WO2011089044A1 - Vorrichtung und verfahren zum führen von miteinander entlang ihrer längskanten zu fügender bänder - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum führen von miteinander entlang ihrer längskanten zu fügender bänder Download PDF

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WO2011089044A1
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guided
guide elements
bands
axes
longitudinal
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PCT/EP2011/050296
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Jens Plha
Walter MÜHLHAUSE
Stefan Wischmann
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Thyssenkrupp Steel Europe Ag
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    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/16—Bands or sheets of indefinite length

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for guiding strips to be joined together along their longitudinal edges, comprising guide elements forming a first track for guiding a first band of bands to be joined, and guide elements having a second track for guiding one along one of the longitudinal edges of the first Form bandes to be added second band, wherein the tracks are formed such that the guided thereon bands in the transport direction approach each other and their juxtaposed longitudinal edges are from a point of contact without gap and without overlap each other.
  • the invention relates to a method for guiding from one another along their longitudinal edges to Mating strips, wherein substantially spaced apart parallel guided tapes over guide ⁇ elements constituting a first sheet, and guide elements, which form a second path to a joint are guided in such a way that the guided on the tracks tapes in the transport direction approach each other and their juxtaposed longitudinal edges are from a point of contact without gap and without overlap each other.
  • Joining angle between the bands to be joined together along their longitudinal edges with subsequent parallelism of the longitudinal edges behind the joining point.
  • devices for tape guide with which flat strips of different thickness, width and / or material quality can be welded along their longitudinal edges to finite or endless belts on impact.
  • JP 11285874 A discloses a device for guiding steel strips and continuous butt joints along their longitudinal edges by means of laser welding. Two steel bands are guided so that they are under
  • a first horizontal guide element is provided, on which a first of the two bands abuts with its longitudinal edge to be welded, this first band being pressed by a further (first) horizontal guide element which presses against the outer longitudinal edge of the band which is not to be welded is fed through the weld axis.
  • first horizontal guide element which presses against the outer longitudinal edge of the band which is not to be welded is fed through the weld axis.
  • the longitudinal edge of the other or second band to be welded is pressed against the longitudinal edge of the first to be welded by means of a further or second horizontal guide element which presses against the outer, non-to-be welded longitudinal edge of the second band Bandes pressed.
  • At least one of the last transport rollers can be aligned obliquely to the running direction of the belt before the point of contact of the two belts in order to steer the belt against the other belt.
  • the present invention has for its object to provide an apparatus and a method of the type mentioned, which make it possible to realize the necessary wedge-shaped joining angle (opening angle) even when joining relatively thick and / or high-strength tapes, without causing it to a plastic Deformation of one of the tapes comes.
  • the device according to the invention is characterized in that at least one of its webs is formed wave-shaped with a wavelength of ⁇ ⁇ ⁇ 2, so that the guided thereon performs a trans ⁇ versale deflection, wherein rotational or longitudinal axes of several successive guide elements of the wave-shaped path are tilted at different angles of inclination relative to a horizontal reference plane in the direction of the other path, so that the tape guided thereon is rotated about its longitudinal axis.
  • the necessary wedge-shaped joint angle (opening angle) can also be realized when joining relatively thick and / or high-strength tapes, without causing a plastic deformation of the respective
  • the guide elements allow a relative movement.
  • Suitable guide elements in the context of the present invention are slide bearings and / or rollers, in particular transport rollers, but also rotatably mounted balls, etc.
  • the at least two tracks of the device according to the invention are each formed in a wave-shaped manner with a wavelength of H ⁇ ⁇ 2, so that the on the
  • Tilt angles are inclined relative to a horizontal reference plane in the direction of the other path, so that the tape is twisted in the transport direction.
  • Tape guide device is characterized in that the wave-shaped tracks are formed such that the along their longitudinal edges to be joined together tapes perform counter-rotating or uniformly transverse deflections.
  • the opposite design allows an overlapping and thus space-saving arrangement of
  • a further advantageous embodiment of the device according to the invention is that a plurality of successive guide elements of the web or webs are provided with adjustment means, by means of which the height and / or angle of inclination of the rotational or longitudinal central axis of the respective guide element with respect to a horizontal reference plane and optionally vertically adjustable thereto is.
  • Holder is rotatably mounted on at least two horizontally spaced apart lifting elements
  • lifting spindles preferably lifting spindles.
  • the heights and the inclination angle of the rotational or longitudinal central axes of the individual guide elements can be adjusted quickly and easily if the lifting elements are provided according to a further advantageous embodiment with electric motor, hydraulic or pneumatic drives and a remote control, preferably a programmable remote control is present by means of which the drives can be controlled and / or regulated individually or as a group.
  • electric motor, hydraulic or pneumatic drives and a remote control preferably a programmable remote control is present by means of which the drives can be controlled and / or regulated individually or as a group.
  • the method according to the invention is characterized in that at least one of the webs is formed wavy with a wavelength of H ⁇ X ⁇ 2, so that the tape guided thereon performs a transverse deflection, wherein the rotational or longitudinal central axes of several successive Guide elements of the wave-shaped path with different inclination angles relative to a horizontal reference plane are inclined in the direction of the other path, so that the tape in question is rotated about its longitudinal axis in the transport direction.
  • each of the webs is formed wavy with a wavelength of H ⁇ ⁇ 2 such that the respective web makes a transverse deflection, the axes of rotation and / or longitudinal central axes of a plurality of successive guide elements of the respective undulating web having different angles of inclination to one another horizontal reference plane are inclined in the direction of the other path, so that the respective tape is twisted in the transport direction.
  • the wave-shaped webs are preferably formed such that the along their longitudinal edges to be joined together tapes perform opposite transverse deflections. If the joining angle is to be increased, then the wave-shaped paths become
  • the invention provides that the heights and / or the angles of inclination of the axes of rotation of a plurality of successive guide elements of at least one of the tracks depending on the thickness, width and / or quality of the tape guided thereon compared to a horizontal reference plane and optionally adjusted vertically thereto to vary the feed angle (joining angle) defined by the mutually facing longitudinal edges of the belts.
  • the feed angle joint angle
  • the welding can also be carried out by means of high frequency. In this case, however, a defined force must be applied at the point of contact of the longitudinal edges to be welded in order to ensure a defect-free material bond of the edges to be joined.
  • the applied defined force can be determined as needed and is particularly adapted to the material to be welded.
  • the defined force corresponds at most to the yield strength of the materials to be welded at room temperature, it being noted that in the heat-affected zone, the yield strength decreases as the temperature increases to ensure a real zero gap.
  • the tape guide according to the invention allows a voltage ⁇ free continuation of the continuous butted tapes parallel to each other in a common transport level or transport level. It is also conceivable, however, to apply tension to the band or bands. If necessary, a pre-positioning of the bands of the tape can be done to compensate for tape inaccuracies.
  • the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment ⁇ illustrative drawing. In a schematic representation:
  • FIG. 1 shows a tape guide device according to the invention in
  • the apparatus shown in the drawing serves to guide metallic bands 1, 2, for example
  • the bands 1, 2 are unwound from coils at reel stations (not shown) and initially fed parallel to each other continuously to the tape guide device.
  • the bands have 1 2 different widths.
  • the band 1 is wider than the band 2 (see Fig. 2).
  • the bands 1, 2 may also differ in their thickness and / or quality, in particular in their hardness and yield strength.
  • the device according to the invention comprises a first roller track 6 and at least one further or second roller track 7.
  • the respective roller track 6, 7 is formed from a plurality of supporting frames or stands 9, in which transport rollers 10 are rotatably mounted.
  • the axes of rotation of the transport rollers 10 are substantially parallel to each other.
  • each of the stands 9 has the same number of transport rollers 10.
  • the respective transport roller 10 is rotatably mounted in a holder 11, which is supported on two of the frame (support frame) 9 lifting elements 12 is supported.
  • the lifting elements 12 of the respective transport roller holder 11 are horizontal from each other
  • Holder 11 are articulated on one side and connected to the other side via a loose or sliding bearing.
  • each of the roller conveyors 6, 7 is formed of five stands 9.
  • the scaffolding 9 are like that
  • the axes of rotation of the first transport rollers 10 at the feed point 15 of the first frame pair 9 and the axes of rotation of the last transport rollers 10 in front of the joint 16 are aligned substantially horizontally.
  • the transport rollers 10 of the respective roller conveyor 6, 7 are arranged at different heights, in such a way that the guided on respective roller conveyor 6, 7 band 1 and 2, a transverse deflection with a downwardly extending shaft belly 17 and an upwardly extending wave belly 18 performs.
  • the wavelength ⁇ 1.
  • the heights of the transport rollers 10 of the respective roller conveyor 6, 7 are selected such that the belt 1, 2 guided thereon performs a substantially or almost harmonic or sinusoidal wave (oscillation) (compare FIG. 1).
  • the length of the first corrugation, seen in the strip running direction, is thereby preferred.
  • the difference in length is at least 15%, preferably at least 25%.
  • Fig. 2 is designated at 19, the welding or joining seam.
  • the heights and / or the angles of inclination of the axes of rotation of a plurality of successive transport rollers 10 of the respective roller conveyor 6, 7 in dependence on the thickness, width and / or quality of the guided tape 1, 2 with respect to a horizontal reference plane set to that of the facing each other longitudinal edges 3, 4 of the bands 1, 2 defined feed angle to vary.
  • each transport roller 10 of the belt guide frames 9 is provided with an adjusting device, by means of which the height and the angle of inclination of the axis of rotation of the respective transport roller 10 with respect to a horizontal reference plane and optionally vertically adjustable thereto.
  • the adjusting device comprises the above-mentioned
  • Lifting elements 12 preferably made of racks or
  • Thread catching or lifting spindles 13 exist.
  • the individual transport roller 10 associated lifting elements 12 are largely independently adjustable, so that sufficient degrees of freedom for adjusting the inclination of the transport roller rotation axis exist.
  • a transport roller frame 9 is Darge ⁇ schematically, which performs the front or viewed in the tape running direction right belt 2 and is arranged by the stands of the roller conveyor 7 as the last frame in front of the joint 16.
  • Reference numeral 20 denotes a welding device, for example a laser welding device, for continuous welding of the strips 1, 2.
  • a technical gap As an alternative, the use of a high frequency welding device is conceivable. It must then be ensured that there is a real zero gap, which is adjusted by means of a defined force at the point of contact of the longitudinal edges to be welded.
  • the respective lifting element 12 has a rack or threaded rod (lifting spindle) 13, which is held in a vertical guide 21.
  • Threaded rod 13 meshes with a gear drive, which can be actuated to raise or lower the tooth or threaded rod 13 by means of a handwheel 22, 23.
  • a gear drive which can be actuated to raise or lower the tooth or threaded rod 13 by means of a handwheel 22, 23.
  • two hand wheels 22, 23 are arranged on the respective front lifting element 12, wherein the second hand wheel 23 is the operation of a rear gear drive, which is associated with the rear tooth or threaded rod, which is not visible in the side view of FIG .
  • the respective lifting element 12 may be provided in the invention with an electric motor, hydraulic or pneumatic drive, wherein the drives of the lifting elements 12 can then be controlled and / or regulated individually or as a group by means of a remote control.
  • this tape guide causes a tension-free continuation of the mutually welded or joined bands 1, 2 parallel to each other in the same transport height from the joint 16th
  • the roller conveyors 6, 7 of the band guide device according to the invention are preferably designed or set in such a way that the bands 1, 2 to be joined to one another carry out opposing transverse deflections. As shown in Fig. 1, performs the (front) band 2 initially from the inlet point 15 of the roller conveyor 7 a downward arcuate movement, which then merges wavy in an upward movement and after reaching the maximum ⁇ point of the wave crest 18 back into a downwardly arcuate movement passes.
  • the other volume 1 performs, however, first from the inlet point 15 of the roller conveyor 6 a wave-shaped upward movement, which passes after reaching the highest point of the wave crest 18 in a downward arcuate movement and after reaching the trough of the wave 17 back into a upwards arcuate movement passes.
  • This counter-rotating wavy tape guide is not absolutely necessary for the execution of the present invention, but advantageous for space and implementation reasons.
  • Fig. 2 it can be seen that the opposite wave-like tape guide allows an overlapping arrangement of the scaffolds 9 and transport rollers 10 in front of the joint.
  • the embodiment of the invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawing. Rather, several variants are conceivable, which make use even with fundamentally different design of the invention described in the appended claims.
  • the device according to the invention can also have more than two mutually parallel
  • Roller conveyors 6, 7 include. Under certain circumstances, it may also be sufficient if only one of the belts 1, 2 is guided in a wavy manner while being twisted in order to guide it with its longitudinal edge 3 or 4 to the longitudinal edge 4 or 3 of a second belt and, in particular, free of stress after welding and in parallel with the latter

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Führen von miteinander entlang ihrer Längskanten (3,4) zu fügender Bänder (1, 2), mit Führungselementen (10), die eine erste und eine zweite Bahn bilden, derart, dass sich die Bänder (1, 2) in Transportrichtung einander annähern. Erfindungsgemäß ist mindestens eine der Bahnen (6, 7) wellenförmig mit einer Wellenlänge 1/4 ≤ λ ≤ 2 ausgebildet, so dass das darauf geführte Band (1, 2) eine transversale Auslenkung vollführt. Zugleich sind die Drehachsen der Führungselemente (10) mit unterschiedlichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene, so dass das darauf geführte Band (1, 2) um seine Längsachse in Transportrichtung verdreht wird. Auf diese Weise lässt sich der keilförmige Fügewinkel auch beim Fügen relativ dicker und/oder hochfester Bänder realisieren, ohne dass es zu einer plastischen Deformation des jeweiligen Bandes kommt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Führen von miteinander entlang ihrer Längskanten zu fügender Bänder
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen von miteinander entlang ihrer Längskanten zu fügender Bänder, mit Führungselementen, die eine erste Bahn zur Führung eines ersten Bandes der zu fügenden Bänder bilden, und Führungselementen, die eine zweite Bahn zur Führung eines entlang einer der Längskanten des ersten Bandes anzufügenden zweiten Bandes bilden, wobei die Bahnen derart ausgebildet sind, dass sich die darauf geführten Bänder in Transportrichtung einander annähern und ihre aneinander zu fügenden Längskanten ab einem Berührungspunkt ohne Spalt und ohne Überlappung aneinander liegen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Führen von miteinander entlang ihrer Längs- kanten zu fügender Bänder, bei dem im Wesentlichen parallel mit Abstand zueinander geführten Bänder über Führungs¬ elemente, die eine erste Bahn bilden, und Führungselemente, die eine zweite Bahn bilden, zu einer Fügestelle derart geführt werden, dass sich die auf den Bahnen geführten Bänder in Transportrichtung einander annähern und ihre aneinander zu fügenden Längskanten ab einem Berührungspunkt ohne Spalt und ohne Überlappung aneinander liegen.
Bei Schweißanlagen zur Herstellung endlicher oder endloser Bänder aus zwei oder mehr Bändern existiert üblicherweise die verfahrenstechnische Notwendigkeit eines keilförmigen
Fügewinkels (Einlaufwinkels) zwischen den miteinander entlang ihrer Längskanten zu fügenden Bändern bei anschließender Parallelität der Längskanten hinter dem Fügepunkt. Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Bandführung bekannt, mit denen sich flache Bänder unterschiedlicher Dicke, Breite und/oder Materialgüte entlang ihrer Längskanten zu endlichen bzw. endlosen Bändern auf Stoß verschweißen lassen.
In der JP 11285874 A ist eine Vorrichtung zum Führen von Stahlbändern und kontinuierlichen Stumpffügen entlang ihrer Längskanten mittels Laserverschweißung offenbart. Dabei werden zwei Stahlbänder so geführt, dass sie sich unter
Bildung eines keilförmigen Füge- oder Einlaufwinkels in der gleichen Transportebene einander annähern und ihre miteinander zu verschweißenden Längskanten ab dem Berührungspunkt ohne Spalt und ohne Überlappung aneinander liegen. Hierzu weist die Vorrichtung für jedes der beiden Bänder mehrere Transportrollen vor der Schweißstelle auf, die eine
gemeinsame Transportebene definieren. Ferner ist ein erstes horizontales Führungselement vorgesehen, an dem ein erstes der beiden Bänder mit seiner zu verschweißenden Längskante anliegt, wobei dieses erste Band durch ein weiteres (erstes) horizontales Führungselement, das gegen die äußere, nicht zu verschweißende Längskante des Bandes drückt, auf die durch die Schweißstelle verlaufende Achse zugeführt wird. Kurz vor dem Berührungspunkt der beiden Bänder wird die zu verschwei- ßende Längskante des anderen bzw. zweiten Bandes mittels eines weiteren bzw. zweiten horizontalen Führungselements, das gegen die äußere, nicht zu verschweißende Längskante des zweiten Bandes drückt, gegen die zu verschweißende Längskante des ersten Bandes gedrückt. Zudem kann mindestens eine der letzten Transportrollen vor dem Berührungspunkt der beiden Bänder schräg zur Laufrichtung des Bandes ausgerichtet werden, um das Band gegen das andere Band zu lenken. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die es ermöglichen, den notwendigen keilförmigen Fügewinkel (Öffnungswinkel) auch beim Fügen relativ dicker und/oder hochfester Bänder zu realisieren, ohne dass es dabei zu einer plastischen Deformation eines der Bänder kommt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine ihrer Bahnen wellenförmig mit einer Wellenlänge von ^ λ ^ 2 ausgebildet ist, so dass das darauf geführte Band eine trans¬ versale Auslenkung vollführt, wobei Dreh- oder Längsachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen der wellenförmigen Bahn mit unterschiedlichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt sind, so dass das darauf geführte Band um seine Längsachse verdreht wird.
Durch diese wellenförmige Führung des Bandes, bei der das Band gleichzeitig verdreht wird, lässt sich der notwendige keilförmige Fügewinkel (Öffnungswinkel) auch beim Fügen relativ dicker und/oder hochfester Bänder realisieren, ohne dass es zu einer plastischen Deformation des jeweiligen
Bandes kommt.
Die Führungselemente lassen eine Relativbewegung zu. Geeignete Führungselemente im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Gleitlager und/oder Rollen, insbesondere Transportrollen, aber auch drehbar gelagerte Kugeln, etc. Vorzugsweise sind die mindestens zwei Bahnen der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils wellenförmig mit einer Wellenlänge von H < λ < 2 ausgebildet, so dass das auf der
jeweiligen Bahn geführte Band eine transversale Auslenkung vollführt, wobei die Dreh- oder Längsmittelachsen von
mehreren aufeinander folgenden Führungselementen der
jeweiligen wellenförmigen Bahn mit unterschiedlichen
Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt sind, so dass das Band in Transportrichtung verdreht wird. Diese Ausgestaltung
ermöglicht die Einstellung eines relativ großen keilförmigen Fügewinkels zwischen den aneinanderzufügenden Längskanten der Bänder, ohne dass diese plastisch deformiert werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Bandführungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmigen Bahnen derart ausgebildet sind, dass die entlang ihrer Längskanten aneinander zu fügenden Bänder gegenläufige oder gleichförmig transversale Auslenkungen vollführen. Die gegenläufige Ausgestaltung ermöglicht eine überlappende und damit platzsparende Anordnung der
benachbarten Bahnen, insbesondere Rollenbahnen. Die
gleichläufige Ausgestaltung kann zu einer Erhöhung des
Fügewinkels führen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass mehrere aufeinander folgende Führungselemente der Bahn oder Bahnen mit Einsteileinrichtungen versehen sind, mittels derer die Höhe und/oder der Neigungswinkel der Dreh- oder Längsmittelachse des jeweiligen Führungselements gegenüber einer horizontalen Bezugsebene und gegebenenfalls vertikal dazu verstellbar ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Einstellung bzw. Anpassung des durch die aneinanderzufügenden Bandkanten definierten
keilförmigen Fügewinkels in Abhängigkeit der Dicke, Breite und/oder Güte der Bänder.
Um ohne plastische Deformation der Bänder den keilförmigen Fügewinkel in Abhängigkeit der Dicke, Breite und/oder Güte der Bänder optimal einstellen zu können, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass das jeweilige Führungselement in einer
Halterung drehbar gelagert ist, die auf mindestens zwei voneinander horizontal beabstandeten Hubelementen,
vorzugsweise Hubspindeln, abgestützt ist. Die Höhen sowie die Neigungswinkel der Dreh- bzw. Längsmittelachsen der einzelnen Führungselemente lassen sich schnell und komfortabel einstellen, wenn die Hubelemente nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung mit elektromotorischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieben versehen sind und dabei eine Fernsteuerung, vorzugsweise eine programmierbare Fernsteuerung vorhanden ist, mittels derer die Antriebe einzeln oder als Gruppe gesteuert und/oder geregelt werden können. In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die oben genannte
Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Entsprechend der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das erfindungsgemäße Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Bahnen wellenförmig mit einer Wellenlänge von H < X < 2 ausgebildet wird, so dass das darauf geführte Band eine transversale Auslenkung vollführt, wobei die Drehoder Längsmittelachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen der wellenförmigen Bahn mit unterschiedlichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt werden, so dass das betreffende Band um seine Längsachse in Transportrichtung verdreht wird.
Vorzugsweise wird jede der Bahnen wellenförmig mit einer Wellenlänge von H < λ < 2 ausgebildet, so dass das jeweilige Band eine transversale Auslenkung vollführt, wobei die Dreh- achsen und/oder Längsmittelachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen der jeweiligen wellenförmigen Bahn mit unterschiedlichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt werden, so dass das jeweilige Band in Transportrichtung verdreht wird.
Um die erfindungsgemäße Bandführung möglichst platzsparend durchführen zu können, werden die wellenförmigen Bahnen vorzugsweise derart ausgebildet, dass die entlang ihrer Längskanten aneinander zu fügenden Bänder gegenläufige transversale Auslenkungen vollführen. Soll der Fügewinkel erhöht werden, dann werden die wellenförmigen Bahnen
gleichläufig ausgebildet. Des Weiteren sieht die Erfindung vor, dass die Höhen und/oder die Neigungswinkel der Drehachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen mindestens einer der Bahnen in Abhängigkeit der Dicke, Breite und/oder Güte des darauf geführten Bandes gegenüber einer horizontalen Bezugsebene und gegebenenfalls vertikal dazu eingestellt werden, um den durch die einander zugewandten Längskanten der Bänder definierten Zuführungswinkel (Fügewinkel) zu variieren. Erfolgt das Schweißen unter Verwendung eines Lasers, muss gewährleistet sein, dass sich ein technischer Nullspalt einstellt. Alternativ kann das Schweißen auch mittels Hoch- frequenz erfolgen. Hierbei muss jedoch eine definierte Kraft im Berührungspunkt der zu verschweißenden Längskanten aufgebracht werden, um einen fehlerfreien Stoffschluss der zu verbindenden Kanten zu gewährleisten. Die aufzubringende definierte Kraft kann nach Bedarf ermittelt werden und ist insbesondere an das zu verschweissende Material anzupassen. Die definierte Kraft entspricht maximal der Streckgrenze der zu verschweißenden Materialien bei Raumtemperatur, wobei zu beachten ist, dass in der Wärmeeinflusszone die Streckgrenze mit Erhöhung der Temperatur abnimmt, um einen realen Null- spalt zu gewährleisten.
Die erfindungsgemäße Bandführung ermöglicht ein spannungs¬ freies Weiterführen der kontinuierlich aneinandergefügten Bänder parallel zueinander in einer gemeinsamen Transporthöhe bzw. Transportebene. Denkbar ist es aber auch, das Band oder die Bänder mit Zug zu beaufschlagen. Falls erforderlich kann eine Vorpositionierung der Bänder des Bandes erfolgen, um Bandungenauigkeiten auszugleichen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungs¬ beispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße BandführungsVorrichtung in
Seitenansicht; Fig. 2 die BandführungsVorrichtung der Fig. 1 in
Draufsicht; und einen Abschnitt der Bandführungsvorrichtung der Fig. 1 in vergrößerter Seitenansicht vor einer Schweißeinrichtung .
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient der Führung von metallischen Bändern 1, 2, beispielsweise
Stahlbändern, die entlang ihrer Längskanten 3, 4 zu einem endlichen oder endlosen Band 5 aneinandergefügt, vorzugsweise verschweißt werden sollen. Die Bänder 1, 2 werden von Coils an Haspelstationen (nicht gezeigt) abgewickelt und zunächst parallel zueinander laufend der Bandführungsvorrichtung zugeführt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Bänder 1 2 unterschiedliche Breiten auf. Das Band 1 ist breiter als das Band 2 (vgl. Fig. 2) . Zudem oder alternativ können sich die Bänder 1, 2 auch in ihrer Dicke und/oder Güte, insbesondere in ihrer Härte sowie Streckfestigkeit unterscheiden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine erste Rollenbahn 6 und mindestens eine weitere oder zweite Rollenbahn 7. Die jeweilige Rollenbahn 6, 7 ist aus mehreren Traggestellen oder Gerüsten 9 gebildet, in denen Transportrollen 10 drehbar gelagert sind. Die Drehachsen der Transportrollen 10 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist jedes der Gerüste 9 die gleiche Anzahl von Transportrollen 10 auf. Die jeweilige Transportrolle 10 ist in einer Halterung 11 drehbar gelagert, die auf zwei von dem Gerüst (Traggestell) 9 getragenen Hubelementen 12 abgestützt ist. Die Hubelemente 12 der jeweiligen Trans- portrollen-Halterung 11 sind horizontal von einander
beabstandet und bestehen vorzugsweise aus im Wesentlichen vertikal verlaufenden Hydraulikzylindern oder Hubspindeln 13, deren obere Enden 14 mit der zugeordneten Transportrollen-
Halterung 11 an einer Seite gelenkig und an der anderen Seite über ein Los- oder Gleitlager verbunden sind.
In dem dargestellten Beispiel ist jede der Rollenbahnen 6, 7 aus fünf Gerüsten 9 gebildet. Die Gerüste 9 sind so
zueinander angeordnet, dass sich der Abstand der Gerüste 9 der einen Rollenbahn 6 zu den Gerüsten 9 der anderen Rollen¬ bahn 7 von der Zulaufstelle (Einlaufstelle ) 15 der Bänder 1, 2 an dem ersten Gerüstpaar zur Fügestelle (Schweißstelle) 16 hin stufenförmig verringert. Die Drehachsen der ersten Transportrollen 10 an der Zulaufstelle 15 des ersten Gerüstpaares 9 sowie die Drehachsen der letzten Transportrollen 10 vor der Fügestelle 16 sind im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Zwischen der Zulaufstelle 15 und der Fügestelle 16 sind die Transportrollen 10 der jeweiligen Rollenbahn 6, 7 in unterschiedlichen Höhen angeordnet, und zwar derart, dass das auf jeweiligen Rollenbahn 6, 7 geführte Band 1 bzw. 2 eine transversale Auslenkung mit einem nach unten verlaufenden Wellenbauch 17 sowie einem nach oben verlaufenden Wellenbauch 18 vollführt. In diesem Beispiel beträgt die Wellenlänge λ = 1. In Fig. 1 sind der Übersichtlichkeit halber nur ein Teil der das hintere Band 1 führenden Transportrollen 10 angedeutet. Die Höhen der Transportrollen 10 der jeweiligen Rollenbahn 6, 7 sind so gewählt, dass das darauf geführte Band 1, 2 eine im Wesentlichen oder nahezu harmonische oder sinusförmige Welle (Schwingung) vollführt (vgl. Fig. 1) . Die Länge des in Bandlaufrichtung gesehen ersten Wellenbauches ist dabei Vorzugs- weise kürzer als die Länge des nachfolgenden Wellenbauches. Der Längenunterschied beträgt mindestens 15%, vorzugsweise mindestens 25%. Zudem sind die Drehachsen mehrerer aufeinanderfolgender Transportrollen 10 der jeweiligen Rollenbahn 6, 7 zwischen der Zulaufstelle 15 und der Fügestelle 16 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Rollenbahn 6 bzw. 7 geneigt, so dass das jeweilige Band 1, 2 um seine Längsachse leicht verdreht wird und sich die zu fügenden bzw. zu ver- schweißenden Bandkanten 3, 4 in Bandlaufrichtung einander annähern und vor oder an der Fügestelle 16 berühren. In
Fig. 2 ist mit 19 die Schweiß- bzw. Fügenaht bezeichnet.
Durch Einstellung der einzelnen Transportrollen 10 in Höhe und Neigungswinkel lassen sich unterschiedliche Zuführungswinkel und/oder Überlappungen der Bänder 1, 2 realisieren. Erfindungsgemäß werden die Höhen und/oder die Neigungswinkel der Drehachsen von mehreren aufeinander folgenden Transportrollen 10 der jeweiligen Rollenbahn 6, 7 in Abhängigkeit der Dicke, Breite und/oder Güte des darauf geführten Bandes 1, 2 gegenüber einer horizontalen Bezugsebene eingestellt, um den von den einander zugewandten Längskanten 3, 4 der Bänder 1, 2 definierten Zuführungswinkel zu variieren. Hierzu ist jede Transportrolle 10 der erfindungsgemäßen Bandführungsgerüste 9 mit einer Einsteileinrichtung versehen, mittels derer die Höhe sowie der Neigungswinkel der Drehachse der jeweiligen Transportrolle 10 gegenüber einer horizontalen Bezugsebene und gegebenenfalls vertikal dazu verstellbar ist. Die Einsteileinrichtung umfasst die oben erwähnten
Hubelemente 12, die vorzugsweise aus Zahnstangen oder
Gewindesfangen bzw. Hubspindeln 13 bestehen. Die der einzelnen Transportrolle 10 zugeordneten Hubelemente 12 sind weitgehend unabhängig voneinander verstellbar, so dass ausreichende Freiheitsgrade für die Einstellung der Neigung der Transportrollen-Drehachse existieren.
In Fig. 3 ist schematisch ein Transportrollengerüst 9 darge¬ stellt, welches das vordere bzw. in Bandlaufrichtung betrachtet rechte Band 2 führt und von den Gerüsten der Rollenbahn 7 als letztes Gerüst vor der Fügestelle 16 angeordnet ist. Mit dem Bezugszeichen 20 ist eine Schweißvorrichtung, beispielsweise eine Laserschwei Vorrichtung, zum kontinuierlichen Verschweißen der Bänder 1, 2 bezeichnet. Hier muss gewährleistet sein, dass ein technischer Spalt vorliegt. Als Alternative ist der Einsatz einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung denkbar. Es muss dann darauf geachtet werden, dass ein realer Nullspalt vorliegt, der mittels einer definierten Kraft im Berührungspunkt der zu verschweißenden Längskanten eingestellt wird. Das jeweilige Hubelement 12 weist eine Zahnstange oder Gewindestange (Hubspindel) 13 auf, die in einer vertikalen Führung 21 gehalten ist. Die Zahn- oder
Gewindestange 13 kämmt mit einem Zahnradantrieb, der zum Heben bzw. Senken der Zahn- oder Gewindestange 13 mittels eines Handrades 22, 23 betätigbar ist. In Fig. 3 sind an dem jeweiligen vorderen Hubelement 12 zwei Handräder 22, 23 angeordnet, wobei das zweite Handrad 23 der Betätigung eines hinteren Zahnradantriebes dient, welcher der hinteren Zahnoder Gewindestange zugeordnet ist, die in der Seitenansicht der Fig. 3 nicht zu sehen ist. Anstelle eines Handrades 22, 23 kann das jeweilige Hubelement 12 im Rahmen der Erfindung auch mit einem elektromotorischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb versehen sein, wobei die Antriebe der Hubelemente 12 dann mittels einer Fernbedienung einzeln oder als Gruppe steuerbar und/oder regelbar sind. Durch die erfindungsgemäße Bandführung, bei der die zunächst parallel und beabstandet zueinander verlaufenden Bänder 1, 2 vor dem Fügen (Verschweißen) jeweils in Form einer Welle, vorzugsweise harmonischen Welle mit einer Wellenlänge λ = 1, unter gleichzeitiger Verdrehung zugeführt werden, wird aus dem unteren Wellenbauch (Wellental) 17 sowie dem oberen Wellenbauch (Wellenberg) 18 die erforderliche Umlenkung realisiert, die das laterale Zusammenführen der zunächst beab- standeten Bandkanten 3, 4 ermöglicht. Gleichzeitig bewirkt diese Bandführung ein spannungsfreies Weiterführen der aneinander geschweißten bzw. gefügten Bänder 1, 2 parallel zueinander in derselben Transporthöhe ab der Fügestelle 16.
Die Rollenbahnen 6, 7 der erfindungsgemäßen Bandführungsvorrichtung sind vorzugsweise derart ausgebildet bzw. einge- stellt, dass die aneinander zu fügenden Bänder 1, 2 gegenläufige transversale Auslenkungen vollführen. Wie in Fig. 1 dargestellt, vollführt das (vordere) Band 2 zunächst ab der Zulaufstelle 15 der Rollenbahn 7 eine abwärts verlaufende bogenförmige Bewegung, die dann wellenförmig in eine aufwärts verlaufende Bewegung übergeht und nach Erreichen des Höchst¬ punktes des Wellenberges 18 wieder in eine abwärts verlaufende bogenförmige Bewegung übergeht. Das andere Band 1 vollführt dagegen zunächst ab der Zulaufstelle 15 der Rollenbahn 6 eine wellenförmig nach oben verlaufende Bewegung, die nach Erreichen des Höchstpunktes des Wellenberges 18 in eine abwärts verlaufende bogenförmige Bewegung übergeht und nach Erreichen des Tiefstpunktes des Wellentals 17 wieder in eine aufwärts verlaufende bogenförmige Bewegung übergeht. Diese gegenläufige wellenartige Bandführung ist für die Ausführung der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich, jedoch aus Platz- und Realisierungsgründen vorteilhaft. In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die gegenläufige wellenartige Bandführung eine überlappende Anordnung der Gerüste 9 bzw. Transportrollen 10 vor der Fügestelle ermöglicht.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind mehrere Varianten denkbar, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung von der in den beiliegenden Ansprüchen umschriebenen Erfindung Gebrauch machen. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispiels- weise auch mehr als zwei parallel zueinander angeordnete
Rollenbahnen 6, 7 umfassen. Unter bestimmten Umständen kann es auch ausreichen, wenn nur eines der Bänder 1, 2 wellenförmig geführt und dabei gleichzeitig verdreht wird, um es mit seiner Längskante 3 bzw. 4 an die Längskante 4 bzw. 3 eines zweiten Bandes heranzuführen und nach dem Verschweißen insbesondere spannungsfrei und parallel mit Letzterem
weiterzuführen. Des Weiteren liegt es im Rahmen der
Erfindung, das jeweilige Band so zu führen, dass es eine transversale Auslenkung bei gleichzeitiger Verdrehung vollführt, wobei die Wellenlänge H < X < 2, bevorzugt
Ή < X < 1 entspricht.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Führen von miteinander entlang ihrer Längskanten (3, 4) zu fügender Bänder (1, 2), mit
Führungselementen (10), die eine erste Bahn (6) zur Führung eines ersten Bandes (1) der zu fügenden Bänder bilden, und Führungselementen (10), die eine zweite Bahn
(7) zur Führung eines entlang einer der Längskanten des ersten Bandes anzufügenden zweiten Bandes (2) bilden, wobei die Bahnen (6, 7) derart ausgebildet sind, dass sich die darauf geführten Bänder (1, 2) in
Transportrichtung einander annähern und ihre aneinander zu fügenden Längskanten ab einem Berührungspunkt ohne Spalt und ohne Überlappung aneinander liegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Bahnen (6, 7) wellenförmig mit einer Wellenlänge H < λ < 2 ausgebildet ist, so dass das darauf geführte Band (1, 2) eine transversale Auslenkung (17, 18) vollführt, wobei die Drehachsen und/oder Längsmittelachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen (10) der
wellenförmigen Bahn (6, 7) mit unterschiedlichen
Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt sind, so dass das darauf geführte Band (1, 2) um seine Längsachse verdreht wird .
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen (6, 7) jeweils wellenförmig mit einer Wellenlänge H < λ < 2 ausgebildet sind, so dass das auf der jeweiligen Bahn (6, 7) geführte Band (1, 2) eine transversale Auslenkung vollführt, wobei die Drehachsen und/oder Längsmittelachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen (10) der jeweiligen
wellenförmigen Bahn (6, 7) mit unterschiedlichen
Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt sind, so dass das darauf geführte Band (1, 2) um seine Längsachse verdreht wird .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmigen Bahnen (6, 7) derart ausgebildet sind, dass die entlang ihrer Längskanten aneinander zu fügenden Bänder (1, 2) gegenläufige oder gleichläufige transversale Auslenkungen vollführen. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere aufeinander folgende
Führungselemente (10) der Bahn oder Bahnen (6, 7) mit Einsteileinrichtungen versehen sind, mittels derer die Höhe und/oder der Neigungswinkel der Drehachse und/oder Längsmittelachse des jeweiligen Führungselements (10) gegenüber einer horizontalen Bezugsebene und
gegebenenfalls vertikal dazu verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Führungselement (10) der Bahn oder Bahnen (6, 7) in einer Halterung (11) drehbar gelagert ist, die auf mindestens zwei
voneinander horizontal beabstandeten Hubelementen (12), vorzugsweise Zahnstangen oder Gewindestangen (13), abgestützt ist. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente (12) mit elektromotorischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieben versehen sind, und dass eine Fernbedienung vorhanden ist, mittel derer die Antriebe einzeln oder als Gruppe steuerbar und/oder regelbar sind.
Verfahren zum Führen von miteinander entlang ihrer Längskanten (3, 4) zu fügender Bänder (1, 2), bei dem im Wesentlichen parallel mit Abstand zueinander laufende Bänder über Führungselemente (10), die eine erste Bahn (6) bilden, und Führungselemente (10) , die eine zweite Bahn (7) bilden, zu einer Fügestelle (16) geführt werden, so dass sich die auf den Bahnen (6, 7) geführten Bänder (1, 2) in Transportrichtung einander annähern und ihre aneinander zu fügenden Längskanten (3, 4) ab einem Berührungspunkt ohne Spalt und ohne Überlappung
aneinander liegen, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Bahnen (6, 7) wellenförmig mit einer Wellenlänge H < \ < 2 ausgebildet wird, so dass das darauf geführte Band (1, 2) eine transversale Auslenkung vollführt, wobei die Drehachsen und/oder Längsmittelachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen (10) der wellenförmigen Bahn mit unterschied¬ lichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt werden, so dass das darauf geführte Band (1, 2) um seine
Längsachse in Transport richtung verdreht wird. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Bahnen (6, 7) jeweils wellenförmig mit einer
Wellenlänge < λ ^ 2 ausgebildet werden, so dass das jeweilige darauf geführte Band (1, 2) eine transversale Auslenkung vollführt, wobei die Drehachsen und/oder Längsmittelachsen von mehreren aufeinander folgenden Führungselementen (10) der jeweiligen wellenförmigen Bahn mit unterschiedlichen Neigungswinkeln gegenüber einer horizontalen Bezugsebene in Richtung der anderen Bahn geneigt werden, so dass das darauf geführte Band (1, 2) um seine Längsachse in Transportrichtung verdreht wird .
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmigen Bahnen (6, 7) derart ausgebildet werden, dass die entlang ihrer Längskanten (3, 4) aneinander zu fügenden Bänder (1, 2) gegenläufige oder gleichläufige transversale Auslenkungen vollführen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Höhen und/oder die Neigungswinkel der Drehachsen und/oder Längsmittelachsen mehrerer aufeinander folgender Führungselemente (10) mindestens einer der Bahnen (6, 7) in Abhängigkeit der Dicke, Breite und/oder Güte des darauf geführten Bandes (1, 2) gegenüber einer horizontalen Bezugsebene und gegebenenfalls vertikal dazu eingestellt werden, um den von den einander zugewandten Längskanten (3, 4) der Bänder (1, 2) definierten Zuführungswinkel (a) zu variieren .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen und/oder
Längsmittelachsen mehrerer aufeinander folgender
Führungselemente (10) derart geändert werden, dass an den aneinander stoßenden Längskanten (3, 4) der Bänder (1, 2) eine definierte Kraft eingestellt wird.
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