WO2021144394A1 - Heftmaschine - Google Patents

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WO2021144394A1
WO2021144394A1 PCT/EP2021/050747 EP2021050747W WO2021144394A1 WO 2021144394 A1 WO2021144394 A1 WO 2021144394A1 EP 2021050747 W EP2021050747 W EP 2021050747W WO 2021144394 A1 WO2021144394 A1 WO 2021144394A1
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WO
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punching
punching tool
tool
mpa
another
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/050747
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English (en)
French (fr)
Inventor
Melanie INGENDOH
Manuel Bendler
Original Assignee
Sms Group Gmbh
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Publication date
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Priority to CN202180009624.8A priority patent/CN114945433A/zh
Priority to EP21700736.8A priority patent/EP4090480A1/de
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    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a stapling machine for connecting an end section of an outgoing metal strip to a starting section of an incoming metal strip for a continuously operated belt system, as is typically used in metal strip treatment or metal strip finishing plants.
  • the present invention relates to a belt system comprising the stapling machine according to the invention and a method for connecting an end section of an outgoing metal strip to an initial section of an incoming metal strip in a continuously operated belt system.
  • stapling machines are used to maintain the continuous run of the belt and connect the new metal belt with the outgoing metal belt in the entry area of the belt system.
  • different types of connection such as clinching, gluing, welding or punching, can be used.
  • Corresponding stapling machines are widely known to those skilled in the art from the prior art.
  • the stapling machines most frequently used in practice use punch connections, which are also known as stitching. Such stapling machines have a single stapling tool built into the stapling machine in one or two rows.
  • stitching can generally be used up to a metal strip thickness of 6 mm.
  • a stapling machine is known from US Pat. No. 3,114,151 in which an end section of a first metal strip is connected to the start section of a second metal strip is connected by means of a stitch seam.
  • both sections of the respective metal strips are initially overlapped. Then the thickness of the overlap area is reduced transversely to the longitudinal extension of the two metal strips to such an extent that a connection by means of the stitch seam is made possible.
  • the stapling tools have technologically unsuitable parameters, since they are typically designed for the minimum metal strip thicknesses to be stapled.
  • aluminum strips in particular, it has been shown that a cutting process when stapling with knife gaps that are too narrow not only has a detrimental effect on the durability of the stapling tool, but also on the quality of the cutting edges during stapling. In the case of aluminum tapes in particular, this leads to increased tinsel formation in the area of the stitching seam.
  • These metal flakes are carried to the subsequent process areas, where they have a negative effect on the product quality of the metal strips to be processed. Furthermore, the metal flakes settle on the rollers of the process line and cause increased maintenance costs.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a stapling 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.
  • a further object of the present invention is to provide an improved method for connecting an end section of an outgoing metal strip to an initial section of an incoming metal strip in a continuously operated strip installation.
  • a stapling machine for a continuously operated belt system for connecting the end section of an outgoing metal strip to the starting 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, the two thickness ranges and / or strength ranges differing from one another.
  • the first thickness range is preferably 0.2 to 2.5 mm and the second thickness range 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 area and / or a second strength area connected to one another with a second punching tool, both thickness areas and / or strength areas differing from one another. Due to the two different punching tools, depending on the band thicknesses to be stapled and / or the band strengths of the metal bands to be connected to one another, the appropriate punching tool can be selected and used in accordance with the connection requirements. This not only has a positive effect on the quality of the cutting edges, but also protects the punching tool used.
  • Stitching is preferably used as the type of connection. Stitching is a specific punching process in which a form-fitting connection between the two metal strips is created by creating a punching geometry and then stretching it.
  • the connection by means of stitch seams can advantageously take place in a single row or, more preferably, in a double row.
  • the metal strips to be connected to one another are preferably aluminum strips or steel strips.
  • the first punching tool has a first punching pattern and the second punching tool has a second punching pattern, the two punching patterns differing from one another.
  • the punching patterns are different punching geometries that are punched into the corresponding metal strip, for example aluminum or steel, by means of the punch and the die. Due to the different punching patterns that the two punching tools have, the punching tools can each be optimally designed for the respective metal strips, so that the seaming machine according to the invention can be used overall 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 which differs from the first cutting gap. This also has an advantageous 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 tool change between the first and the second punching tool can be done manually
  • the stapling machine according to the invention is advantageously designed in such a way that the tool change between the first and the second punching tool takes place fully automatically. This makes it possible for the tool to be changed while the belt is running. It is therefore not necessary to stop the entire strip processing line of the strip system.
  • both punching tools are arranged in a punching tool cassette.
  • the punching tool cassette is preferably displaceable within the stapling machine by means of a displacement device.
  • the stapling machine has, for example, a motor and a toothed 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 is arranged in a parking position.
  • the punching tool located in the punching position is exchanged for the other punching tool in stock, in which the shifting device of the stapling machine moves 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 an improved and faster tool change, so that the effort for the entire tool change process is reduced.
  • the tool change preferably takes place between two stitch seams while the belt is running.
  • the tool can be changed while the belt is not running.
  • each of the punching tools is designed with a blow-off by means of compressed air and / or a tool oiling.
  • Another aspect of the present invention also relates to a tape system having the stapling machine according to the invention.
  • FIG. 1 a variant embodiment of the stapling machine according to the invention in a side view
  • FIG. 2 a variant embodiment of the stapling machine according to the invention in a side view
  • Figure 2 shows a variant of the punching tool cartridge.
  • Figure 1 is a stapling machine 1 for connecting the end portion of an outgoing metal strip with the beginning portion of an incoming
  • the stapling machine 1 comprises a first punching tool 20, which is designed to connect metal strips, the thicknesses of which are in a first thickness range, preferably in the range from 0.2 to 2.5 mm, to one another, as well as a second punching tool 30, which is used for this purpose is designed to connect metal strips, the thicknesses of which are in a second thickness range, preferably 2 to 3.5 mm, to one another, the two thickness ranges differing from one another.
  • the two punching tools 20, 30 are arranged in a punching tool cassette 80, which can be displaced by means of a displacement device 60 within the stapling machine 1, so that the first punching tool 20 is in a punching position 50 and the second punching tool 30 is in a parking position 70 within the stapler 1 can be arranged.
  • the stapling machine 1 has a motor (not shown) and a toothed rack 10 which interacts with the punching tool cassette 80 and allows the rapid tool change.
  • each of the punching tools 20, 30 has a corresponding punch and a die (not shown).
  • the punch and the die of the first punching tool 20 preferably 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. Additionally or alternatively, the punches and the die 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 variant 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 stitching machine 1.
  • the punching tool 30 is accordingly arranged on the tape entry side and outside the stitching 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, which allows a fully automatic tool change.
  • the tool change can preferably be carried out while the belt is running between two stitch seams or when the belt is not running.
  • the first punching tool 20 is transferred out of the punching position 50 and into the storage position.
  • the punching tool cassette 80 is shifted by means of the shifting device 60 so far that the first punching tool 20 is arranged on the strip outlet side, while the second punching tool 30 reaches the punching position 50.
  • a wear plate 71 which protects the first punching tool 20 from possible damage, is also provided on the strip outlet side.
  • the first punching tool 20 is designed to connect the metal strips to one another when their strengths are in a first strength range
  • the second punching tool 30 then being designed to connect the metal strips to one another when their strengths lie in a second strength range, the two strength ranges differing from one another.
  • the first strength range can comprise 20 MPa to 250 MPa and the second strength range 200 MPa to 600 MPa.
  • the first strength range can include, for example, 100 MPa to 350 MPa and the second strength range 300 MPa to 1000 MPa.
  • FIG. 2 a variant of the punching tool cartridge 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 stapling machine 1 and moved over the rack 10 (FIG. 1).
  • the punching tool cassette 80 is moved into the correct end position via stop elements 83 arranged on the cover plate 81, which is queried by a limit switch (not shown).
  • the two punching tools 20, 30 are fastened below the cover plate 81.
  • each of the punches 20, 30 includes a plurality
  • Skids 84 which thread themselves into a lifting slab 11 (FIG. 1), for example when the punching tool cassette 80 is displaced. If the lower tool part of the respective punching tool 20, 30 does not follow the lowering of the lifting slab 11 by 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.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine 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), das dazu ausgebildet ist, Metallbänder mit einem ersten Dickenbereich und/oder Festigkeitsbereich miteinander zu verbinden, und ein zweites Stanzwerkzeug (30), das dazu ausgebildet ist, Metallbänder mit einem zweiten Dickenbereich und/oder Festigkeitsbereich miteinander zu verbinden, wobei beide Dickenbereiche und/oder Festigkeitsbereiche sich voneinander unterscheiden.

Description

Heftmaschine 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. 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 9 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.
Vorzugsweise 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 Fleftmaschine insgesamt für ein größeres Materialspektrum einsetzbar ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das erste Stanzwerkzeug einen ersten Schneidspalt und das zweite Stanzwerkzeug einen zweiten Schneidspalt aufweist, 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.
Grundsätzlich kann der Werkzeugwechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Stanzwerkzeug manuell erfolgen
Vorteilhafterweise 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. 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

Ansprüche
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.
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. Heftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Stanzwerkzeug (20) einen ersten Schneidspalt und das zweite Stanzwerkzeug (30) einen zweiten Schneidspalt aufweist, der sich von dem ersten Schneidspalt unterscheidet.
6. Heftmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beide Stanzwerkzeuge (20, 30) in einer Stanzwerkzeugkassette (80) angeordnet sind.
7. Heftmaschine nach Anspruch 6, wobei 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) innerhalb der Heftmaschine (1) anordenbar ist oder umgekehrt.
8. Bandanlage aufweisend eine Heftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. 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/oder - 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.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei beide Stanzwerkzeuge (20, 30) in einer Stanzwerkzeugkassette (80) angeordnet werden, die innerhalb der Heftmaschine (1 ) verschiebbar gelagert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Werkzeugwechsel im
Bandlaufbetrieb zwischen zwei Stitchnähten oder im Bandlaufstillstand erfolgt.
12. Verfahren Anspruch 11, wobei der Werkzeugwechsel vollautomatisch erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, wobei das Verbinden mittels Stitchnähten einreihig oder vorzugsweise doppelreihig erfolgt.
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