Vorrichtung zum Zusammenschweissen von Bandenden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zu- sammenschweissen von Bandenden, welche gleichzeitig durch zwei im Abstand voneinander an einem Halter angeordnete und je einer Schnittkante zugeordnete Schermesser in einem Zug besäumt werden.
Durch die deutsche Patentschrift <B>1216</B> 073 ist eine Vorrichtung vorstehender Art bekannt. Die Vorteile dieser bekannten Vorrichtung bestehen im wesent lichen darin, dass durch die beiden Trennscheren an den zusammenzufügenden Bandenden eine einwand freie Gestaltung der Schnittkanten erzielt wird. So wird beispielsweise bei beiden Schnittkanten eine nach un ten zunehmende Abquetschung auf der Oberseite er reicht. Es ergibt sich dadurch eine sehr günstige Schweissfuge mit V-förmiger Schweisskantenvorberei- tung, was insbesondere für dickere mit Zusatzdraht zu verschweissende Bleche einen zusätzlichen Vorteil be deutet.
Aber auch für Transformatorenbleche von etwa 0,3 mm Stärke bietet die Vorrichtung gemäss der deut schen Patentschrift<B>1216</B> 073 wesentliche Vorteile, da bei diesen Blechen ein Luftspalt von nur 0,1 mm zwi schen den beschnittenen Bändern ein Zusammen- schweissen unmöglich macht Nach dem Besäumen der Bandenden wird gemäss obiger Druckschrift der Schermesserhalter unter die Ebene abgesenkt, in der sich die Bänder zum Schweis- sen befinden.
Nach dem Absenken des Schermesser halters dient dann der obere Teil desselben als Aufla gefläche für das Schweissbad und zugleich zum Fest klemmen der Bandenden während des Schweissvorgan- ges.
Den unbestrittenen Vorteilen der oben geschilder ten Doppelfunktion des Schermesserhalters steht jedoch der Nachteil gegenüber, dass eine Wiederholung des Trennschnittes nach einmaliger Durchführung des selben und anschliessender Verschweissung der Band enden nicht möglich ist, da sich die Schermesser ja unterhalb des nunmehr geschlossenen Bandes befinden. Eine solche Wiederholung des Trennvorganges ist aber unter Umständen erforderlich, beispielsweise bei nicht ordnungsgemässer Verschweissung der Bandenden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaf fen, womit der Trennvorgang beliebig oft wiederholbar ist, ohne das Band vorher aus der Anlage entfernen zu müssen. Zur Lösung des Problems wird erfindungsge- mäss vorgeschlagen, dass der Halter rahmenförmig ausgebildet ist und am oberen Querbalken die Scher messer trägt und dass die Innenseite des unteren Quer balkens als Auflagefläche für das Schweissbad ausge bildet ist.
Nach dem Trennvorgang können die Trennwerk zeuge sofort wieder in ihre Ausgangsstellung zurückge fahren werden, so dass der Trennvorgang - auch nach dem Verschweissen der Bandenden - beliebig oft wie derholbar ist. Die als Schweissunterlage ausgebildete Innenseite des unteren Querbalkens kann selbstver ständlich - ebenso wie beim Gegenstand der deutschen Patentschrift 1 216 073 - zugleich zum Festklemmen der zu verschweissenden Bandenden dienen.
Die unumstrittenen Vorteile der bekannten Ein richtung bleiben somit gewahrt, während sich die Fort schrittlichkeit der Erfindung in der beliebigen Wieder holbarkeit des Trennvorganges äussert. Ein weiterer Punkt, worin sich die erfindungsgemässe Vorrichtung der bekannten eindeutig überlegen zeigt, besteht darin, dass der obere Querbalken, vorzugsweise die Oberseite desselben, zugleich zur Aufhängung des verfahrbaren Schweissbrenners dienen kann.
Es empfiehlt sich beispielsweise, auf der Oberseite des oberen Querbalkens eine Zahnstange zu befestigen, in die das Antriebsritzel des Brennerantriebs eingreift. Dabei ist der mit dem Schweissbrenner verfahrbare Antriebsmotor zweckmässig oberhalb des Querbalkens angeordnet, während der Schweissbrenner selbst - ge gebenenfalls höhenverstellbar - an den oberen Quer balken seitlich umgreifenden Trägerteilen befestigt ist.
Durch diese Aufhängung des Schweissbrenners am Schermesserhalter wird vorteilhaft einerseits eine sepa- rate Brennerhalterung überflüssig, andererseits ist das Konstantbleiben des einmal eingestellten Abstandes Brenner-Schweissauflage stets gewährleistet, da diese beiden Teile ja durch den Schermesserhalter fest mit einander verbunden sind.
In der Zeichnung ist zur näheren Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel dargestellt und zwar zeigt: Fig. 1 eine Bandschweissanlage in Ansicht; Fig. 2 eine Ansicht in Richtung eines Pfeiles A in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht der Bandschweissanlage nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 Einspann- und Trennvorrichtung der Band- schweissanlage nach Fig. 1 bis 3 in Form eines ver- grösserten Ausschnittes, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V - V in Fig. 4, Fig. 8 die Grundstellung der Bandschweissanlage beim Durchlauf der Bänder (schematisch), Fig. 7 die Grundstellung der Bandschweissanlage nach dem Einspannen der Bandenden (schematisch), Fig.
8 die Grundstellung der Bandschweissanlage nach dem Besäumen der Bandenden (schematisch), Fig. 9 die Grundstellung der Bandschweissanlage vor dem Zusammenführen der besäumten Bandenden (schematisch) und Fig. 10 ebenfalls in schematischer Form die Schweisstellung der Bandschweissanlage.
Wie insbesondere aus Fig. 1 und 2 zu ersehen, ist die gesamte Bandschweissanlage auf Walzprofilträger- teilen 10 montiert, die etwas unterhalb der durch eine dünne Linie 11 gekennzeichneten Flurhöhe angeordnet sind.
Wesentliche Teile der Bandschweissanlage sind eine Trennvorrichtung 12, 13 zwei Spannbackenpaare 14 (siehe insbesondere Fig. 4 und 5) sowie die eigent liche Schweisseinrichtung. Die Schweisseinrichtung ist in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellt. Sie kann beliebiger Bauart sein, ausgeführt beispielsweise als Lichtbogenschutzgasschweisseinrichtung mit oder ohne Zusatzmaterial oder auch als Autogenschweiss- einrichtung.
Mit 12 ist der bewegliche Teil der Trennvorrich tung bezeichnet. Er besteht aus einem vertikal beweg lichen rahmenförmigen Halter, an dessen oberem Bal ken 15 beidseitig Schermesser 16 befestigt sind. Der insbesondere aus Fig. 4 ersichtliche stationäre Teil 13 der Trennvorrichtung ist ebenfalls mit zwei Schermes sern versehen, die dort mit 31 beziffert sind.
Die mit 17 bezeichnete Oberseite des oberen Bal kens 15 des beweglichen Teils 12 der Trennvorrich tung dient zugleich zur Aufnahme der Schweissbren- nerführung sowie der Zuführmittel für das ggf. verwen dete Zusatzmaterial, die in Fig. 1 bis 3 durch eine Drahthaspel 18 angedeutet sind. Der aus Fig. 4 ersicht liche und dort mit 19 bezeichnete untere Balken des Schermesserhalters ist an seiner Innenseite 20 als Schweissunterlage ausgebildet und zu diesem Zweck mit einer Kupferauflage 21 versehen.
Der Schermesserhalter 15 wird pneumatisch betä tigt. Zu diesem Zweck ist unterhalb der Anlage in einer Grube 22 versenkt eine pneumatische Hubvor richtung 23 vorgesehen. In der Grube 22 ist ferner auf Schienen 24 ein Wagen 25 verfahrbar angeordnet, der zum Abtransport von Blechabfällen dient. Die Laufrichtung der zu verschweissenden Bänder ist in Fig. 1 und 3 durch einen Pfeil 26 angedeutet. Bedingt durch die symmetrische Ausbildung der An lage ist nach Fig. 1 und 3 eine Zuführung des ablau fenden Bandes sowohl von links als auch von rechts her möglich. Die mit 27 und 28 bezifferten Bänder werden auf Rollen 29, 30 in die Maschine hinein bzw. aus der Maschine herausgeführt.
Zum Festklemmen der zu besäumenden Bandenden dienen die bereits oben erwähnten Spannbackenpaare 14. In Fig. 1 bis 3 sind jeweils die oberen mit 32 be zeichneten Spannbacken gut erkennbar, während in Fig. 4 und 5 auch die unteren Spannbacken dargestellt und mit 33 beziffert sind. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind Trennvorrichtung 12, 13 sowie Spannvorrichtung 14 schräg zur Bandlaufrichtung angeordnet und zwar unter einem Winkel von etwa<B>83'.</B>
Für die Hubbewegung der oberen Spannbacken 32 sind pneumatisch betriebene Kolben 34 vorgesehen, die in Zylindern 35 verschiebbar angeordnet sind. Die Kolben 34 sind dabei an der Stelle 36 am jeweiligen oberen Spannbacken 32 und die Zylinder 35 an der Stelle 37 am Maschinenkörper aasgelenkt. Zwischen Zylinder 35 und Kolben 36 sind jeweils Tellerfederpa kete 45 angeordnet, die in entspanntem Zustand der Zylinder zum Ausgleich des Eigengewichts der oberen Spannbacken dienen. In Zylindern 38 verschiebbare, ebenfalls pneumatisch betätigte Kolben 39 dienen zur Horizontalverschiebung der Spannbackenpaare, die wie weiter unten noch ausführlich erläutert - nach er folgter Besäumung der Bandenden erforderlich ist.
Es ist selbstverständlich zweckmässig, sowohl für die Hubbetätigung der oberen Spannbacken 32 als auch die Horizontalverschiebung der Spannbacken paare sowie auch die Hubbewegung der beweglichen Trennvorrichtung 12 ein gemeinsames Druckmittelsy stem vorzusehen. Darüber hinaus wird dieses Druck mittelsystem auch für die Querverstellung der Spann backenpaare eingesetzt und zwar zum Zwecke des Ausrichtens der Bänder gegeneinander, beispielsweise auf deren Mitten. Auch hierzu dienen wieder in Zylin dern verschiebbare Kolben. Aus Fig. 3 sind diese Zylinder bzw. Kolben ersichtlich und dort mit 51 bzw. 52 beziffert.
Durch eine solche Querverstelleinrichtung ist ein wesentlich exakteres Ausrichten der Bänder ge geneinander möglich als mit den herkömmlichen senk rechten Walzen. Darüber hinaus kann durch Fortfall der herkömmlichen Ausrichteinrichtung ein erheblicher Betrag an Baulänge der Bandschweissanlage eingespart werden.
Wie insbesondere aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, sind auf den oberen Spannbacken 32 je zwei Zylinder 40 angeordnet, die mit Druckanschlüssen 41, 42 versehen sind. In den Zylindern 40 ist je ein pneumatisch betä tigter Kolben 43 angeordnet, der den oberen Spann backen 32 in einer Ausnehmung 44 durchsetzt und zur Betätigung des jeweiligen unteren Spannbackens 33 dient.
In Fig. 6 bis 10 ist nun in schematischer Form die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Bandschweiss anlage anhand der charakteristischen Grundstellungen derselben erläutert.
Nach Fig. 6 befindet sich die Bandschweissanlage in Banddurchlaufstellung, d. h. es befindet sich in die sem Moment nur ein Band in der Maschine, welches bis zu seinem Ende die Maschine durchlaufen muss. Mit den Spannbackenpaaren 32, 33 koordinierte Leit- rollen 29, 46 sind soweit angehoben, dass das Band 27 über die stationären Schermesser 31 ungehindert hin weglaufen kann. Die Spannbacken 32, 33 sind ge spreizt und gleichzeitig geschwenkt, woraus man schliessen kann, dass sie am Maschinenkörper ange lenkt sind.
Fig. 7 zeigt die Anlage unmittelbar vor dem Besäu- men der Bandenden. Die Spannbackenpaare 32, 33 sind geschlossen und die Bänder 27, 28 sind jeweils an zwei Stellen eingeklemmt: Einmal in rückwärtiger Richtung zwischen dem unteren Spannbacken 33 und dem oberen Spannbacken 32, welcher letztere dort zu diesem Zweck mit einer bremsbelagartigen Kunststoff schicht 47 mit hohem Reibungsbeiwert versehen ist. Dies ist auch in Fig. 4 und 5 sehr gut erkennbar. Die zweite Spannstelle befindet sich an den vorderen, ge geneinander gerichteten Enden der oberen Spannbak- ken 32.
Die Einspannung der Bandenden erfolgt dort zwischen den oberen Spannbacken 32 und der Halte vorrichtung 4$ für die stationären Schermesser 31. Ein auf dem oberen Spannbacken 32 jeweils befestigter Verstärkungsbalken 49 dient zur Stabilisierung der oberen Spannbacken.
Während bei der Grundstellung gemäss Fig. 7 die beweglichen Schermesser 16 noch oberhalb der Band ebene angeordnet sind, befinden sie sich nach erfolg tem Besäumen der Bandenden gemäss Fig. 8 nunmehr unterhalb der Bandebene, werden aber - wie Fig. 9 verdeutlicht - unmittelbar dann wieder in die alte Stel lung (Fig. 7) gebracht. Da die besäumten Bandenden nunmehr einen Abstand voneinander aufweisen der dem der Schermesser entspricht, ist für den anschlies- senden Schweissvorgang eine Zusammenführung der beiden Bandenden erforderlich.
Dies erfolgt durch ein leichtes Anheben der Spannbackenpaare 32, 33, wobei die hintere Einspannung zwischen Backen 32 und 33 bestehen bleibt, während die vordere Einspannung zwi schen Backen 32 und stationärer Haltevorrichtung 48 gelöst wird. Die beiden Spannbackenpaare 32, 33 kön nen nun unter Mitnahme der Bandenden in die Schweisstellung gemäss Fig. 10 in waagerechter Rich tung verfahren werden.
Anschliessend erfolgt erneut eine Festklemmung der Bandenden an den vorderen Enden der oberen Spannbacken 32, diesmal jedoch von unten her durch die Schweissunterlage 21. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, sind an der Vorderkante der oberen Spannbacken zu diesem Zweck Spannbackenteile 53 vorgesehen, die nebeneinander über die gesamte Breite der oberen Spannbacken angeordnet sind und jeweils eine Breite von etwa 300 mm aufweisen. Zwischen den Spannbackenteilen 53 und ihrem Trägerorgan, den oberen Spannbacken 32 ist durchgehend über die ge samte Breite der oberen Spannbacken eine Zwischen schicht 54 kreisrunden Querschnitts angeordnet.
Diese Zwischenschicht 54 besteht aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi, und hat zusammen mit den Spannbackenteilen 53 die Aufgabe, den von den Spannbacken ausgeübten Druck auf das einge spannte Band gleichmässig zu verteilen. Eventuelle Dickenunterschiede innerhalb eines Bandes bzw. Ober flächenunebenheiten können dadurch ausgeglichen werden.
Jedes Spannbackenteil 53 ist mittels eines Schrau benbolzens 55 und zweier Muttern 56 am oberen Spannbacken 32 befestigt. Ferner weisen die Spann backenteile an ihren rückwärtigen Enden nasenartige Fortsätze 57 auf, die in entsprechend gestaltete Aus nehmungen 58 in einer Schiene 59 eingreifen, die mit tels Schrauben 60 am oberen Spannbacken 32 befestigt ist. Dies ermöglicht bei nicht völlig angezogenen Mut- tern 56 eine gewisse Beweglichkeit und Nachgiebigkeit der Spannbackenteile 53, wodurch unter Mitwirkung der Gummischicht 54 ein Ausgleich von Breiten- bzw. Dickenunterschieden oder Oberflächenunebenheiten der einzuspannenden Bleche bzw. Bänder erreicht wird.
Die Unterseiten der Spannbackenteile 53 sind fer ner mit einer über die gesamte Spannbackenbreite rei chenden Kupferschicht 61 belegt. Diese Kupferschicht erfüllt die Funktion, beim Lichtbogenschweissen auf tretende, die Schweissung beeinträchtigende Wirbel ströme abzuleiten. Die Dicke der Kupferschicht 61 ist so bemessen, dass die Beweglichkeit der Spannbacken teile 53 nicht beeinträchtigt wird.
Nach der Einspannung der Bandenden zwischen Spannbackenteilen 53 und Schweissunterlage 21 kann die Schweissung durch den in Fig. 7 bis 10 angedeute ten und mit 50 bezeichneten Schweissbrenner vorge nommen werden.