DE19529542C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen stumpf aneinanderstoßender Bleche, insbesondere in Form von Streifen - Google Patents

Description

Das bei dicken Blechen übliche Verfahren, in eine von den stumpf aneinander­ stoßenden Blechen gebildete, V-artige Nut eine Schweißraupe zu legen, läßt sich bei dünnen Blechen, insbesondere Blechen von weniger als 1 mm Dicke, nicht anwenden. Bei dünnen Blechen werden deshalb die zu verbindenden Randstreifen hochgestellt und danach deren Höhe so weit reduziert, daß der verbleibende Stumpf beim Verschweißen mittels Elektroden in die Schweißnaht eingeht. Dabei ist es jedoch äußerst schwierig, eine beidseitig mit der Blech­ oberfläche abschließende Schweißnaht zu erhalten.

Die DE 38 28 341 A1 zeigt ein Verfahren zum stumpfen Verschweißen von Blechteilen aus Feinblech im Schmelzschweißverfahren. Dabei werden die Blechteile mit überstehendem Saum im Nahtbereich überlappend lagede­ finiert zueinander gehalten und mittels eines Laserstrahls, der dem späteren Nahtverlauf entlanggeführt wird, in einem gemeinsamen Besäumschnitt gleich­ zeitig besäumt. Nach dem Entfernen der abgeschnittenen Säume werden die Blechteile oberflächenbündig positioniert und gestoßen, und unter ansonsten unveränderter Halterung entlang dem Bauteilstoß ebenfalls mittels eines Laser­ strahls stumpf geschweißt.

Die US 5,375,496 zeigt eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Scheren von zwei Metallblechen mit zwei jeweils an einem Träger angeordneten und translatorisch bewegbaren Messern einer mechanischen Schneidevorrichtung zur Ausführung eines Schnittes und mit einer Laserschweißvorrichtung.

Die US 4,765,532 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Metallstreifen, die beabstandet voneinander zunächst geschnitten werden, dann die Stoßflächen aufeinander zubewegt werden und anschließend durch Lichtbogen- oder Laserschweißen die beiden Blechstreifen miteinander verschweißt werden.

Die DE 40 39 113 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer zusammenge­ setzten Blechtafel und einen Schweißwagen zur Durchführung des Verfahrens. Bei dem Verfahren wird durch Bildung einer Bördelnaht mit hochstehenden Bördelrändern zwischen nebeneinander gelegten Blechbahnen, die anschlie­ ßend mit Hilfe eines angetriebenen Schweißwagens miteinander verschweißt werden, eine zusammengesetzte Blechtafel gebildet, wobei die hochstehenden Bördelränder kurz vor dem Verschweißen gekürzt werden. Um die hochstehen­ den Bördel in der geforderten Höhe abzutrennen, ist eine Trennvorrichtung vorgesehen, die aus zwei einander gegenüberliegenden Schneidrollen besteht, die sich drehend entlang der hochstehenden Bördel abwälzen. Alternativ hierzu sind zwei einander gegenüberliegende Anpreß- und Transportrollen beschrie­ ben, welche eine Anpreß- und Transportfunktion übernehmen, wobei die Schneidfunktion durch ein hinter den Anpreß- und Transportrollen liegendes Laserschneidgerät gewährleistet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ver­ schweißen stumpf aneinanderstoßender Bleche zu schaffen, das sich auch für dünne Bleche eignet, einfach durchzuführen ist und eine einwandfreie, nicht über die miteinander verschweißten Bleche überstehende Schweißnaht ergibt. Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß durch das Abschneiden der sich zunächst überlappenden Randbereiche gewährleistet ist, daß die miteinander zu verschweißenden Schnittkanten beider Bleche in eine spaltfreie Anlage aneinander gebracht werden können, kann anschließend problemlos insbesondere mittels eines Laserstrahles auch bei sehr dünnen Blechen von beispielsweise 0,25 mm Dicke eine Schweißnaht erzeugt werden, die nicht nur beidseitig bündig mit der Blechoberfläche abschließt, sondern auch flüssigkeits- und gasdicht ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch eine kostengünstige Herstellung großflächiger, aus einzelnen Bahnen zusammengesetzter Membrane, die beispielsweise zur Abdeckung großer Behälter, aber auch zu anderen Zwecken, beispielsweise als Träger für große Hohlspiegel, verwendet werden können. Insbesondere dann, wenn die Bleche aus Edelstahl bestehen, hat die Membrane eine so hohe Festigkeit, daß Behälter mit einem Durchmesser bis zu 100 m problemlos überspannt werden können.

Selbstverständlich können aber auch Bleche anderer Form zur Bildung anderer Produkte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verschweißt werden.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu handhabende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 3.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schneidvorrichtung zwei Schneidrollen auf, deren Drehachsen parallel zueinander und im rechten Winkel zu der Schnittlinie verlaufen. Vorzugsweise ist zumindest die eine Schneidrolle in axialer Richtung einstellbar, um die von den beiden Schneidrollen erzeugten Schnittlinien aufeinander ausrichten zu können, damit nach dem Schnitt die Schnittkanten von der Ausrichteinrichtung in eine spaltfreie Anlage aneinander gebracht werden können. Sehr vorteilhaft ist aber auch das Schnei­ den mittels eines Laserstrahles. Insbesondere bei dickeren Blechen kann es vorteilhaft sein, den Schneidvorgang mittels eines Schneidbrenners auszufüh­ ren. Wegen des dabei entstehenden, relativ weiten Schnittspaltes wird es in der Regel notwendig sein, den Randbereichen ein rinnenförmiges, vorzugsweise dreieckförmiges Querschnittsprofil zu geben, damit die Schnittkanten in eine stumpfe Anlage gebracht werden können, indem die Rest der Randbereiche wieder zurückgebogen werden.

Die beiden Anpreßrollen können harte Rollen sein, die mittels vorgespannter Federn gegeneinander gedrückt werden und dadurch die sich überlappenden Randbereiche der Bleche während des Schneidvorgangs unverschiebbar anein­ ander pressen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen jedoch die beiden Anpreßrollen aus einem gummielastischem Material und sind gleichach­ sig zur einen bzw. anderen Schneidrolle neben diesen angeordnet. Bei Verwen­ dung eines derartigen Materials ist vorteilhafterweise der Durchmesser der beiden Anpreßrollen im unbelasteten Zustand so viel größer als der Durchmes­ ser der zugeordneten Schneidrolle, daß bei der erforderlichen Schnitt-Tiefe die Anpreßrollen in dem für den erforderlichen Anpreßdruck notwendigen Maße deformiert sind.

Die Anpreßrollen können aus zwei Teilen bestehen, zwischen denen die Schneidkante der zugeordneten Schneidrolle liegt. Man kann dann die sich überlappenden Randbereiche der Bleche zu beiden Seiten der Schnittlinien aneinanderpressen.

Insbesondere bei langen Bahnen wird die Anordnung der miteinander zu verschweißenden Bleche derart, daß die sich überlappenden Randbereiche die gewünschte Breite haben, sehr wesentlich durch einen am Träger festgelegten Führungskörper erleichtert, der je einen Führungsschlitz für die beiden zu überlappenden Randbereiche der Bleche aufweist. Die beiden Bleche brauchen hierbei nur so geführt zu werden, daß ihr Rand am Grund des zugeordneten Schlitzes des Führungskörpers anliegt. Die Breite der sich überlappenden Bereiche hat dann stets das gewünschte Maß.

Die zwischen der Schneidvorrichtung und dem Laserschweißgerät angeordnete Ausrichteinrichtung weist vorzugsweise ein Rollenpaar auf, dessen von den beiden Rollen gebildeter Spalt, durch den die Randzonen der beiden Bleche nach dem Abschneiden der Randbereiche hindurchgeführt werden, eine der Blechdicke entsprechende Weite hat. Selbstverständlich könnte statt wenigstens einer der Rollen ein Gleitschuh oder dergleichen vorgesehen sein.

Vor allem dann, wenn die quer zur Erstreckungsrichtung der Schweißnaht gemessene Breite wenigstens eines der beiden Bleche groß ist, wird zweckmäßigerweise ein bügelförmiger Träger nicht so verwendet, daß dessen beide Schenkel das eine der beiden Bleche in Querrichtung übergreifen, son­ dern so, daß sie sich in Längsrichtung der Randbereiche erstrecken. Die Schen­ kel sind dann durch den Führungskörper miteinander verbunden.

Man kann aber auch, was vor allem bei dünnen Blechen in Frage kommt, die Randbereiche der Bleche, ehe sie in die sich überlappende Lage gebracht werden, zur Bildung eines Zwischenraumes zwischen den zu verschweißenden Bleche hochbiegen. Der dadurch vorhandene Zwischenraum kann eine Ma­ terialpartie des Trägers aufnehmen, an welche außer der Schneidvorrichtung und der Schweißvorrichtung eine Rückbiegevorrichtung für die hochgebogenen Randbereiche festgelegt ist. Von dieser Rückbiegeeinrichtung, welche mit einem Führungskörper vereinigt sein kann, wird bei der Bewegung des Trägers längs des Randes der miteinander zu verschweißenden Bleche hinter der sich in dem Zwischenraum zwischen den hochgebogenen Randbereichen befinden­ den Materialpartie der Zwischenraum geschlossen und die Randbereiche in die sich überlappende Lage gebracht.

Selbstverständlich kann man die erfindungsgemäße Vorrichtung auch stationär anordnen und die Bleche bewegen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen je in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine aus einer Mehrzahl von dünnen Blechbahnen gebildete, großflächige Membrane,

Fig. 2 eine perspektivisch dargestellte Teilansicht zweier miteinander zu verschweißender Bleche vor dem und nach dem Schneid­ vorgang,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2,

Fig. 6 einen Schnitt durch die beiden Schneidrollen und die mit ih­ nen baulich vereinigten Anpreßrollen,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Trägers mit den von ihm getragenen Baugruppen,

Fig. 8 eine perspektivisch dargestellte Ansicht des Führungskörpers,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 7,

Fig. 10 eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels eines Trägers und der von ihm getragenen Baugruppen,

Fig. 11 eine Draufsicht auf zwei miteinander zu verschweißende Ble­ che und den Träger des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 11,

Fig. 13 einen Querschnitt durch zwei miteinander zu verschweißender Bleche eines dritten Ausführungsbeispiels vor dem Schneiden,

Fig. 14 einen Querschnitt entsprechend Fig. 13 nach dem Schneiden,

Fig. 15 einen Querschnitt entsprechend Fig. 13 nach dem Zurückbie­ gen der restlichen Randbereiche in eine Lage, in welcher die Schnittflächen stumpf aneinanderliegen,

Fig. 16 einen Schnitt entsprechend Fig. 13 einer Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels für einen breiteren Schnittspalt vor dem Schneiden,

Fig. 17 einen Schnitt entsprechend Fig. 13 nach dem Schneiden,

Fig. 18 einen Schnitt entsprechend Fig. 13 nach dem Zurückbiegen der Rest der Randbereiche in diejenige Lage, in welcher die Schnittflächen spaltfrei aneinander anliegen.

Das Verbinden dünner Bleche ist beispielsweise dann erforderlich, wenn, wie Fig. 1 zeigt, ein großflächiges Gebilde, das im folgenden als Membrane be­ zeichnet ist, aus einzelnen Streifen 1 zusammengefügt werden muß. Diese Streifen sind beispielsweise Abschnitte einer Bahn handelsüblicher Breite, die von einem Coil abgezogen worden ist. Nachdem die Streifen 1 zusammenge­ fügt worden sind, können die über die Randlinie 2 der Membrane überstehen­ den Bereiche 3 abgeschnitten werden. Eine derartige Membrane ist, wenn sie, wie im Ausführungsbeispiel, aus einem dünnen Edelstahlblech besteht, in vielfältiger Weise verwendbar, beispielsweise zur Abdeckung großer Behälter, wie sie in der Landwirtschaft und der kommunalen Abwasserentsorgung Ver­ wendung finden. Sofern die Streifen 1 gasdicht miteinander verbunden sind, eignet sich die Membrane auch als Spiegelträger für Hohlspiegel großen Durch­ messers.

Das im folgenden beschrieben Verfahren ermöglicht es, sehr dünne Bleche, beispielsweise Bleche mit einer Dicke zwischen 1 mm und 0,25 mm, und zwar insbesondere auch Bleche aus Edelstahl, stumpf aneinanderstoßend miteinander zu verschweißen.

Die beiden zu verschweißenden Bleche 4 und 5 werden, ehe sie miteinander verschweißt werden, so gelegt, daß ein Randbereich 4' des Bleches 4 einen entsprechenden Randbereich 5' des Bleches 5 überdeckt, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen. Die Breite der Randbereiche 4' und 5' wird entsprechend den Erfordernissen gewählt.

Während die Randbereiche 4' und 5' auf einem relativ kurzen Abschnitt so aneinandergepreßt werden, daß sie sich nicht verschieben können, werden in diesem Abschnitt zwei in Längsrichtung der Randbereiche verlaufende Schnitte ausgeführt, durch die sowohl von Randbereich 4' als auch vom Randbereich 5' je eine Randzone 4'' bzw. 5'' abgetrennt werden. Die beiden Schnittlinien sind aufeinander ausgerichtet, so daß nach dem Schnitt die beiden Bleche 4 und 5 mit ihrer Schnittkante spaltfrei stumpf aneinandergelegt werden können. Dies ist in Fig. 2 durch die Stoßlinie 6 dargestellt. Die abgeschnittenen Randzonen 4'' und 5'' werden nach oben bzw. unten abgeführt, damit die Stoßlinie 6 freiliegt. Die stumpf und spaltfrei aneinanderstoßenden Schnittkanten der beiden Bleche 4 und 5 werden dann mittels eines Laserstrahls miteinander ver­ schweißt. Die dabei entstehende Schweißnaht 7 schließt, wie Fig. 5 zeigt, bündig mit der Oberseite und der Unterseite der beiden Bleche 4 und 5 ab. Sie ist außerdem gasdicht. Wenn sichergestellt ist, daß der Laserstrahl auf die Linie 6 ausgerichtet ist, braucht diese nicht gerade zu verlaufen. Außerdem ist es nicht erforderlich, daß die Randbereiche 4' und 5' auf halber Breite geschnitten werden. Wesentlich ist nur, daß beide Schnittlinien aufeinander ausgerichtet sind, damit nach dem Schneiden die beiden Schnittkanten stumpf und spaltfrei in Anlage aneinandergebracht werden können.

Vor allem bei sehr langen Streifen 1 ist es vorteilhaft, die Überlappung der Randbereiche 4' und 5' mit Hilfe eines als Ganzes mit 8 bezeichneten Führungskörpers festzulegen, der, wie Fig. 8 zeigt, zwei parallel zueinander verlaufende Schlitze 9 und 10 aufweist, welche die für die Randbereiche 4' und 5' gewünschte Überlappung haben. Es braucht dann nur darauf geachtet zu werden, daß die Randbereiche 4' und 5' mit ihrer freien Längskante stets in Anlage am Grund der Führungsschlitze 9 bzw. 10 anliegen.

Der Führungskörper 8 verbindet starr, wie Fig. 7 und 8 zeigen, eine obere auch als Träger bezeichnete Konsole 11 mit einer unteren auch als Träger bezeichnete Konsole 14. Ein derartiger Träger ist vor allem bei breiten Blechen wesentlich vorteilhafter als die bekannten Bügel, deren Schenkel das eine Blech über dessen ganze Breite übergreifen müssen, also quer zur Längs­ erstreckung der Konsolen verlaufen. Die beiden Konsolen 11 und 14 tragen die zur Ausführung der einzelnen Arbeitsgänge erforderlichen Baugruppen.

Entweder wird der Träger in Längsrichtung der Konsolen 11 und 14 längs der Randbereiche 4' und 5' oder werden die Bleche relativ zum Träger bewegt, wobei diese beiden Randbereiche zwischen den Konsolen 11 und 14 hindurchlaufen. Die Bewegung des Trägers erfolgt beispielsweise mittels eines einer Kette. Man kann aber auch den Träger mit Rollen ausrüsten, die mittels eines Motors antreibbar sind. Dabei werden zweckmäßigerweise die beiden Bleche 4 und 5 nur an demjenigen Ende festgehalten, an dem die Verschwei­ ßung beginnt. Am anderen Ende können dann beide Bleche 4 und 5 oder nur eines von beiden so quer zur Längserstreckung der Randbereiche 4' und 5' bewegt werden, daß deren Rand im Bereich des Trägers stets in Anlage am Grund der Führungsschlitze 9 und 10 gehalten wird.

Wie Fig. 7 zeigt, tragen die Konsolen 11 und 14 je eine Rolle 16 bzw. 17, deren quer zur Längserstreckung der Randbereiche 4' und 5' verlaufende Achsen im Abstand übereinander in einer gemeinsamen Ebene liegen. Wie Fig. 6 zeigt, sind die beiden Rollen 16 und 17 gleich ausgebildet. Beide weisen eine Schneidrolle 18 bzw. 19 auf, deren Schneidkante 18' bzw. 19' durch die Schnittlinie der ebenen Stirnfläche 20 bzw. 21 mit einer konischen Fläche definiert ist. Der äußere Rand der Stirnfläche 20 liegt am äußere Rand der Stirnfläche 21 an, wodurch sichergestellt ist, daß die von den beiden Schneid­ kanten 18' und 19' erzeugten Schnittlinien aufeinander ausgerichtet sind.

Auf der Nabe sowohl der Schneidrolle 18 als auch der Schneidrolle 19 ist ein aus einem gummielastischem Material, vorzugsweise einem Gummi, bestehen­ der erster Teil 22 bzw. 23 je einer Anpreßrolle fest angeordnet, deren zylin­ drische Außenmantelfläche einen Durchmesser hat, der etwas größer ist als der Durchmesser der zugeordneten Schneidkante 18' bzw. 19'. An die Stirnflächen 20 und 21 der Schneidrollen 18 bzw. 19 schließt sich gleichachsig je ein zweiter Teil 22' bzw. 23' der Anpreßrollen an, welche den gleichen Außen­ durchmesser wie die ersten Teile 22 und 23 haben. Die Anpreßrollen werden deshalb im Schneidbereich so weit deformiert, daß sie die beiden Randbereiche 4' und 5' mit der gewünschten, eine Verschiebung dieser Randbereiche relativ zueinander verhindernden Kraft aneinanderpressen. Im Ausführungsbeispiel ist die Rolle 16 in sich von der oberen Konsole 11 nach unten erstreckenden Wangen 24 und die Rolle 17 in sich von der unteren Konsole 14 nach oben erstreckenden Wangen 25 drehbar gelagert. Die Anpreßrollen eignen sich gut für einen Antrieb mittels eines Motors.

Die Schneidrollen 18 und 19 entfallen, wenn die Randzonen 4'' und 5'' mittels eines Laserstrahles oder einer anderen Schneidvorrichtung abgetrennt werden.

Auf der dem Führungskörper 8 abgekehrten Seite ist im Abstand von der Rolle 16 an der oberen Konsole 11 ein sich bis nahe zu den Blechen 4 und 5 er­ streckender Abweiser 26 angeordnet, welcher die von der Schneidrolle 18 abgeschnittene Randzone 4'' untergreift und nach oben umlenkt. Ein entspre­ chender, an der unteren Konsole 14 festgelegter Abweiser 27 untergreift die von der Schneidrolle 19 abgeschnittene Randzone 5'' und lenkt sie nach unten ab.

Die beiden Abweiser 26 und 27 sind zwischen der Rolle 16 und einer Aus­ richtrolle 28 bzw. der Rolle 17 und einer Ausrichtrolle 29 angeordnet. Die wie die Rollen 16 und 17 in Wangen drehbar gelagerten Ausrichtrollen 28 und 29, deren Drehachsen wie diejenigen der Rollen 16 und 17 aufeinander ausge­ richtet sind, definieren einen Spalt, dessen Weite auf die Dicke der Bleche 4 und 5 eingestellt ist. Die Ausrichtrollen 28 und 29 bringen deshalb die nach dem Abschneiden der Randzonen 4'' und 5'' verbleibenden Teile der Rand­ bereiche 4' und 5' in eine Ebene. Dabei kommen die Schnittkanten in eine spaltfreie, stumpfe Anlage aneinander.

Den beiden Ausrichtrollen 28 und 29 folgt ein im Ausführungsbeispiel an der oberen Konsole 11 angeordnetes Laserschweißgerät 30, dessen Laserstrahl auf die Linie 6 ausgerichtet ist, in welcher die beiden miteinander zu verbindenden Schnittflächen aneinanderstoßen.

Der Führungskörper 8 und insbesondere die beiden aus den Rollen 16 und 17 bzw. 28 und 29 bestehenden Rollenpaare bilden zusammen mit den Konsolen 11 und 14 einen Wagen, der mittels eines Zugseiles oder dergleichen längs der sich überdeckenden Randbereiche 4' und 5' bewegt werden kann. Sofern der Wagen motorisch angetriebene Rollen aufweist, kann man ihn stationär anord­ nen und mittels der Rollen die Bleche transportieren.

Wenn, beispielsweise wegen zu geringer Belastbarkeit, eine Verbindung der Konsolen 11 und 14 über den Führungskörper nicht in Frage kommt, kann man, wie Fig. 10 zeigt, einen Bügel 113 vorsehen, dessen Schenkel 112 sich entgegen der Bewegungsrichtung der Vorrichtung erstrecken. Voraussetzung für die Verwendung eines solchen Bügels 113 ist allerdings, daß, wie die Fig. 11 und 12 zeigen, die Randbereiche 104' und 105' der beiden Bleche 104 bzw. 105 hochgestellt werden, und zwar vorzugsweise beide in der gleichen Rich­ tung. Es ist dann zwischen den beiden Blechen 104 und 105 zunächst ein Zwischenraum 131 vorhanden, der, wie die Fig. 11 und 12 zeigen, den Joch­ abschnitt 113' des Bügels 113 aufnehmen kann.

Ehe die Randbereiche 104' und 105' in die sich überlappende Lage gebracht werden können, müssen sie zunächst wieder zurückgebogen werden. Dieses Zurückbiegen und das Einstellen der gewünschten Überlappung der Randberei­ che 104' und 105' erfolgt mittels eines Rückbiege- und Führungskörpers 108. Selbstverständlich könnte das Rückbiegen der Randbereiche 104' und 105' auch mittels einer Rückbiegeeinrichtung erfolgen, welche vor einem wie der Führungskörper 8 ausgebildeten Führungskörper angeordnet ist.

Die beiden am Bügel 113 befestigten Konsolen 111 und 114 tragen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel Rollen 116 bzw. 117, Abweiser 126 bzw. 127 und Ausrichtrollen 128 bzw. 129. Ein Laserschweißgerät 130 ist an einer der beiden Konsolen 111 bzw. 114 so angeordnet, daß sein Strahl auf diejenige Linie ausgerichtet ist, längs der die Schnittkanten der beiden Bleche 104 und 105 stumpf und spaltfrei aneinanderstoßen. Selbstverständlich könnte auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Schneidvorgang nicht mittels Schneidrollen, sondern mittels des Laserstrahles einer Laserstrahl-Schneidvorrichtung ausge­ führt werden.

Sofern die sich überlappenden Randbereiche der Bleche nicht mittels einer Schneidvorrichtung geschnitten werden können, welche wie die in Fig. 6 dargestellten Schneidrollen oder wie ein Laserstrahl-Schneidgerät praktisch spaltfreie Schnittlinien zu erzeugen vermögen, weil insbesondere die zu schnei­ denden Bleche relativ dick sind, also beispielsweise ein Dicke von mehreren Millimetern haben, kann man auch eine Schneidvorrichtung einsetzen, welche die Endzonen von den Randbereichen unter Bildung eines mehr oder weniger breiten Spaltes abtrennt, sofern man, wie Fig. 13 zeigt, den beiden sich über­ lappenden Randbereichen 204' und 205' der Bleche 204 bzw. 205 je ein rinnenförmiges Querschnittsprofil gibt, vorzugsweise ein dreieckartiges Quer­ schnittsprofil. Der Schnitt wird längs der Knicklinie der beiden aneinander anliegenden Randbereiche 204' und 205' geführt, wodurch die Endzonen 204'' und 205'' entfernt werden und ein Schnittspalt 232 entsteht. Nun brauchen nur noch die Reste der Randbereiche 204' und 205' wieder zurückgebogen und zusammen mit den Blechen 204 und 205 in eine gemeinsame Ebene gebracht werden, um eine spaltfreie, stumpfe Anlage der Schnittflächen aneinander zu erhalten, wie dies Fig. 15 zeigt. Längs der Stoßlinie 206 erfolgt dann das Verschweißen mittels eines Laserstrahles.

Das Formen des Querschnittsprofils der Randbereiche 204 und 205 kann erfolgen, ehe diese in die überlappende Lage gebracht werden oder auch, nachdem diese in die überlappende Lage gebracht worden sind. Der Winkel, den die Randbereiche 204' und 205' mit den Blechen 204 bzw. 205 vor dem Schneidvorgang einschließen müssen, hängt davon ab, wie groß die Weite des Spaltes 232 ist, die bei der Schneidvorrichtung erzeugt wird. Dies zeigt deut­ lich ein Vergleich der Fig. 13 bis 15 einerseits mit den Fig. 16 bis 18 anderer­ seits. Je größer die Weite des von der Schneidvorrichtung erzeugten Spaltes 232 ist, desto steiler müssen die beiden Flanken des rinnenförmigen Quer­ schnittsprofils sein, das den beiden Randbereichen 204' und 205' gegeben wird.

Claims (15)

1. Verfahren zum Verschweißen stumpf aneinanderstoßender, dünner Bleche, insbesondere in Form von Streifen, bei dem

• a) die beiden zu verschweißenden Bleche mit sich überlappenden Randbereichen nebeneinander gelegt werden,
• b) von den sich überlappenden Randbereichen mit aufeinander ausgerichteten Schnittkanten Endzonen abgeschnitten werden,
• c) die Schnittflächen beider Bleche in stumpfe Anlage aneinandergebracht und
• d) anschließend, vorzugsweise mittels eines Laserstrahls, längs der Stoßlinie miteinander verschweißt werden,

dadurch gekennzeichnet,

• a) daß den Randbereichen beider Bleche ein rinnenförmiges Querschnittsprofil gegeben wird, ehe die Endzonen abgeschnitten werden, und
• b) daß nach dem Abschneiden der Endzonen die restlichen Teile der Randbereiche in die von den Blechen definierten Flächen zurückgebogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschnittenen Endzonen aus der von den beiden Blechen definierten Fläche, vorzugsweise in einer gekrümmten Bahn, herausgeführt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit:

• 1. einem Träger (11, 14; 111, 113, 114) für eine Schneidvorrichtung (18, 18', 19, 19'), welche von den beiden sich überlappenden Randbereichen (4', 5'; 104', 105'; 204', 205') je eine Endzone (4'', 5''; 204'', 205'') abschneidet,
• 2. einer die Schnittkanten beider Bleche (4, 5; 104, 105; 204, 205) in Anlage aneinanderbringende Ausrichteinrichtung (28, 29; 128, 129)
• 3. und einem Schweißgerät, vorzugsweise ein Laserschweißgerät (30; 130), das auf die Stoßlinie (6) der miteinander zu verschweißenden Bleche (4, 5; 104, 105) ausgerichtet ist,

dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß am Träger (11, 14; 111, 113, 114) wenigstens ein Rollenpaar vorgesehen ist, dessen drehbar gelagerte Anpreßrollen (22, 23) die sich überlappenden Randbereiche (4', 5'; 104', 105') der Bleche (4, 5; 104, 105) gegeneinanderdrücken,
• 2. und daß eine Rückbiegeeinrichtung (108) für die Randbereiche vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung ein Laserschneidgerät, einen Schneidbrenner oder zwei Schneidrollen (18, 18', 19, 19') aufweist, deren Drehachsen parallel zueinander und im rechten Winkel zu den aufeinander ausgerichteten Schnittlinien verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Schneidrolle (18) in axialer Richtung einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anpreßrollen (22, 23) aus einem gummielastischen Material bestehen und gleichachsig zur einen bzw. anderen Schneidrolle (18, 19) neben diesen angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der beiden Anpreßrollen (22, 23) im unbelasteten Zustand größer ist als der Durchmesser der zugeordneten Schneidrolle (18, 19) an deren Schneidkante (18', 19').

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Anpreßrollen aus zwei Teilen (22, 22', 23, 23') besteht, die sich an die eine bzw. andere Stirnseite der zugeordneten Schneidrolle (18, 19) anschließen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger (11, 13, 14; 111, 113, 114) ein Führungskörper (8; 108) festgelegt ist, der je einen Führungsschlitz (9, 10) für die beiden zu überlappenden Randbereiche (4', 5'; 104', 105'; 204', 205') der Bleche (4, 5; 104, 105; 204, 205) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsschlitze (9, 10) in zueinander parallelen Ebenen liegen, sich entsprechend der Überlappungsbreite der Bleche (4, 5; 104, 105) überlappen und zu einander gegenüberliegenden Seiten des Führungskörpers (8; 108) hin offen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Schneidvorrichtung und dem Laserschweißgerät (30; 130) angeordnete Ausrichteinrichtung ein Rollenpaar aufweist, dessen von den beiden Rollen (28, 29; 128, 129) gebildeter Spalt, durch den die Randbereiche (4', 5'; 104', 105') der beiden Bleche nach dem Abschneiden der Endzonen (4'', 5'') hindurchgeführt werden, eine der Blechdicke entsprechende Weite hat.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Rollen (18, 19, 22, 23, 28, 29) mittels eines Motors antreibbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (11, 14) die Form eines U-förmigen Bügels hat, dessen Schenkel sich in der Längsrichtung der Randbereiche (4', 5'; 104', 105'; 204', 205') erstrecken und über den Führungskörper miteinander verbunden sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (108, 113, 114) eine den durch hochgestellte Randbereiche (104', 105') der beiden Bleche (104, 105) gebildeten, spaltförmigen Zwischenraum (131) durchdringenden Materialpartie (113') aufweist, weiche diejenigen Teile (111, 112, 114, 115) des Trägers miteinander verbindet, welche außer den für den Schneidvorgang und den Schweißvorgang erforderlichen Baugruppen die Rückbiegeeinrichtung (108) für die hochgestellten Randbereiche (104', 105') tragen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper und die Rückbiegeeinrichtung eine einzige Baugruppe (108) bilden.