands over the entire bandwidth is not more than 0.01mm. amounts to. These extreme tolerance requirements are satisfied by that three columns are provided as guides for the clamping units on which the clamping units can be moved using adjustable ball guides. It is also possible that instead of the columns and ball guides, dovetail guides are provided.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, daß die Spannbacken, vorzugsweise nur die oberen Jeder Spanneinheit, zum Band hin und in Bandrichtung U-förmig ausgebildet sind mit einer vorderen und einer hinteren Auflagefläche. Wie bereits erwähnt, ist speziell für kunststoffbeschichtete Bänder eine extrem große Spannkraft notwendig, um ein Zurückweichen des Metallbandes innerhalb der Kunststoffbeschichtung beim eigentlichen Stauchen zu verhindern. Weiterhin dürfen aber die Auflageflächen der Spannbacken nicht zu klein sein, damit sie sich nicht in den Kunststoff eindrücken. Der auftretende Druck darf also nicht zu groß werden, sonst kann es geschehen, daß die Kunststoffbeschichtung an den Auflageflächen der Spannbacken kleben bleibt. All diese Bedingungen führen zu einer optimal . ausgelegten Spannkraft und einer optimal ausgelegten Auflagefläche. Die zur Erzeugung der notwendigen hohen Spannkräfte erforderlichen hydraulischen Zylinder haben in der Regel einen größeren Durchmesser als die notwendige Auflagefläche. Um trotzdem die Spannkraft symmetrisch aufbringen zu können, sind die Spannbacken in der oben beschriebenen Weise ausgebildet. Die gesamte Länge dieser U-förmigen Spannbacken mit der vorderen und hinteren Auflagefläche ist damit größer als der Durchmesser des hydraulischen Zylinders. Die Spannkraft kann somit in der Mitte der Spannbacke praktisch zwischen den beiden Auflageflächen angreifen.An advantageous development of the invention results from that the clamping jaws, preferably only the top of each clamping unit, towards the belt and are U-shaped in the band direction with a front and a rear Support surface. As mentioned earlier, is specially designed for plastic-coated belts an extreme great resilience necessary to allow the Metal band within the plastic coating during the actual upsetting impede. Furthermore, the contact surfaces of the clamping jaws must not be too small so that they do not press into the plastic. The pressure that occurs is allowed so don't get too big, otherwise it can happen that the plastic coating sticks to the contact surfaces of the clamping jaws. All of these conditions result to an optimal. designed clamping force and an optimally designed support surface. The hydraulic ones required to generate the necessary high clamping forces Cylinders usually have a larger diameter than the necessary contact surface. In order to be able to apply the clamping force symmetrically in spite of this, the clamping jaws are formed in the manner described above. The entire length of this U-shaped Clamping jaws with the front and rear bearing surface is therefore larger than that Hydraulic cylinder diameter. The tension can thus be in the middle the clamping jaw practically grip between the two bearing surfaces.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Spannbacken werden vorzugsweise so ausgebildet, daß die Auflageflächen senkrecht zur Bandrichtung gekehlt sind. Damit wird erreicht, daß die Spannbacken das Band an den Kanten härter fassen als in der Mitte. Dadurch wird an den' Bandkanten eine einwandfreie Schweißung sichergestellt.The jaws used in accordance with the invention are preferred designed so that the bearing surfaces are grooved perpendicular to the direction of the tape. This ensures that the clamping jaws grip the tape harder than the edges in the middle. This ensures a perfect weld at the 'strip edges.

Denkt man sich ein solches Band in schmale Streifen unterteilt, so hat ein Randstreifen nur nach einer Seite hin einen Nachbarstreifen, während ein Streifen in der Mitte des Bandes auf beiden Seiten von Nachbarstreifen begrenzt wird. Die Eigensteifigkeit in Bandebene in der Mitte des Bandes ist damit von sich aus schon größer, so daß hier das Spannen und Festhalten einfacher ist.If one imagines such a band divided into narrow strips, then so an edge strip only has a neighboring strip on one side, while a Strip in the middle of the strip bounded on both sides by neighboring strips will. The inherent stiffness in the belt plane in the middle of the belt is therefore inherent from already larger, so that clamping and holding is easier here.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, daß Jeder oberen Spannbacke und/oder Spanneinheit und/oder Jeder oberen Bandrücklaufsperre Anschläge zugeordnet sind. Speziell beim Schweißen extrem dünner Bänder ist nur ein ganz kleiner Stauchhub, der in der Größenordnung der Materialdicke liegt, notwendig. Auch zum Nachgreifen brauchen sich die Spannbacken nur geringfügig zu öffnen. Im Gegensatz dazu sind aber zum Einlegen der Bänder und auch nach der Schweißung zum Herausnehmen größere Abstände notwendig. Durch diese Anschläge, beispielsweise in der Form von ein- und ausfahrbaren mechanischen Schiebern, können die Arbeitshübe der eigentlichen Stauch- und Spannbewegungen gegenüber dem Öffnungsweg in der Einlegestellung begrenzt werden. Es ergibt sich dadurch ein schnellerer Verfahrensablauf beim Schweißen.An advantageous development of the invention results from that each upper jaw and / or tensioning unit and / or each upper tape backstop Attacks are assigned. Especially when welding extremely thin strips is only a very small compression stroke, which is in the order of magnitude of the material thickness, is necessary. The jaws only need to open slightly for gripping. in the In contrast to this, however, are for inserting the tapes and even after the Welding necessary to remove larger distances. Through these attacks, for example in the form of retractable and extendable mechanical slides, the working strokes the actual upsetting and tensioning movements compared to the opening path in the insertion position be limited. This results in a faster welding process.

Andererseits sind für die vielen notwendigen Stauch- und Spannbewegungen zum Aufrechterhalten der hohen Toleranzanforderungen kleine Wege günstiger. Es ergibt sich nicht soviel Reibung und Abnützung der Führungen.On the other hand, for the many necessary upsetting and clamping movements to maintain the high tolerance requirements, small paths are cheaper. It results there is not so much friction and wear on the guides.

In Weiterbildung der Erfindung sind den Kolben zum Spannen, Stauchen und Festhalten in ihren Endstellungen Schalter zugeordnet#. Dabei kann es sich beispielsweise um berührlos arbeitende Endschalter handeln, die die Jeweilige Endstellung der Spann-oder Stauchkolben anzeigen. Jeder Bewegungsvorgang Iöst damit, wenn er seinen Endpunkt erreicht hat, einen Schaltimpuls aus.In a further development of the invention, the pistons are for tensioning and upsetting and holding them in their end positions assigned to switches #. It can be, for example to act contactlessly operating limit switches, which the respective end position of the clamping or Show upset piston. Every process of movement resolves when it reaches its end point has reached a switching pulse.

Mittels einer Folgesteuerung kann damit der gesamte Programmablauf einer Schweißung geregelt werden.The entire program sequence can thus be controlled by means of a sequence control a weld can be controlled.

Ein wesentliches Ziel, das mit dieser Vorrichtung zum Kaltpreßschweißen erreicht werden sollte, ist die Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Fertigungsbetriebes, wie beispielsweise die kontinuierliche Fertigung längswasserdichter Schichtenmantelkabel.An essential goal with this device for cold pressure welding should be achieved, is the maintenance of a continuous production operation, such as, for example, the continuous production of longitudinally watertight layered jacketed cables.

Längseinlaufende beidseitig beschichtete Aluminiumbänder werden um die Kabelseele zu einem Rohr geformt und anschließend mit einer Kunststoffhülle' umgeben. Durch einen Bandspeicher hat man einen begrenzten Zeitraum zur Verfügung, in dem man das Ende eines Bandes mit dem Anfang des nächsten zusammenschweißen kann. Bei solchen direkt in einer Fertigungslinie verwendeten Kaltpreßschweißvorrichtungen ist es unbedingt notwendig, daß Jede Schweißung mit absoluter Sicherheit gelingt, denn eine Wiederholung des Schweißvorganges ist aus zeitlichen Gründen nicht möglich. Eine Überwachung der einzelnen Arbeitsschritte durch Endschalter und zusätzliche Kontroll- und Sicherheitsmaßnahmen, die vor einer fal-.Aluminum strips that run lengthways and are coated on both sides are the cable core formed into a tube and then covered with a plastic sleeve ' surround. Tape storage gives you a limited amount of time in which you can weld the end of one band to the beginning of the next. In such cold pressure welding devices used directly in a production line it is absolutely necessary that every weld succeeds with absolute certainty, because a repetition of the welding process is not possible due to time constraints. Monitoring of the individual work steps by limit switches and additional Control and security measures to be taken before a fall.

schen Bedienung und aber auch vor Verletzung des Bedienungspersonals schützen soll, sind dabei notwendig.between operation and also against injury to the operating personnel should protect are necessary.

An einem Ausführungsbeispiel sei die Erfindung nun näher erläutert.The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Dabei zeigen: Figur 1 in Vorderansicht und teilweise im Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die speziell zum Schweißen extrem dünner, beschichteter Metallbänder vorgesehen ist, Figur 2 in Seitenansicht einen vergrößerten Ausschnitt dieser Vorrichtung, in dem speziell die Spanneinrichtung dargestellt ist, Figur 3 und 4 einen Spannbackeneinsatz für die oberen Spannbacken in Vorder- und Seitenansicht, Figur 5 und 6 das gleiche für die unteren Spannbacken.They show: FIG. 1 in a front view and partially in section Device according to the invention, especially for welding extremely thin, coated Metal strips are provided, FIG. 2 shows an enlarged detail in a side view this device, in which the clamping device is specifically shown, Figure 3 and 4 a clamping jaw insert for the upper clamping jaws in front and side views, Figure 5 and 6 the same for the lower jaws.

Die Figuren 7 bis 10 zeigen in schematischer Darstellung den Funktionsablauf eines Zyklus der Schweißung.Figures 7 to 10 show the functional sequence in a schematic representation one cycle of welding.

In Figur 1 ist die Kaltpreßschweißvorrichtung 1 dargestellt. Sie besteht aus einem Rahmen 2 in Schweißkontruktion, der nach seiner Fertigstellung spannungsfrei geglüht wurde. Dieser Rahmen 2 nimmt alle mechanischen, pneumatischen, hydraulischen und einen Teil der elektrischen Bauteile auf. Zwischen den beiden Seitenwänden 3 sind drei Führungssäulen 12 zur Aufnahme der linken und rechten Spanneinheit 10 angebracht. Diese Führungssäulen 12 dienen gleichzeitig als Versteifung des Rahmens 2. Sie sind in ihrer Länge so abgestimmt, daß sie nach dem Anziehen der stirnseitigen Flanschplatten ein seitliches Durchbiegen des Rahmens 2 beim eigentlichen Kaltpreßschweißen verhindern.In Figure 1, the cold pressure welding device 1 is shown. she consists from a frame 2 in welded construction, which is tension-free after its completion has been annealed. This frame 2 takes all mechanical, pneumatic, hydraulic and part of the electrical components. Between the two side walls 3 are three guide pillars 12 for holding the left and right clamping units 10 appropriate. These guide columns 12 also serve as a stiffener for the frame 2. They are matched in length so that after tightening the frontal Flange plates a lateral bending of the frame 2 during the actual cold pressure welding impede.

Die beiden Spanneinheiten 10 sind durch spieleinstellbare Kugelführungen 13 auf den drei Führungssäulen 12 angeordnet. Jede Spanneinheit 10 besteht aus einer oberen und einer unteren Spannbacke 14, 15. Zum Spannen kann die obere Spannbacke 14 abgesenkt werden.The two clamping units 10 are through play-adjustable ball guides 13 arranged on the three guide pillars 12. Each clamping unit 10 consists of one upper and a lower clamping jaw 14, 15. The upper clamping jaw 14 are lowered.

In die Spannbacken 14, 15 sind auswechselbare Einsätze 50, 51 eingeschraubt. Diese Einsätze 50, 51 sind in den Figuren 3 bis 6 dargestellt und werden später näher beschrieben. Zwischen den beiden Spanneinheiten 10 sind Druckfedern 16 angeordnet.Interchangeable inserts 50, 51 are screwed into the clamping jaws 14, 15. These inserts 50, 51 are shown in Figures 3 to 6 and will be discussed later described in more detail. Compression springs 16 are arranged between the two clamping units 10.

Rechts neben der rechten sowie links neben der linken Spanneiriheit 10 ist je eine Bandrücklaufsperre 30 vorgesehen. In der Figur 1 ist nur die linke Bandrücklaufsperre 30 sichtbare Diese Bandrücklaufsperren 30 bestehen ebenso wie die Spanneinheiten 10 aus einer oberen und einer unteren Spannbacke 31, 32, wobei wiederum die obere Spannbacke 31 der Bandrücklaufsperre 30 zum Spannen absenkbar ausgebildet ist. Mit der oberen Spannbacke 31 der Bandrücklaufspe#rre 30 ist ein Metallfähnchen 33 verbunden, dessen Weg an drei berührungslos arbeitenden Endschaltern 34 vorbeiführt.To the right of the right and left of the left span unit 10 a tape backstop 30 is provided. In the figure 1 is only the left one Tape backstop 30 visible These tape backstops 30 exist as well the clamping units 10 from a upper and a lower clamping jaw 31, 32, in turn the upper clamping jaw 31 of the tape backstop 30 for tensioning Is designed to be lowered. With the upper clamping jaw 31 of the tape return storage 30 a metal flag 33 is connected, the path of which is connected to three non-contacting ones Limit switches 34 passes.

Um einen synchronen Stauchhub der beiden Spanneinheiten 10 beim Schweißen zu gewährleisten, werden diese Spanneinheiten 10 zentral gegeneinander bewegt. Dazu dient ein hydraulisch betätigter Kolben 40, der in der Mitte einer U-förmigen Gabel 41 angreift. Die beiden Schenkel42 dieser U-förmigen Gabel 41 gleiten in einer an den Seitenwänden 3 der Vorrichtung angebrachten Stützschiene 43. Ejadurch wird ein seitliches Ausweichen der Schenkel 42 verhindert.To ensure a synchronous upsetting stroke of the two clamping units 10 during welding To ensure, these clamping units 10 are moved centrally against one another. In addition serves a hydraulically operated piston 40, which is in the middle of a U-shaped fork 41 attacks. The two legs 42 of this U-shaped fork 41 slide in one the support rail 43 attached to the side walls 3 of the device lateral evasion of the legs 42 prevented.

Die beiden Schenkel 42 sind an ihren oberen Innenseiten mit je einer abgeschrägten Fläche 44 versehen, die ihrerseits auf die Gegenschräge 45 an Jeder Spanneinheit 10 drückt. Da die Spanneinheiten durch die Führungssäulen 12 in der Höhenposition fixiert sind, führt die Hubbewegung der Gabel 41 über die Schrägen 44, 45 zwangsläufig zu einer Stauchbewegung der Spanneinheiten 10. Das Öffnen der Spanneinheiten 10 erfolgt durch die Druckfedern 16, die zwischen den Spanneinheiten 10 angebracht sind. Mit dem hydraulisch betätigten Kolben 40 wird gleichzeitig wiederum ein Metallfähnchen 46 bewegt, das an drei berührungslos arboitenden Schaltern 47 vorbeiläuft und somit die Endstellungen dieses Kolbens 40 anzeigt.The two legs 42 are each with one on their upper inner sides beveled surface 44 provided, which in turn on the counter bevel 45 at each Clamping unit 10 presses. Since the clamping units by the guide columns 12 in the Height position are fixed, the lifting movement of the fork 41 leads over the slopes 44, 45 inevitably lead to a compression movement of the clamping units 10. The opening of the Clamping units 10 is carried out by the compression springs 16 between the clamping units 10 are attached. With the hydraulically operated piston 40 is in turn at the same time a metal flag 46 is moved, which is connected to three non-contact switches 47 passes and thus indicates the end positions of this piston 40.

Die Figur 2 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt der Kaltpreßschweißvorrichtung 1, im wesentlichen eine Spanneinheit 10.FIG. 2 shows a side view of a section of the cold pressure welding device 1, essentially a clamping unit 10.

Zu sehen ist wiederum der Rahmen 2, die Spanneinheit 10 mit den drei Führungssäulen 12 sowie ein Teil des hydraulisch betätigten Kolbens 40 für die Stauchbewegung. Der Rahmen 2 ist unterhalb der Spanneinheit 10 etwas nach hinten versetzt. Innerhalb der Spanneinheit 10 findet sich die festsitzende untere Spannbacke 15 und die vertikal verschiebbare obere Spannbacke 14 mit ihren Jeweils auswechselbaren Einsätzen 50, 51. Über einen weiteren hydraulisch betätigten Kolben 17 und einen Hebel 18 wird die Spannkraft auf die obere Spannbacke 14 übertragen. Über einen mechanisch betätigten Schieber 19 kann der Hebelweg begrenzt werden.The frame 2, the clamping unit 10 with the three can be seen again Guide columns 12 and part of the hydraulically operated piston 40 for the upsetting movement. The frame 2 is offset slightly to the rear below the clamping unit 10. Within the clamping unit 10 is the fixed lower clamping jaw 15 and the vertical displaceable upper clamping jaw 14 with their interchangeable inserts 50, 51. About a further hydraulically operated piston 17 and a lever 18 is transmit the clamping force to the upper clamping jaw 14. Via a mechanically operated Slide 19, the lever path can be limited.

Gestrichelt ist ein Mittenanschlag 20 eingezeichnet, der sich zwischen den beiden Spanneinheiten 10 befindet und das Einlegen des zu schweißenden Gutes erleichtern soll. Über einen Hebel 21 kann dieser Mittenanschlag 20 hinein- ader herausgeschwenkt werden.A central stop 20 is shown in dashed lines, which is located between the two clamping units 10 is located and the insertion of the item to be welded should facilitate. This central stop 20 can enter it via a lever 21 be swung out.

In den Figuren 3 und 4 ist der Einsatz 50 für die obere Spannbacke 14 und in den Figuren 5 und 6 der entsprechende Einsatz 51 für die untere Spannbacke 15 in Vorder- und Seitenansicht dargestellt. Wie gesagt, handelt es sich dabei um auswechselbare Einsätze 50, 51, die der Form des jeweils zu schweißenden Gutes an gepaßt sind. In diesem speziellen Fall sind die Einsätze 50, 51 zur Aufnahme von Metallbändern mit extremem Breiten-Dickenverhältnis vorgesehen. Um dabei die Bedingung zu erfüllen, den Höhenversatz über die gesamte Bandbreite nicht größer als 0,01 mm werden zu lassen, müssen diese Einsätze 50, 51 mit extremen Toleranzen gefertigt werden. Die Gegenflächen für diese Einsätze innerhalb der Spannbacken 14, 15 sind, um diese Genauigkeit überhaupt zu erreichen, im montierten Zustand eingeschliffen worden.In Figures 3 and 4, the insert 50 is for the upper jaw 14 and in FIGS. 5 and 6 the corresponding insert 51 for the lower clamping jaw 15 shown in front and side views. As I said, it is interchangeable inserts 50, 51 that match the shape of the item to be welded are fitted. In this special case the inserts 50, 51 are for receiving Metal strips with an extreme width-to-thickness ratio are provided. To do the condition to meet the height offset over the entire bandwidth not greater than 0.01 To be allowed to be mm, these inserts 50, 51 must be manufactured with extreme tolerances will. The mating surfaces for these inserts within the clamping jaws 14, 15 are in order to achieve this accuracy at all, ground in in the assembled state been.

Nach dem Anschrauben der Einsätze 50, 51 wird durch mehrfaches Spannen bei einer Probeschweißung die korrekte Lage der Einsätze erreicht. Wie man aus Figur 5 ersieht, ist deruntere Einsatz 51 mit einer Vertiefung 52 versehen, die zur Aufnahme des zu schweißenden Metallbandes dient. Die Breite der Vertiefung entspricht der Breite des zu schweißenden Metallbandes. Die Figur 3 zeigt den entsprechenden Einsatz 50 für die obere Spannbacke 14. Dieser Einsatz 50 zeigt eine Erhebung 53, die mit nur geringem Spiel in die Vertiefung 52 des entsprechenden Einsatzes 51 für die untere Spannbacke 15 eingreift. Wie aus den Figuren 4 und 6 hervorgeht, handelt es sich bei den Einsätzen 50, 51 um in Bandrichtung langgestreckte Körper. Um die hohen Spannkräfte zu erzeugen, sind im Durchmesser entsprechend große hydraulische Zylinder notwendig, und zwar für Jede Spanneinheit 10 ein Zylinder. Um trotzdem die Spannkraft in der Mitte der Spannbacken 14 einwirken zu lassen, sind diese und damit auch die Einsätze 50, 51 in die Spannbacken 14, 15 in Bandrichtung so langgestreckt. Um trotz dieser großen Spannbacken 14, 15 und Spannbackeneinsätze 50, 50 den notwendigen Spanndruck zu erhalten, ist der obere Einsatz 50 senkrecht zur Bandrichtung in der Mitte mit einer breiten, flachen Nut 54 versehen. Dadurch entstehen nur im vorderen und hinteren Bereich des Einsatzes 50 eine schmale Auflagefläche 55, 56, die bei entsprechender Spannkraft einen hohen Spanndruck erzeugen. Der dazugehörende Einsatz 51 für die untere Spannbacke 15 ist in diesem Fall planparallel. An der Schweißseite sind die beiden Einsätze 50, 51 mit schneidenbildenden Ausnehmungen 57 versehen, die einmal dazu dienen, das beim Stauchen sich aus der Bandebene herausquetschende Material aufzunehmen, und zum anderen dazu, den Schweißgrad leichter entfernen zu können. Durch die Schneidenform wird der Schweißgrad Jeweils schon nahezu abgeklemmt.After the inserts 50, 51 have been screwed on, they are tensioned several times the correct position of the inserts is achieved with a test weld. How to figure out 5, the lower insert 51 is provided with a recess 52 for receiving of the metal strip to be welded is used. The width of the recess corresponds to Width of the metal strip to be welded. Figure 3 shows the corresponding use 50 for the upper clamping jaw 14. This insert 50 shows an elevation 53, which with only slight play in the recess 52 of the corresponding insert 51 for the lower jaw 15 engages. As can be seen from Figures 4 and 6, acts the inserts 50, 51 are bodies elongated in the direction of the tape. To the To generate high clamping forces, hydraulic ones are correspondingly large in diameter Cylinder necessary, namely one cylinder for each clamping unit 10. To anyway to let the clamping force act in the middle of the clamping jaws 14, these and thus also the inserts 50, 51 in the clamping jaws 14, 15 so elongated in the band direction. To despite these large jaws 14, 15 and jaw inserts 50, 50 the necessary To obtain clamping pressure, the upper insert 50 is perpendicular to the Tape direction provided with a wide, flat groove 54 in the middle. This only creates in the front and rear area of the insert 50 a narrow bearing surface 55, 56, which generate a high clamping pressure with the appropriate clamping force. The associated one Insert 51 for the lower clamping jaw 15 is plane-parallel in this case. At the The welding side are the two inserts 50, 51 with cut-out recesses 57 provided, which serve once to squeeze out of the plane of the band during compression To absorb material, and on the other hand to remove the degree of sweat more easily can. The degree of welding is almost pinched off by the shape of the cutting edge.

Selbstverständlich können die Einsätze 50, 51 für die Spannbacken 14, 15 auch noch so geformt sein, daß sie das Band an den Kanten härter fassen als in der Mitte, um vor allem die an' den Kanten erforderliche einwandfreie Schweißung sicherzustellen. Dazu müßten die Auflageflächen 55 der Einsätze 50 senkrecht zur Bandrichtung leicht gekehlt sein. Die Kehlung müßte so gering sein, daß der Höhenunterschied zwischen Mitte und Kante der Einsätze nur einige Mikrometer beträgt.Of course, the inserts 50, 51 for the clamping jaws 14, 15 can also be shaped so that they grip the tape harder than at the edges in the middle to ensure the perfect weld required at the edges to ensure. For this purpose, the bearing surfaces 55 of the inserts 50 would have to be perpendicular to the Be slightly grooved in the direction of the tape. The valley should be so small that the difference in height between the center and the edge of the inserts is only a few micrometers.

In den Figuren 7 bis 10 ist in schematischer Darstellung Jeweils die Kaltpreßschweißvorrichtung 1 in einem anderen Zustand eines Stauchzyklus dargestellt. In Jeder dieser Figuren sind die beiden Spanneinheiten 10 mit den oberen 14 und unteren Spannbacken 15 und den zwischen den Spanneinheiten befindlichen Federn 16 zu sehen, weiterhin auch die Bandrücklaufsperren 30 rechts und links von den Spanneinheiten 10 sowie der ausschwenkbare Mittenanschlag 20. Außerdem ist auch die U-förmige Gabel 41 mit den schrägen Flächen 44 am oberen Ende ihrer Schenkel 42 und dem Kolben 40 zur Übertragung der Stauchkraft zu sehen. Die eingezeichneten Pfeile geben die jeweilige Bewegungsrichtung der entsprechenden Teile wieder.In each of FIGS. 7 to 10, the Cold pressure welding device 1 shown in a different state of an upsetting cycle. In each of these figures, the two clamping units 10 with the upper 14 and lower clamping jaws 15 and the springs 16 located between the clamping units can still be seen, the tape backstops 30 to the right and left of the tensioning units 10 and the pivotable center stop 20. There is also the U-shaped fork 41 with the inclined surfaces 44 at the upper end of their legs 42 and the piston 40 to see the transfer of the upsetting force. The arrows shown indicate the respective Direction of movement of the corresponding parts again.

Funktionsablauf: In den soeben beschriebenen Figuren 1 bis 10 ist eine Kaltpreßschweißvorrichtung 1 dargestellt, die hauptsächlich zum Schweißen beidseitig kunststoffbeschichteter Aluminiumbänder vorgesehen ist. Derartige Bänder werden, wie bereits in der Beschreibungseinleitung angedeutet, für die Herstellung von Schichtenmantelnachrichtenkabeln verwendet. Es handelt sich dabei um Aluminiumbänder mit einer Dicke von 0,2 mm, auf die beidseitig eine 50 /um dicke Kunststoffschicht aufgebracht worden ist. Diese Bänder werden längseinlaufend zu einem Rohr mit überlappenden Bandkanten um eine mit einer wasserabweisenden Substanz gefüllte Kabelseele geformt. An der Uberlappungsnaht der Bandkanten stößt durch die beidseitige Beschichtung Kunststoff auf Kunststoff, der direkt verschweißt werden kann oder der bei der anschließenden Mantelextrusion durch die auftretende Erhitzung verschweißt. Die gesamte Fertigungslinie eines derartigen Kabels sieht somit folgendermaßen aus: Eine fertig verseilte Seele eines Nachrichtenkabels wird in einer Füllkaramer mit einer wasserabweisenden Substanz, beispielsweise Petrolat, unter Druck gefüllt, anschließend mit einem ebenfalls mit der wasserabweisenden Substanz getränkten Papierband umsponnen.Functional sequence: In Figures 1 to 10 just described a cold pressure welding device 1 is shown, which is mainly used for welding on both sides plastic-coated aluminum strips is provided. Such As already indicated in the introduction to the description, tapes are used for production used by layered communication cables. These are aluminum strips with a thickness of 0.2 mm, on both sides a 50 / µm thick plastic layer has been applied. These tapes run lengthways to form a tube with overlapping Ribbon edges formed around a cable core filled with a water-repellent substance. At the overlap seam of the tape edges, the coating on both sides abuts Plastic on plastic that can be welded directly or during the subsequent process Sheath extrusion welded by the heating that occurs. The entire production line a cable of this type thus looks like this: A completely stranded core a communication cable is placed in a filling caramer with a water-repellent substance, for example petrolatum, filled under pressure, then also with a wound with the water-repellent substance soaked paper tape.

Um diese Kabelseele wird dann durch das längseinlaufende beschichtete Aluminiumband ein Rohr geformt, das an seiner Nahtstelle verschweißt wird. Direkt anschließend läuft diese mit dem-Aluminiumrohr umgebene Kabelseele durch einen Extruder, in dem ein Kunststoffmantel, beispielsweise aus Polyäthylen, aufextrudiert wird.This cable core is then coated through the lengthwise inlet Aluminum band formed a tube that is welded at its seam. Direct then this cable core surrounded by the aluminum tube runs through an extruder, in which a plastic jacket, for example made of polyethylene, is extruded on.

Nach einer angemessen langen Kühlstrecke kann das somit fertige Nachrichtenkabel aufgetrommelt werden. Die zur Formung des Rohres dienenden beschichteten Aluminiumbänder haben nur eine begrenzte Länge. Um ein kontinuierliches Arbeiten der gesamten Fertigungslinie aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, das Ende eines solchen Aluminiumbandes mit dem Anfang eines neuen direkt zu verbinden. Dabei muß die Verbindungsstelle genau die gleichen Eigenschaften besitzen wie das übrige Band. Da dieses Schirmband oft auf Nulipotential gelegt wird, muß also der elektrische Kontakt der Verbindungsstelle sichergestellt sein. Die das Band umgebende beidseitige Beschichtung darf nach Möglichkeit nicht beschädigt worden sein, da sonst keine einwandfreie Verbindung mit dem anschließenden aufextrudierten Kunststoffmantel erfolgen kann. Es ist also daran gedacht, die hier beschriebene Kaltpreßschweißvorrichtung 1 zusammen mit einem Bandspeicher direkt in der Fertigungslinie einzusetzen.After a reasonably long cooling section, the communication cable, which is thus finished, can be used to be drummed up. The coated aluminum strips used to form the pipe have a limited length. To ensure continuous operation of the entire production line To maintain it is necessary to use the end of such an aluminum tape to connect directly to the beginning of a new one. The connection point must be precise have the same properties as the rest of the tape. As this umbrella band often is placed on zero potential, so the electrical contact of the connection point must be assured. The coating on both sides surrounding the tape may if possible have not been damaged, otherwise there will be no proper connection with the subsequent can be done on extruded plastic jacket. So it's thought of that here Cold pressure welding device 1 described together with a tape storage device directly to be used in the production line.

Die Kaltpreßschweiflvorrichtung 1 steht daher auf einem Sockelrahmen. Durch vier Rollen kann sie gegenüber dem Sockeirahmen um ca. 150 mm nach hinten aus der Fertigungslinie gefahren werden.The Kaltpreßschweiflvorrichtung 1 is therefore on a base frame. With four rollers it can be moved backwards by approx. 150 mm compared to the sock frame be driven out of the production line.

Wie aus der Figur 2 ersichtlich war, ist der Rahmen 2 der Kaltpreßschweißvorrichtung 1 unterhalb der Spanneinheiten 10 etwas nach hinten versetzt. Diese Höhe entspricht der Durchlaufhöhe des Bandes in der Fertigungslinie. Zum Schweißen können das Bandende und der Bandanfang des nächsten Bandes in der Höhe aus der Linie herausgehoben werden. Eine seitliche Verschiebung des Bandes während des normalen Betriebs oder während der Schweißung ist nicht zweckmäßig. Die Vorrichtung 1 steht während des Schweißvorganges in der vorderen Position, d.h. in der Flucht der Fertigungslinie Da nach der Fertigstellung der Schweißung das Band zum Herausnehmen nicht aus der Flucht der Linie ausgelenkt werden kann, wird nach dem ASleben des Bandes in den geöffneten Spannbacken 14, 15 die Maschine hydraulisch nach hinten gefahren, das Band auf die Durchlaufhöhe der Linie abgesenkt und danach die Maschine wieder nach vorne gefahren. Das Band läuft dann wieder vor der deshalb zurückgesetzten Frontplatte.As can be seen from FIG. 2, the frame 2 is the cold pressure welding device 1 below the clamping units 10 slightly offset to the rear. This amount corresponds to the height of the belt in the production line. The end of the tape can be used for welding and the beginning of the tape of the next tape is lifted out of the line in height. A lateral displacement of the belt during normal operation or during welding is not appropriate. The device 1 is stationary during the welding process in the front position, i.e. in alignment with the production line Da after completion the weld does not deflect the strip for removal from the alignment of the line can be, after the life of the belt in the opened clamping jaws 14, 15 the machine moved backwards hydraulically, the belt to the passage height the line and then moved the machine forward again. The ribbon then runs again in front of the front panel, which has therefore been set back.

Eine ganz wesentliche Forderung, die die Kaltpreßschweißvorrich tung 1 erfüllen muß, ist die Sicherheit Jeder Schweißung, d.h.A very important requirement that the Kaltpreßschweißvorrich device 1, the safety of every weld, i.e.

jede Schweißung muß gelingen. Der Bandspeicher in der Fertigungslinie kann nicht beliebig groß gemacht werden, so daß die Zeit für eine Schweißung begrenzt ist. Eine mißglückte Schweißung kann nicht wiederholt werden, ohne die gesamte Fertigungslinie zum Stillstand zu bringen.every weld must succeed. The tape storage in the production line cannot be made arbitrarily large, so that the time for a weld is limited is. A failed weld cannot be repeated without the entire production line bring to a standstill.

Geschweißt werden soll beispielsweise ein icunststoffbeschichtetes Metallband von 50 mm Breite. Dazu wird die Kaltpreßschweißvorrich tung 1 zunächst mit den für diese Bandbreite entsprechenden Einsätzen 50, 51 ausgerüstet. Die beiden zu schweißenden Bandenden werden in einer Zusatzeinrichtung, beispielsweise einer Schlagschere, wie man sie zum Beschneiden von Fotopapier oder Ähnlichen verwendet, rechtwinklig zur Bandrichtung beschnitten. Die Kaltpreßschweißvorrichtung 1 steht in der Fertigungslinie, die Spannbacken 14, 15 der beiden Spanneinheiten 10 sind geöffnet, ebenso die Bandrücklaufsperren 30. Der Mittenanschlag 20 befindet sich zwischen den beiden Spanneinheiten 10. Zunächst werden durch gleichzeitige Betätigung zweier Schalter - Jeder Schalter muß dabei mit einer Hand betätigt werden - die beiden oberen Spannbacken 14 langsam auf Einlegestellung abgesenkt. Diese Stellung ist erreicht, wenn die Erhebung 53 des oberen Einsatzes 50, wie er in Figur 3 dargestellt ist, gerade die Vertiefung 52 im unteren einsatz 51, wie Figur 5 ihn zeigt, erreicht, so daß von voine gesehen kein Spalt mehr zwischen den beiden Einsätzen 50, 51 besteht. Damit wird selbst bei unsachgemäßer Bedienung der Vorrichtung eine Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal ausgew schlossen. Anschließend werden seitlich, also in Bandrichtung, die geschnittenen Bandenden eingefädelt und bis an den Mittenanschlag 20 vorgeschoben, wie es in Figur 7 dargestellt ist. Die Bandenden können dabei einzeln und nacheinander eingelegt werden.For example, a plastic-coated one is to be welded Metal band 50 mm wide. For this purpose, the Kaltpreßschweißvorrich device 1 is initially equipped with the inserts 50, 51 corresponding to this bandwidth. The two Tape ends to be welded are in an additional device, for example a Guillotine shears, as used for trimming photo paper or the like, Trimmed at right angles to the direction of the tape. The cold pressure welding device 1 is at a standstill in the production line, the clamping jaws 14, 15 of the two clamping units 10 are open, as well as the tape backstops 30. The center stop 20 is located between the two clamping units 10. First, by simultaneously actuating two Switch - Each switch must be operated with one hand - the two upper jaws 14 slowly lowered to the loading position. This position is reached when the elevation 53 of the upper insert 50, as shown in FIG has just reached the recess 52 in the lower insert 51, as shown in FIG. 5, so that seen from above there is no longer a gap between the two inserts 50, 51. This creates a risk of injury even if the device is improperly operated selected for the operating personnel. Then laterally, that is in the direction of the tape, the cut tape ends threaded and up to the center stop 20, as shown in FIG. The tape ends can be individually and inserted one after the other.

Durch Betätigen eines weiteren Schalters für Jede Spanneinheit 10 können die Spannbacken 14 Jeder Spanneinheit 10 einzeln in Spannstellung gebracht werden. Dabei sind für die hier vorgeschlagene Bandbreite von 50 mm Spannkräfte von ca. 50 Kilo-Newton notwendig.By actuating another switch for each clamping unit 10 the clamping jaws 14 of each clamping unit 10 can be individually brought into the clamping position will. There are clamping forces for the range of 50 mm proposed here of approx. 50 kilo Newtons is necessary.

Das Spannen und das anschließen'# Herausfahren des Mittenanschlages 20 ist schematisch in Figur 8 dargestellt. Die in Vorversuchen experimentell ermittelte Anzahl der Stauchhübe für eine einwandfreie Schweißung wird eingestellt. Durch das Herunterklappen einer Schiftzmaske über die beiden Spanneinheiten 10 wird ein Kontakt ausgelöst, der den eigentlichen, automatisch ablaufenden Nehrfachschweißvorgang einleitet. Durch Hinauffahren der U-förmigen Gabel 41, wie es in Figur 9 dargestellt ist, werden die beiden Spanneinheiten 10 aufeinander zu bewegt. Da die Bandenden nur um Bandstärke, also etwa 0,2 mm, aus den Spannbacken 14, 15 herausragen, ist auch der Stauchweg nur so klein. Nach der ersten Stauchung ist noch keine feste Verbindung zwischen den beiden Bandenden zu erwarten, insbesondere nicht, wenn die Bandenden vielleicht etwas schräg abgeschnitten oder auf ihren Stirnflächen leicht verschmutzt -waren. Beim Öffnen und Zurückgleiten der Spanneinheiteq 10 könnte die erste Verbindung daher wieder aufreißen. Um das zu verhindern sind die Bandrücklaufsperren 30 vorgesehen. Beim Öffnen der Spannbacken 14, 15 nach dem ersten Stauchvorgang schließen sich gleichzeitig die Bandrücklaufsperren 30 und fixieren somit das zu schweißende Band in seiner neuen Lage. Erst dann senkt sich die U-förmige Gabel 41 zur Übertragung der Stauchkraft ab, und die Federn 16 zwischen den Spanneinheiten 10 drücken diese auseinander. Dieser Vorgang ist schematisch in der Figur 10 dargestellt. Danach wiederholt sich der Vorgang des Spannens und Stauchens so oft, wie durch die Vorwahl der Hubzahl programmiert worden ist. Zum Schluß öffnen sich Bandrücklaufsperren 30 und Spannbacken 10; das Band kann in den Spannbacken 14, 15 etwas angehoben werden, und durch Schalterbetätigung fährt die gesamte Kaltpreßschweißvorrichtung 1 nach hinten aus der Linie heraus, das Band wird abgesenkt und die Kaltpreßschweißvorrichtung 1 wieder nach vorne gefahren. Das fertig geschweißte Band läuft dann wieder in der Linie weiter.Clamping and connecting '# moving out the center stop 20 is shown schematically in FIG. The experimentally determined in preliminary tests The number of upsetting strokes for a perfect weld is set. By the Folding down a Schiftzmaske over the two clamping units 10 creates a contact triggers the actual, automatically running multiple welding process initiates. By moving up the U-shaped fork 41, as shown in FIG is, the two clamping units 10 are moved towards each other. As the band ends only protrude from the clamping jaws 14, 15 by the band thickness, that is to say about 0.2 mm also the compression path just so small. After the first compression there is still no firm Connection between the two ends of the tape is to be expected, especially not if the The ends of the tape may be cut off at a slight angle or slightly on their faces dirty goods. When opening and sliding back the Spanneinheiteq 10 could therefore tear the first connection again. The tape backstops are used to prevent this 30 provided. When opening the clamping jaws 14, 15 after the first upsetting process the tape backstops 30 close at the same time and thus fix it welding tape in its new location. Only then does the U-shaped lower fork 41 to transfer the upsetting force, and the springs 16 between the clamping units 10 push them apart. This process is shown schematically in FIG. Then the process of tensioning and compressing is repeated as often as through the preselection of the number of strokes has been programmed. At the end the tape backstops open 30 and jaws 10; the belt can be lifted a little in the clamping jaws 14, 15, and by actuating the switch, the entire cold pressure welding device 1 follows back out of the line, the belt is lowered and the cold pressure welding device 1 moved forward again. The finished welded band then runs again in the Line further.

Zum Herausnehmen des Bandes müssen die Spannbacken 14, 15 und auch die Rücklaufsperren 30 wesentlich weiter geöffnet werden als nur zum Nachgreifen beim eigentlichen Stauchprozeß. Ebenso müssen die Spanneinheiten 10 weiter auseinandergefahren werden zum Einlegen der Bänder, wenn der Mittenanschlag 20 sich dazwischen befindet. Für einen schnellen Verfahrensablauf während des mehrmaligen Stauchens ist es aber sinnvoll, die Stauch- und Spannwege möglichst zu begrenzen. Daher sind mechanische Schieber 19 vorgesehen, die die Wege sowohl der Spannbacken 10 als auch der Rücklaufsperren 30 als auch des Stauchkolbens 40 entsprechend begrenzen. Die in der Figur 1 beschriebenen Fähnchen 33, 46, die mit den Kolben 40 oder den Spannbacken 31 verbunden sind und denen berührungslos arbeitende Schalter 34, 47 zugeordnet sind, zeigen den Jeweiligen Stand der Spannbacken 31 Ußw. an. Dabei interessieren im wesentlichen drei Stellungen, einmal die geschlossene, dann die während des mehrmaligen Stauchens teilweise geöffnete und als dritte die ganz geöffnete Stellung zum Herausnehmen des Bandes. Durch eine Folgesteuerung der einzelnen Programmschritte wird ein sicherer Verfahrensablauf gewährleistet.To remove the tape, the clamping jaws 14, 15 and also the backstops 30 are opened much wider than just for reaching during the actual upsetting process. The clamping units 10 must also be moved further apart are used to insert the tapes when the center stop 20 is in between. However, it is for a quick process sequence during the repeated upsetting It makes sense to limit the compression and tensioning paths as much as possible. Hence mechanical Slider 19 is provided, which the paths of both the clamping jaws 10 and the backstops 30 and the upsetting piston 40 accordingly. The described in Figure 1 Flags 33, 46, which are connected to the piston 40 or the clamping jaws 31 and to which non-contact switches 34, 47 are assigned, show the respective Stand of the jaws 31 Ußw. at. There are essentially three positions of interest, once the closed one, then the partially open one during the repeated upsetting and third, the fully open position for removing the tape. By a Sequential control of the individual program steps becomes a safe process flow guaranteed.

In diesem speziellen Anwendungsbeispiel steigert die Kaltpreßschweißvorrichtung 1 die Wirtschaftlichkeit der gesamten Fertigungslinie für längswasserdichte Schichtenmantelkabel durch die Möglichkeit eines kontinuierlichen Arbeitsprozesses. Zum anderen entfällt auch der sonst recht erhebliche Teil von nicht mehr verwendbaren Bandresten. Es ist sogar möglich, vorhandene oder durch andere Umstände auftretende Bandreste ohne großen Kostenaufwand wieder zu einem vollwertigen Band zusammenzuschweißen.In this particular application example, the cold pressure welding device increases 1 the cost-effectiveness of the entire production line for longitudinally watertight layered sheathed cables through the possibility of a continuous work process. On the other hand, it is not applicable also the otherwise quite substantial part of no longer usable tape remnants. It is even possible, existing or through other circumstances occurring Welding remnants of tape back together to form a full-fledged tape without great expense.

7 Ansprüche 10 Figuren 7 claims 10 figures

Claims

Claims 1. Device for butt cold pressure welding of Wires or bands by upsetting one or more times, consisting of two pairs opposing clamping jaws, which are used to hold the material to be welded have corresponding recesses in the facing surfaces of each pair and the one that forms cutting edges on the S end faces, the one that flows out during upsetting Have material-receiving notches, a guide through which the jaws in spite of high clamping and upsetting forces acting one after the other in alignment with one another are displaceable as well as an insertable and executable center stop for the two parts to be welded, characterized in that for tensioning wires or in particular of bare metal strips coated on one or both sides with plastic the two clamping units (10) laterally in the vicinity of the plane of the Schwesßgutebene wedge-shaped Have elevations (45) and arranged displaceably on several guides (12) are, these guides (12) at the same time for lateral stiffening of the entire Device (1) serve that two separate hydraulically driven pistons (17) and possibly additional levers (18) for the transmission of extremely high clamping forces up to 70 KN are provided that another hydraulically driven piston (40) is connected to a U-shaped fork (41), the legs (42) of which slide support laterally and have beveled surfaces (44) on their upper inner sides, which represent the wedge-shaped elevations (45) on the clamping units on the counter bevels (10) run that spring elements (16) between the two clamping units (10) are and optionally also between the clamping jaws (14, 15) each one Clamping unit (10) and that is to the left of the left and to the right of the right Clamping unit (10) each anti-synchronous to the closing movement of the clamping units (10) working tape return spears (30) is located.

2. Device for cold pressure welding according to claim 1, characterized in that that three columns are provided as guides (12) for the clamping units on which the clamping units (10) can be moved by means of ball guides (13) with adjustable play are.

3. Device for cold pressure welding according to claim 1, characterized in that that the guides for the clamping units tus several snail-tail guides exist. (lu)

4. Device for cold pressure welding according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping jaws (14), preferably only the upper Each tensioning unit (10) is U-shaped towards the belt and in the direction of the belt with a front and a rear support surface (55, 56).

5. Device for cold pressure welding according to claim 4, characterized in that that the bearing surfaces (55, 56) are grooved perpendicular to the direction of the tape.

6. Device for cold pressure welding according to one of claims 1 to 5, characterized in that each upper clamping jaw (14) and / or each clamping unit (10) and / or Each upper tape backstop (30) stops (19) are assigned.

7. Device for cold pressure welding according to one of claims 1 to 6, characterized in that the piston for clamping (17), upsetting (40) and holding are assigned switches (34, 47) in their end positions.

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