EP4090480B1 - Metall-heftmaschine - Google Patents

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EP4090480B1
EP4090480B1 EP21700736.8A EP21700736A EP4090480B1 EP 4090480 B1 EP4090480 B1 EP 4090480B1 EP 21700736 A EP21700736 A EP 21700736A EP 4090480 B1 EP4090480 B1 EP 4090480B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
punching
punching tool
tool
mpa
lie
Prior art date
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Active
Application number
EP21700736.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4090480A1 (de
EP4090480C0 (de
Inventor
Melanie INGENDOH
Manuel Bendler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4090480A1 publication Critical patent/EP4090480A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4090480C0 publication Critical patent/EP4090480C0/de
Publication of EP4090480B1 publication Critical patent/EP4090480B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer
    • B21C47/247—Joining wire or band ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/034—Joining superposed plates by piercing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding

Definitions

  • the present invention relates to a stapling machine for connecting an end section of an outgoing metal strip to a start section of an incoming metal strip for a continuously operated strip system, as is typically used in metal strip treatment or metal strip finishing plants.
  • the present invention relates to a strip system comprising the stapling machine according to the invention and a method for connecting an end section of an outgoing metal strip to a start section of an incoming metal strip in a continuously operated strip system.
  • stitching machines are used to maintain the continuous belt movement and connect the new metal belt to the outgoing metal belt in the infeed area of the belt system.
  • different types of connection can be used, such as clinching, gluing, welding or punching. Specialists are often familiar with corresponding stitching machines from the state of the art.
  • punched connections also known as stitching.
  • Such stapling machines have a single stapling tool built into the stapling machine in a single or double row design.
  • stitching can generally be used for metal strips up to a thickness of 6 mm.
  • the stapling tools have technologically unsuitable parameters, since they are typically designed for the minimum metal strip thicknesses to be stapled.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a stitching machine of the type described at the outset, which can be used for a larger range of thicknesses and/or strengths without having the disadvantages known from the prior art. Furthermore, the object of the present invention is to provide an improved method for connecting an end section of an outgoing metal strip to a start section of an incoming metal strip in a continuously operated strip system.
  • the object is achieved by a stapling machine having the features of claim 1 and a method having the features of claim 6.
  • a stitching machine for a continuously operated strip system for connecting the end section of an outgoing metal strip to the beginning section of an incoming metal strip, which has a first punching tool and a second punching tool.
  • the first punching tool is designed to connect the metal strips to one another when their thicknesses are in a first thickness range and/or their strengths are in a first strength range.
  • the second punching tool is designed to connect the metal strips to one another when their thicknesses are in a second thickness range and/or their strengths are in a second strength range, wherein both thickness ranges and/or strength ranges differ from one another.
  • the first thickness range is 0.2 to 2.5 mm and the second thickness range is 2.0 to 3.5 mm.
  • the first strength range is 20 MPa to 250 MPa for aluminum or an alloy thereof, and 100 MPa to 350 MPa for steel and the second strength range is 200 MPa to 600 MPa for aluminum or an alloy thereof, and 300 MPa to 1000 MPa for steel.
  • metal strips with a first thickness range and/or a first strength range are connected to one another with a first punching tool and metal strips with a second thickness range and/or a second strength range are connected to one another with a second punching tool, wherein both thickness ranges and/or strength ranges differ from one another.
  • the two different punching tools mean that the right punching tool can be selected and used to meet the connection requirements, depending on the thickness of the strip to be stapled and/or the strength of the metal strips to be joined. This not only has a positive effect on the quality of the cutting edges, but also protects the punching tool used.
  • stitching is used as the type of connection.
  • Stitching is a specific punching process in which a positive connection between the two metal strips is created by creating a punching geometry and subsequent stretching.
  • the connection by means of stitching seams can advantageously be carried out in one row or, more preferably, in two rows.
  • the metal strips to be joined together are aluminium strips or steel strips.
  • the first punching tool has a first punching pattern and the second punching tool has a second punching pattern, whereby both punching patterns differ from one another.
  • the punching patterns are different punching geometries that are punched into the corresponding metal strip, for example aluminum or steel, using the punch and the die. Due to the different punching patterns that the two punching tools have, the punching tools can be optimally designed for the respective metal strips, so that the stapling machine according to the invention can be used for a larger range of materials.
  • the first punching tool has a first cutting gap and the second punching tool has a second cutting gap that differs from the first cutting gap.
  • This also has a beneficial effect on the usability of the stapling machine, since the punching tools can thus be optimally designed specifically for the range of materials to be stapled.
  • the stapling machine according to the invention is designed in such a way that the tool change between the first and the second punching tool is fully automatic. This makes it possible to carry out the tool change while the belt is running. It is therefore not necessary to stop the entire belt process line of the belt system.
  • both punching tools are arranged in a punching tool cassette.
  • the punching tool cassette can preferably be moved within the stapling machine using a displacement device.
  • the stapling machine has, for example, a motor and a rack that interacts with the punching tool cassette and allows the tool to be changed quickly.
  • the punching tool cassette is arranged in the stapling machine in such a way that one punching tool is arranged in a punching position and the other in a parking position.
  • the punching tool in the punching position is exchanged for the other stored punching tool by the shifting device of the stapling machine shifting the punching tool cassette accordingly.
  • the punching tool stored in the parking position is advantageously protected from damage by means of wear plates.
  • the arrangement of the punching tools in a punching tool cassette thus enables improved and faster tool changes, so that the effort for the entire tool change process is reduced.
  • the tool change preferably takes place while the belt is running between two stitch seams.
  • the tool change can take place while the belt is at a standstill.
  • each of the punching tools is designed with a blow-off by means of compressed air and/or a tool lubrication.
  • a further aspect of the present invention also relates to a belt system comprising the stapling machine according to the invention.
  • FIG. 1 a stitching machine 1 for connecting the end section of an outgoing metal strip with the beginning section of an incoming metal strip for a continuously operated strip system is shown, as typically used in metal strip treatment or metal strip finishing plants. In the present illustration, the metal strips are not shown, only the strip path B is indicated.
  • the stapling machine 1 comprises a first punching tool 20, which is designed to connect metal strips whose thicknesses lie in a first thickness range, preferably in the range of 0.2 to 2.5 mm, to one another, and a second punching tool 30, which is designed to connect metal strips whose thicknesses lie in a second thickness range, preferably 2 to 3.5 mm, to one another, wherein both thickness ranges differ from one another.
  • the two punching tools 20, 30 are arranged in a punching tool cassette 80, which can be moved within the stapling machine 1 by means of a displacement device 60, so that the first punching tool 20 can be arranged in a punching position 50 and the second punching tool 30 in a parking position 70 within the stapling machine 1.
  • the stapling machine 1 has a motor (not shown) and a rack 10, which interacts with the punching tool cassette 80 and allows for rapid tool changes.
  • each of the punching tools 20, 30 has a corresponding punch and a die (not shown).
  • the punch and die of the first punching tool 20 differ from the second punching tool 30, ie the first punching tool 20 has a first punching pattern and the second punching tool has a second punching pattern.
  • the punches and dies of the respective punching tools 20, 30 also have different cutting gaps.
  • the respective punching tool 20, 30 located in the punching position 50 is operated hydraulically in the embodiment of the stapling machine 1 shown here.
  • the stapling machine 1 comprises a hydraulic unit 40, which is arranged in the lower part of the stapling machine 1.
  • the first punching tool 20 is arranged in the punching position 50 within the stapling machine 1.
  • the second punching tool 30 is accordingly arranged on the tape inlet side and outside the stapling machine 1 in the punching tool cassette 80 in a storage position and is protected from possible damage by means of a wear plate 51.
  • the displacement device 60 is provided for a tool change between the first and second punching tools 20, 30, which allows a fully automatic tool change.
  • the tool change can preferably be carried out during belt operation between two stitch seams or when the belt is at a standstill.
  • the first punching tool 20 is moved out of the punching position 50 and into the storage position.
  • the punching tool cassette 80 is moved by means of the displacement device 60 until the first punching tool 20 is arranged on the belt outlet side, while the second punching tool 30 reaches the punching position 50.
  • a wear plate 71 is also provided on the belt outlet side, which protects the first punching tool 20 from possible damage.
  • the first punching tool 20 is designed to connect the metal strips to one another when their strengths are in a first strength range, wherein the second punching tool 30 is then designed to connect the metal strips to one another when their strengths lie in a second strength range, with the two strength ranges being different from each other.
  • the first strength range can be 20 MPa to 250 MPa and the second strength range 200 MPa to 600 MPa.
  • the first strength range can be 100 MPa to 350 MPa and the second strength range 300 MPa to 1000 MPa.
  • FIG 2 a variant of the punching tool cassette 80 is shown.
  • This comprises a cover plate 81 to which several T-bars 82 are attached.
  • the punching tool cassette 80 is held in the stapler 1 by means of the T-bars 82 and is guided via the rack 10 ( Fig. 1 ) are moved.
  • the punching tool cassette 80 is moved to the correct end position via stop elements 83 arranged on the cover plate 81, which is checked by a limit switch (not shown).
  • the two punching tools 20, 30 are attached below the cover plate 81.
  • each of the punching tools 20, 30 comprises several runners 84, which, for example, move when the punching tool cassette 80 is moved into a lifting slab 11 ( Fig. 1 ). If the lower tool part of the respective punching tool 20, 30 does not follow the lowering of the lifting slab 11 due to gravity after a stapling process, the lower tool part is pulled back into the lower end position by the lifting slab 11 through this connection.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heftmaschine zum Verbinden eines Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit einem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands für eine kontinuierlich betriebene Bandanlage, wie sie typischerweise in Metallbandbehandlungs- oder Metallbandveredlungs-Betrieben eingesetzt wird. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Bandanlage aufweisend die erfindungsgemäße Heftmaschine sowie ein Verfahren zum Verbinden eines Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit einem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands in einer kontinuierlich betriebenen Bandanlage.
  • In kontinuierlich betriebenen Bandanlagen dienen Heftmaschinen zur Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Bandlaufs und verbinden im Einlaufbereich der Bandanlage das neue Metallband mit dem auslaufenden Metallband. Je nach Anforderung an das Metallband können unterschiedliche Verbindungsarten, wie beispielsweise Clinchen, Kleben, Schweißen oder Stanzen verwendet werden. Entsprechende Heftmaschinen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik vielfach bekannt.
  • Die am häufigsten in der Praxis eingesetzten Heftmaschinen nutzen Stanzverbindungen, die auch als Stitchen bekannt sind. Solche Heftmaschinen verfügen über ein einzelnes in der Heftmaschine verbautes Heftwerkzeug in ein- oder doppelreihiger Ausführung. Problematisch bei dieser Art von Stanzverbindungen ist die jedoch Tatsache, dass das Stitchen in der Regel bis zur einer Metallbanddicke von 6 mm einsetzbar ist.
  • Aus der US 3,114,151 ist eine Heftmaschine bekannt, bei der ein Endabschnitt eines ersten Metallbands mit dem Anfangsabschnitt eines zweiten Metallbands mittels einer Stitchnaht verbunden wird. Hierbei werden beide Abschnitte der jeweiligen Metallbänder zunächst überlappt. Anschließend wird die Dicke des Überlappungsbereichs quer zur Längserstreckung der beiden Metallbänder soweit reduziert, dass ein Verbinden mittels der Stitchnaht ermöglicht wird.
  • Bei größeren Dickenbereichen der Metallbänder weisen die Heftwerkzeuge technologisch ungeeignete Parameter auf, da sie typischerweise auf die minimal zu heftenden Metallbanddicken ausgelegt werden.
  • So zeigt sich insbesondere bei Aluminiumbändern, dass ein Schneidprozess beim Heften mit zu engen Messerspalten sich nicht nur auf die Haltbarkeit des Heftwerkzeugs, sondern auch auf die Qualität der Schneidkanten beim Heften nachteilig auswirkt. Besonders bei Aluminiumbändern führt dies zu erhöhter Flitterbildung im Bereich der Heftnaht. Diese Metallflitter werden in die nachfolgenden Prozessbereiche verschleppt, wo sie sich auf die Produktqualität der zu bearbeitenden Metallbänder negativ auswirken. Des Weiteren setzen sich die Metallflitter auf den Rollen der Prozesslinie ab und verursachen einen erhöhten Wartungsaufwand.
  • Das Dokument US 2015/121678 A1 zeigt eine Heftmaschine und bildet die Basis für den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine Heftmaschine der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, die für ein größeres Dickenspektrum und/oder Festigkeitsspektrum einsetzbar ist, ohne die aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile aufzuweisen. Weiterhin ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Verbinden eines Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit einem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands in einer kontinuierlich betriebenen Bandanlage bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Heftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 erzielt.
  • Die Unteransprüche betreffen jeweils bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, deren jeweilige Merkmale im Rahmen des technisch Sinnvollen ggf. auch über die Kategoriegrenzen der verschiedenen Ansprüche hinweg frei miteinander kombinierbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird zur Verbindung des Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit dem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands eine Heftmaschine für eine kontinuierlich betriebene Bandanlage vorgeschlagen, die ein erstes Stanzwerkzeug und ein zweites Stanzwerkzeug aufweist. Das erste Stanzwerkzeug ist dazu ausgebildet, die Metallbänder miteinander zu verbinden, wenn ihre Dicken in einem ersten Dickenbereich und/oder ihre Festigkeiten in einem ersten Festigkeitsbereich liegen. Das zweite Stanzwerkzeug ist dazu ausgebildet, die Metallbänder miteinander zu verbinden, wenn ihre Dicken in einem zweiten Dickenbereich und/oder ihre Festigkeiten in einem zweiten Festigkeitsbereich liegen, wobei beide Dickenbereiche und/oder Festigkeitsbereiche sich voneinander unterscheiden.
  • Vorzugsweise beträgt der erste Dickenbereich 0,2 bis 2,5 mm und der zweite Dickenbereich 2,0 bis 3,5 mm.
  • Vorzugsweise beträgt der erste Festigkeitsbereich 20 MPa bis 250 MPa für Aluminium oder eine Legierung hiervon, und 100 MPa bis 350 MPa für Stahl und der zweite Festigkeitsbereich 200 MPa bis 600 MPa für Aluminium oder eine Legierung hiervon, und 300 MPa bis 1000 MPa für Stahl.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden des Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit dem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands in einer kontinuierlich betriebenen Bandanlage werden Metallbänder mit einem ersten Dickenbereich und/oder einem ersten Festigkeitsbereich mit einem ersten Stanzwerkzeug miteinander verbunden und Metallbänder mit einem zweiten Dickenbereich und/oder einem zweiten Festigkeitsbereich mit einem zweiten Stanzwerkzeug miteinander verbunden, wobei beide Dickenbereiche und/oder Festigkeitsbereiche sich voneinander unterscheiden.
  • Durch die zwei unterschiedlichen Stanzwerkzeuge kann, je nach zu heftenden Banddicken und/oder Bandfestigkeiten der miteinander zu verbindenden Metallbänder, das passende Stanzwerkzeug entsprechend der Verbindungsanforderungen ausgewählt und verwendet werden. Dies wirkt sich nicht nur positiv auf die Qualität der Schneidkanten aus, sondern schont das entsprechend genutzte Stanzwerkzeug.
  • Erfindungsgemäß wird als Verbindungsart das Stitchen verwendet. Stitchen ist ein spezifisches Stanzverfahren, bei dem durch Erzeugen einer Stanzgeometrie und einem nachfolgenden Recken eine formschlüssige Verbindung beider Metallbänder erzeugt wird. Das Verbinden mittels Stitchnähten kann vorteilhafterweise einreihig oder mehr bevorzugt doppelreihig erfolgen.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei den miteinander zu verbindenden Metallbändern um Aluminiumbänder oder Stahlbänder.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist das erste Stanzwerkzeug ein erstes Stanzmuster und das zweite Stanzwerkzeug ein zweites Stanzmuster auf, wobei beide Stanzmuster sich voneinander unterscheiden. Bei den Stanzmustern handelt es sich um unterschiedliche Stanzgeometrien, die mittels des Stempels und der Matrize in das entsprechende Metallband, beispielsweise Aluminium oder Stahl, eingestanzt werden. Durch die jeweils unterschiedlichen Stanzmuster, die die beiden Stanzwerkzeuge aufweisen, können die Stanzwerkzeuge jeweils optimal auf die jeweiligen Metallbänder ausgelegt werden, so dass die erfindungsgemäße Heftmaschine insgesamt für ein größeres Materialspektrum einsetzbar ist.
  • Erfindungsgemäß weist das erste Stanzwerkzeug einen ersten Schneidspalt und das zweite Stanzwerkzeug einen zweiten Schneidspalt auf, der sich von dem ersten Schneidspalt unterscheidet. Auch dies wirkt sich vorteilhaft auf die Einsetzbarkeit der Heftmaschine aus, da die Stanzwerkzeuge somit optimal auf das zu heftende Materialspektrum spezifisch ausgelegt werden können.
  • Erfindungsgemäß ist die erfindungsgemäße Heftmaschine jedoch derart ausgebildet, dass der Werkzeugwechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Stanzwerkzeug vollautomatisch erfolgt. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Werkzeugwechsel bei laufendem Band durchführbar ist. Ein Anhalten der gesamten Bandprozesslinie der Bandanlage ist somit nicht notwendig. In diesem Zusammenhang ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass beide Stanzwerkzeuge in einer Stanzwerkzeugkassette angeordnet sind. Die Stanzwerkzeugkassette ist dabei vorzugsweise mittels einer Verschiebeeinrichtung innerhalb der Heftmaschine verschiebbar. Die Heftmaschine weist beispielsweise einen Motor sowie eine Zahnstange auf, die mit der Stanzwerkzeugkassette zusammenwirkt und den zügigen Werkzeugwechsel erlaubt.
  • Die Stanzwerkzeugkassette ist dabei derart in der Heftmaschine angeordnet, dass das eine Stanzwerkzeug in einer Stanzposition und das jeweils andere in einer Parkposition angeordnet ist. Bei einem Werkzeugwechsel wird das in der Stanzposition befindliche Stanzwerkzeug gegen das jeweils andere bevorratete Stanzwerkzeug ausgetauscht, in dem die Veschiebeeinrichtung der Heftmaschine die Stanzwerkzeugkassette entsprechend verschiebt. Das jeweils in der Parkposition bevorratete Stanzwerkzeug wird vorteilhafterweise mittels Schleißplatten vor Beschädigung geschützt. Die Anordnung der Stanzwerkzeuge in einer Stanzwerkzeugkassette ermöglicht somit einen verbesserten und schnelleren Werkzeugwechsel, so dass der Aufwand für den gesamten Werkzeugwechselvorgang reduziert wird.
  • Der Werkzeugwechsel findet vorzugsweise im Bandlaufbetrieb zwischen zwei Stitchnähten statt. Alternativ kann der Werkzeugwechsel im Bandlaufstillstand erfolgen.
  • Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedes der Stanzwerkzeuge mit einer Abblasung mittels Druckluft und/oder einer Werkzeugbeölung ausgeführt ist.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft zudem eine Bandanlage aufweisend die erfindungsgemäße Heftmaschine.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Heftmaschine in einer Seitenansicht, und
    Figur 2
    eine Ausführungsvariante der Stanzwerkzeugkassette.
  • In Figur 1 ist eine Heftmaschine 1 zum Verbinden des Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit dem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands für eine kontinuierlich betriebene Bandanlage gezeigt, wie sie typischerweise in Metallbandbehandlungs- oder Metallbandveredlungs-Betrieben eingesetzt wird. In der vorliegenden Darstellung sind die Metallbänder nicht dargestellt, lediglich der Bandlauf B ist angedeutet.
  • Die erfindungsgemäße Heftmaschine 1 umfasst ein erstes Stanzwerkzeug 20, das dazu ausgebildet ist, Metallbänder, deren Dicken in einem ersten Dickenbereich liegen, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 2,5 mm, miteinander zu verbinden, sowie ein zweites Stanzwerkzeug 30, das dazu ausgebildet ist, Metallbänder, deren Dicken in einem zweiten Dickenbereich liegen, vorzugsweise 2 bis 3,5 mm, miteinander zu verbinden, wobei beide Dickenbereiche sich voneinander unterscheiden.
  • Die beiden Stanzwerkzeuge 20, 30 sind in der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante in einer Stanzwerkzeugkassette 80 angeordnet, die mittels einer Verschiebeeinrichtung 60 innerhalb der Heftmaschine 1 verschiebbar ist, so dass das erste Stanzwerkzeug 20 in einer Stanzposition 50 und das zweite Stanzwerkzeug 30 in einer Parkposition 70 innerhalb der Heftmaschine 1 angeordnet werden kann. Die Heftmaschine 1 weist hierzu einen Motor (nicht dargestellt) sowie eine Zahnstange 10 auf, die mit der Stanzwerkzeugkassette 80 zusammenwirkt und den zügigen Werkzeugwechsel erlaubt.
  • Zum Verbinden der beiden Metallbänder wird als Verbindungsart das Stitchen verwendet. Hierzu weist jedes der Stanzwerkzeuge 20, 30 einen entsprechenden Stempel und eine Matrize (nicht dargestellt) auf. Vorzugsweise unterscheiden sich der Stempel und die Matrize des ersten Stanzwerkzeugs 20 von dem zweiten Stanzwerkzeug 30, d.h. das erste Stanzwerkzeug 20 weist ein erstes Stanzmuster und das zweite Stanzwerkzeug ein zweites Stanzmuster auf. Ergänzend oder alternativ weisen die Stempel und die Matrize der jeweiligen Stanzwerkzeuge 20, 30 zudem unterschiedliche Schneidspalte auf.
  • Das jeweilige in der Stanzposition 50 befindliche Stanzwerkzeug 20, 30 wird in der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante der Heftmaschine 1 hydraulisch betrieben. Hierzu umfasst die Heftmaschine 1 ein hydraulisches Aggregat 40, das im unteren Teil der Heftmaschine 1 angeordnet ist.
  • In der dargestellten Ausführungsvariante ist das erste Stanzwerkzeug 20 in der Stanzposition 50 innerhalb der Heftmaschine 1 angeordnet. Das zweite Stanzwerkzeug 30 ist dementsprechend bandeinlaufseitig und außerhalb der Heftmaschine 1 in der Stanzwerkzeugkassette 80 in einer Bevorratungsposition angeordnet und mittels einer Schleißplatte 51 vor möglichen Beschädigungen geschützt.
  • Für einen Werkzeugwechsel zwischen dem ersten und zweiten Stanzwerkzeug 20, 30 ist die Verschiebeeinrichtung 60 vorgesehen, die einen vollautomatischen Werkzeugwechsel erlaubt. Der Werkzeugwechsel kann dabei vorzugsweise im Bandlaufbetrieb zwischen zwei Stitchnähten oder im Bandlaufstillstand durchgeführt werden.
    ei einem Werkzeugwechsel wird in der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante das erste Stanzwerkzeug 20 aus der Stanzposition 50 heraus und in die Bevorratungsposition überführt. Hierzu wird die Stanzwerkzeugkassette 80 mittels der Verschiebeeinrichtung 60 soweit verschoben, dass das erste Stanzwerkzeug 20 bandauslaufseitig angeordnet wird, während das zweite Stanzwerkzeug 30 die Stanzposition 50 erreicht. Auch bandauslaufseitig ist eine Schleißplatte 71 vorgesehen, die das erste Stanzwerkzeug 20 vor möglichen Beschädigungen schützt.
  • In einer alternativen Ausführungsvariante ist das erste Stanzwerkzeug 20 dazu ausgebildet, die Metallbänder miteinander zu verbinden, wenn ihre Festigkeiten in einem ersten Festigkeitsbereich liegen, wobei das zweite Stanzwerkzeug 30 sodann dazu ausgebildet ist, die Metallbänder miteinander zu verbinden, wenn ihre Festigkeiten in einem zweiten Festigkeitsbereich liegen, wobei beide Festigkeitsbereiche sich voneinander unterscheiden. Für Aluminium kann der erste Festigkeitsbereich beispielsweise 20 MPa bis 250 MPa und der zweite Festigkeitsbereich 200 MPa bis 600 MPa umfassen. Für Stahl hingegen kann der erste Festigkeitsbereich beispielsweise 100 MPa bis 350 MPa und der zweite Festigkeitsbereich 300 MPa bis 1000 MPa umfassen.
  • In Figur 2 ist eine Ausführungsvariante der Stanzwerkzeugkassette 80 gezeigt. Diese umfasst eine Deckplatte 81, an der mehrere T-Leisten 82 befestigt sind. Mittels der T-Leisten 82 wird die Stanzwerkzeugkassette 80 in der Heftmaschine 1 gehalten und über die Zahnstange 10 (Fig. 1) verfahren. Über an der Deckplatte 81 angeordnete Anschlagselemente 83 wird die Stanzwerkzeugkassette 80 in die korrekte Endposition bewegt, die von einem Endschalter (nicht dargestellt) abgefragt wird. Unterhalb der Deckplatte 81 sind die beiden Stanzwerkzeuge 20, 30 befestigt. Wie dargestellt, umfasst jedes der Stanzwerkzeuge 20, 30 mehrere Kufen 84, die sich beispielsweise beim Verschieben der Stanzwerkzeugkassette 80 in eine Hubbramme 11 (Fig. 1) einfädeln. Sollte der untere Werkzeugteil des jeweiligen Stanzwerkzeugs 20, 30 nach einem Heftvorgang nicht beim Senken der Hubbramme 11 durch die Schwerkraft folgen, wird durch diese Verbindung der untere Werkzeugteil durch die Hubbramme 11 zurück in die untere Endlage gezogen.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Heftmaschine
    10
    Zahnstange
    11
    Hubbramme
    20
    erstes Stanzwerkzeug
    30
    zweites Stanzwerkzeug
    40
    hydraulisches Aggregat
    50
    Stanzposition
    51
    Schleißplatte
    60
    Verschiebeeinrichtung
    70
    Parkposition
    71
    Schleißplatte
    80
    Stanzwerkzeugkassette
    81
    Deckplatte
    82
    T-Leisten
    83
    Anschlagselement
    84
    Kufen
    B
    Bandlauf

Claims (8)

  1. Heftmaschine (1) zum Verbinden eines Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit einem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands für eine kontinuierlich betriebene Bandanlage, aufweisend:
    - ein erstes Stanzwerkzeug (20), welches dazu ausgebildet ist, die Metallbänder miteinander zu verbinden, wenn ihre Dicken in einem ersten Dickenbereich und/oder wenn ihre Festigkeiten in einem ersten Festigkeitsbereich liegen, und
    - ein zweites Stanzwerkzeug (30), welches dazu ausgebildet ist, die Metallbänder miteinander zu verbinden, wenn ihre Dicken in einem zweiten Dickenbereich und/oder ihre Festigkeiten in einem zweiten Festigkeitsbereich liegen, wobei beide Dickenbereiche und/oder Festigkeitsbereiche sich voneinander unterscheiden, und
    wobei beide Stanzwerkzeuge (20, 30) in einer Stanzwerkzeugkassette (80) angeordnet sind, und die Stanzwerkzeugkassette (80) mittels einer Verschiebeeinrichtung (60) innerhalb der Heftmaschine (1) verschiebbar ist, so dass das erste Stanzwerkzeug (20) in einer Stanzposition (50) und das zweite Stanzwerkzeug (30) in einer Parkposition (70) außerhalb der Heftmaschine (1) anordenbar ist oder umgekehrt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Verbindungsart das Stitchen verwendet wird, und
    wobei das erste Stanzwerkzeug (20) einen ersten Schneidspalt und das zweite Stanzwerkzeug (30) einen zweiten Schneidspalt aufweist, der sich von dem ersten Schneidspalt unterscheidet.
  2. Heftmaschine (1) nach Anspruchs 1, wobei der erste Dickenbereich 0,2 bis 2,5 mm und der zweite Dickenbereich 2,0 bis 3,5 mm beträgt.
  3. Heftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Festigkeitsbereich 20 MPa bis 250 MPa für Aluminium und 100 MPa bis 350 MPa für Stahl und der zweite Festigkeitsbereich 200 MPa bis 600 MPa für Aluminium und 300 MPa bis 1000 MPa für Stahl beträgt.
  4. Heftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Stanzwerkzeug (20) ein erstes Stanzmuster und das zweite Stanzwerkzeug (30) ein zweites Stanzmuster aufweist, wobei beide Stanzmuster sich voneinander unterscheiden.
  5. Bandanlage aufweisend eine Heftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
  6. Verfahren zum Verbinden eines Endabschnitts eines auslaufenden Metallbands mit einem Anfangsabschnitt eines einlaufenden Metallbands in einer kontinuierlich betriebenen Bandanlage, wobei
    - die Metallbänder, wenn ihre Dicken in einem ersten Dickenbereich liegen und/oder ihre Festigkeiten in einem ersten Festigkeitsbereich liegen, mit einem ersten Stanzwerkzeug (20) miteinander verbunden werden, und
    - die Metallbänder, wenn ihre Dicken in einem zweiten Dickenbereich liegen und/oder ihre Festigkeiten in einem zweiten Festigkeitsbereich liegen, mit einem zweiten Stanzwerkzeug (30) miteinander verbunden werden, wobei beide Dickenbereiche und/oder Festigkeitsbereiche sich voneinander unterscheiden, und wobei beide Stanzwerkzeuge (20, 30) in einer Stanzwerkzeugkassette (80) angeordnet werden, die innerhalb der Heftmaschine (1) verschiebbar gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    als Verbindungsart das Stitchen verwendet wird und ein Werkzeugwechsel zwischen dem ersten Stanzwerkzeug (20) und dem zweiten Stanzwerkzeug (30) vollautomatisch erfolgt, wobei das erste Stanzwerkzeug (20) einen ersten Schneidspalt und das zweite Stanzwerkzeug (30) einen zweiten Schneidspalt aufweist, der sich von dem ersten Schneidspalt unterscheidet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Werkzeugwechsel im Bandlaufbetrieb zwischen zwei Stitchnähten erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, wobei das Verbinden mittels Stitchnähten einreihig oder vorzugsweise doppelreihig erfolgt.
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