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"Vorrichtung zum Verschweißen der Enden von
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Stahlbändern od.dgl." Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Verschweißen der Enden von Stahlbändern od.dgl., bei der die Bandenden zwischen
oberen und unteren gegeneinander verfahrbaren, sich über die Bandbreite erstreckenden
Elemmbacken eingespannt gehalten sind und zwischen den Backen über den Bändern ein
Schweißkopf in Nahtrichtung verfahrbar und gegebenenfalls mit geringem Abstand unter
den Blechen im Bereich der gebildeten Schweißfuge eine Schweißnahtunterstützung
aus hochwärmeleitendem, mit Stahl nichtverschweißbarem Material vorgesehen ist.
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Für kontinuierlich oder sehr rasch ablaufende Behandlungsvorgänge
von Bandstahl, welcher in der Regel auf Coils aufgewickelt ist, ist es notwendig,
jeweils das Ende des abgelaufenen Bandes mit dem Anfang des nächsten Coils zu verbinden.
Dazu sind bereits Vorrichtungen zum Verschweißen der Enden solcher Stahlbänder bekennt,
bei denen die Bandenden zwischen oberen und unteren gegeneinander verfahrbaren Klemmbacken
miteinander fluchtend einspannbar sind. tber der gebildeten Schweißfuge ist ein
Schweißkopf, in der Regel mit Schutzgasatmosphäre, quer zur Bewegungsrichtung des
Stahlbandes verfahrbar. Um bei Stumpfschweißungen ein Weglaufen der Schweißmaterialschmelze
nach unten zu verhindern und eine gewünschte Schweißnahtwurzelausbildung zu erreichen,
ist mit geringem Abstand unter den Blechen im Bereich der gebildeten Schweißfuge
eine Schweißnahtunterstützung aus Kupfermaterial vorgesehen, die einen relativ raschen
Wärmeabfluß in diesem Bereich bewirkt. Diese balkenartige Unterstützung mit einer
nutförmigen Ausnehmung ist mit den unteren Klemmbacken verbunden.
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Um eine genaue fluchtende Anordnung der die Schweißfuge bildenden
Endkanten zu gewährleisten und ein Verziehen der Enden während des Schweißvorganges
zu verhindern, werden die Backen mit geringem Abstand von den Bandenden angeordnet.
In der Regel ragen diese Bandenden lediglich 1 - 2 cm aus den Backen heraus.
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Idatìrend des Schweißvorganges führen diese V\etallklemmbacken und
die Schweißnahtunterstützung die im Bereich der Naht entstehende
Warme
sehr rasch ab, wodurch es zu einer raschen Abkiihlung der Schvieißnaht kommt. Eine
solche rasche Abkühlung ist aber insbesondere bei hochkohlenstofthaltigen Bandstählen
nachteilig. Bei derartigen schwerschweißbaren Bandstählen kommt es häufig zu unzureichenden
Schweißverbindungen und teilweise sogar zu Abrissen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so zu gestalten, daß auch die Enden von Stahlbändern aus schwerverschweißbarem
Stahl, insbesondere aus hochkohlenstoffhaltigem Stahl, in ausreichender Qualität
im Bereich der Schweißverbindung rasch miteinander verbunden werden können.
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Gelöst wird diese Erfindungsaufgabe durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruches 1. Mittels der beheizbaren Klemmbacken ist eine rasche
Vorwärmung der Bandenden möglich und gleichzeitig wird eine schnelle abschreckende
und für die Schweißverbindung schädliche Abkühlung der Schweißnaht verhindert.
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Auch die von den Klemmbacken unabhängige Nahtunterstützung verhindert
den raschen Wärmeabfluß von der Nahtwurzel.
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Dieser Vorteil wird in besonderem Maße erreicht durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Nahtunterstützung in Form einer mit dem Schweißkopf parallel und
synchron bewegbaren, die Breite der Schweißfuge überdeckenden Rolle. Diese Rolle
ist vorzugsweise mit einer glatten Stirnkante ausgebildet und besteht aus Kupfer
bzw. aus einer Kupferlegierung.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschweißen der Enden von
Stahlbändern ist es aufgrund der Vorwärmung der Bandenden und der Verhinderung des
raschen Wärmeabflusses von der Schweißnaht möglich, auch hochkohlenstoffhaltige
Bandstähle rasch miteinander in ausreichender Qualität zu verbinden. Die beheizbaren
Klemmbacken ermöglichen zusätzlich die Steuerung des Abkühlungsvorganges, da das
Band sowohl bei aufgesetzten als auch bei abgehobenen Klemmbacken sich immer noch
in einer hocherwärmten Umgebung befindet, die mit einer Nachglühung und deren Vorteilen
vergleichbar ist.
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Während des Schweißvorganges bewirkt die Erwärmung der gesamten Bandenden
eine gleichmäßige Erwärmung dieser Bereiche und verhinclert damit den möglichen
Verzug der Bandenden, der zur Beeinflussung der Qualität der Schweißverbindung führen
kann. Außerdem kann durch diese Klemmbackenerwärmung der Energieaufwand am Schweißkopf
reduziert werden.
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Anhand eines prinzipiell abgebildeten Ausfühn#gsbeispieles einer Schweißvorrichtung
wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung
durch ein Klemmbackenpaar mit eingespanntem Stahlband, einen 2 einen Querschnitt
durch das andere Klemmbackenpaar im abgehobenen Zustand
Figuren
3 und 4 Ansichten nach der Schnittlinie A - B auf die Darstellungen in Fig. 1 bzw.
2.
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Zwischen den beiden Klemmbackenpaaren 2 läuft das Stahlband 1 hindurch.
Zur Schweißverbindung von zwei miteinander zu verbindenden Stahlbändern, insbesondere
durch eine Stumpfschweißverbindung, werden die Enden jeweils in einem Klemmbackenpaar
2 eingespannt, wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt. Dabei ragen die Enden geringfügig
aus den Backen heraus und bilden zwischen sich die Schweißfuge 14.tier die elektrisch
beheizbaren Klemmbacken 2, in denen beispielsweise Reizpatronen 3 untergebraht sein
können, erfolgt die Vorwärmung der Stahlbänder in ihren Endbereichen. In Richtung
der ßchweißfuge ist zwischen den beiden Backenpaaren ein geeigneter Schweißkopf
13 verfahrbar, vorzugsweise mit einer ßohutzgasatmosphäre, der Schweißmaterial in
die Schweißfuge hineinbringt.
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Um das Weglaufen des schmelzflüssigen Materials zu verhindern, wird
mit geringem Abstand unter den 3ändern 1 eine die Fuge 14 überspannende Rolle 12
während des Schweißvorganges parallel synchron mit dem Schweißkopf 13 bewegt. In
Fig. 3 sind mit den Pfeilen die Rewegungsrichtung von Rolle und Schweißkopf angedeutet.
Diese Rolle besitzt vorzugsweise eine ebene Stirnkante und besteht aus Kupfer oder
einer Kupferlegierung. Infolge der Abrollung wird während des Schweißvorganges immer
ein anderer Bereich der Rolle von der Hitze beansprucht.
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Nach der Fertigstellung der Schweißnaht und gegebenenfalls einer Nacherwärmung
werden die Klemmbacken 2 von den Enden der Bänder 1 abgehoben. Die oberen Klemmbacken
2 hängen an Kopfschrauben 8 an der Traverse 4, die über die oberen Hubzylinder 11
bewegt wird. Die Elemmbacken werden klemmend angedrückt über die Druckstücke 5.
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Die unteren Elemmb«Ken 2 werden angehoben über die Distanzbolzen 9
, die sich mit der Feder 10 an der Traverse 6 abstützen. Die eigentliche Anpressung
der Backen erfolgt über die Andrückstücke 7. Dazu sind die unteren Andrückstücke
7 über eine Traverse 6 miteinander verbunden. Diese Traverse wird bewegt über die
Rubzylinder 11.
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Der Antrieb und der Bewegungsmechanismus für die gesamte Breite der
Stahlbänder überdeckenden Klemmbacken kann selbst -verständlich auch in anderer
Weise ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße SchweißvorrichtunS ist im Prinzip für
alle üblichen Schweißverfahren bei entsprechender SehweilJkopfausbildung verwendbar.
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Zusammenstellung der Bezugszeichen 1 Stahlband 2 Klemmbacke 3 Heizpatrone
4 Traverse 5 Andrückstück 6 Traverse 7 Ändrückstück 8 Kopfschraube 9 Distanzbolzen
10 Feder 11 Hubzylinder 12 Rolle
13 Schweißkopf 14 schweißfuge