DE19828236C1 - Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwischen den Stoßkanten von zu verschweißenden Blechen - Google Patents
Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwischen den Stoßkanten von zu verschweißenden BlechenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwi
schen den Stoßkanten von Blechen, die mittels eines Strahlschweißverfahrens
miteinander verschweißt werden, mit einer auf einer Blechseite angeordneten
Strahlungsquelle und einem auf der anderen Blechseite angeordneten Strah
lungsempfänger.
Um die Stoßkanten von Blechen, insbesondere Blechbändern, Blechplatinen
und Tailored Blanks ohne Zusatzmaterial mittels eines Laser- oder Elektronen
strahls verschweißen zu können, ist es erforderlich, die Stoßkanten möglichst
eng zusammenzubringen, so daß unter Berücksichtigung der nicht zu vermei
denden Welligkeit in den Stoßkanten sich eine maximale Spaltbreite von 0,1 mm
ergibt (EP 0 234 346 B1). Die Spaltbreite zwischen den Stoßkanten hängt
aber nicht nur von der Welligkeit oder anderen mechanischen Fehlern der
Stoßkanten ab, sondern auch von Wärmespannungen, die beim Schweißen
entstehen. Deshalb ist bereits vorgeschlagen worden, die Bleche im Bereich
der Schweißkanten in Bandlaufrichtung unmittelbar hinter der Schweißstelle zu
kühlen und die Kühlintensität in Abhängigkeit von der gemessenen Spaltbreite
zu regeln (EP 0 450 349 B1). - Da sich die Meßeinrichtung in unmittelbarer Nä
he der Schweißstelle befindet, ist sie während des Betriebes erheblichen Be
anspruchungen und auch einem hohen Schmutzaufwand ausgesetzt, weil
Schmutzpartikel mit hoher Geschwindigkeit aus der Schweißstelle herauskata
pultiert werden. Schmutzpartikel und auch Rauch können die Funktionsfähig
keit der Meßeinrichtung erheblich beeinträchtigen.
Bei einer anderen Meßeinrichtung sind Strahlungsquelle und Strahlungsemp
fänger auf einer Blechseite jeweils hinter zugeordneten Fenstern angeordnet
(DE 195 45 713 A1). Die Fenster werden mit Luft umspült, um sie von Rauch
und Schmutzpartikeln freizuhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Funktionsfähigkeit einer Meßeinrichtung der
eingangs beschriebenen Gattung auch bei großem Schmutzanfall zu gewähr
leisten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Strahlungsquelle und der Strah
lungsempfänger in zugeordneten, geschlossenen Kammern untergebracht
sind, die in Strahlrichtung jeweils eine Öffnung besitzen, und daß die Kammern
einen Druckluftanschluß aufweisen. Die Öffnung sollte kleiner sein als der
Querschnitt der Kammer, aber so groß, daß der Meßstrahl durch die Öffnung
nicht behindert wird. Erfindungsgemäß sind die Strahlungsquelle und der
Strahlungsempfänger in zugeordneten, geschlossenen Kammern geschützt
untergebracht, so daß sie von aus der Schweißstelle herauskatapultierten
Schmutzpartikeln nicht unmittelbar getroffen werden können. Weil aber nicht
ausgeschlossen werden kann, daß Schmutzpartikel auch durch die Öffnungen
in die Kammern eindringen können, werden die Kammern mit Druckluft gespült,
die durch Öffnungen wieder austritt und dabei einerseits verhindert, daß
Schmutzpartikel gegen den Strömungswiderstand in den Öffnungen in die
Kammern eindringen sowie andererseits dafür sorgt, daß dennoch in die Kam
mern eingedrungene Schmutzpartikel mit dem Druckluftstrom wieder aus den
Kammern ausgespült werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Druckluftanschluß an der der Öffnung
gegenüberliegenden Seite der Kammer angeordnet, so daß die Kammer voll
ständig vom Druckluftstrom durchspült wird. Es versteht sich, daß die Quer
schnitte der Kammern so groß sind, daß darin die Strahlungsquelle bzw. der
Strahlungsempfänger mit hinreichendem Querschnitt für den Druckluftstrom
untergebracht sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann neben jeder Kammer im Bereich
der Öffnung eine Druckluftdüse angeordnet sein, deren Druckluftstrahl
Schmutzpartikel und/oder Rauch aus dem Bereich der Schweißstelle bereits
vor Erreichen der Öffnung ablenkt bzw. aus der Öffnung ausgetragene
Schmutzpartikel abführt. Zweckmäßig ist es, die Druckluftdüsen im wesentli
chen parallel zu den Blechebenen und im wesentlichen in Transportrichtung
der Blechbänder auszurichten.
Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der
Erfindung erläutert; Es zeigen
Fig. 1 schematisch und teilweise geschnitten die Seitenansicht einer
Vorrichtung zum Stumpfschweißen der Stoßkanten zweier Bleche
mit einer Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwi
schen den Stoßkanten,
Fig. 2 teilweise einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.
In der Zeichnung erkennt man zwei Blechbänder 1, 2, die mit Hilfe von zuge
ordneten Klemmrollenpaaren 3 bzw. 4 an eine Schweißstelle 5 herangeführt
werden, wo ihre Stoßkanten mit Hilfe einer nicht dargestellten Laser- oder
Elektronenstrahlschweißeinrichtung miteinander verschweißt werden. In Trans
portrichtung 6 vor der Schweißstelle 5 werden die Blechbänder 1, 2 bzw. ihre
Stoßkantenbereiche an Führungsflächen 7, 8 eines sogenannten, an sich be
kannten Z-Profils 23 im spitzen Winkel aufeinander zugeführt, bis die Stoßkan
ten an der Schweißstelle 5 fugenlos aneinander liegen. Während des Schweiß
vorganges werden die Bleche von der oberen Druckrolle 19 und unteren Basis
rolle 20 gehalten und geführt.
In geringem Abstand vor der Schweißstelle 5 befindet sich eine Meßeinrich
tung, die aus einer oberhalb der Blechbänder 1, 2 angeordneten Strahlungs
quelle 9, die den Kabelanschluß 27 besitzt und z. B. einen Laserstrahl aussen
det und einem unterhalb der Blechbänder 1, 2 angeordneten Strahlungsemp
fänger 10 besteht. Die Strahlungsquelle 9 ist in einer bis auf eine Öffnung 11
allseitig geschlossenen Kammer 12 untergebracht. Die Öffnung 11 ist kleiner
als der Kammerquerschnitt, sie ist jedoch so groß, daß der von der Strahlungs
quelle 9 ausgehenden Strahl nicht beeinträchtigt wird. Auf der der Öffnung 11
gegenüberliegenden Kammerseite befindet sich ein Druckluftanschluß 13, der
an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen ist. Die Kammer 12 ist
so groß, daß ein hinreichender Strömungsquerschnitt für die aus dem Druck
luftanschluß 13 in die Kammer 12 eintretende Druckluft vorhanden ist, so daß
die Strahlungsquelle vom Druckluftstrom umspült wird, der aus der Öffnung 11
wieder austritt.
Auch der Strahlungsempfänger 10 ist in einer zugeordneten, allseitig bis auf
eine Öffnung 14 geschlossenen Kammer 15 untergebracht. Die Kammer 15
weist auf der der Öffnung 14 gegenüberliegenden Seite ebenfalls einen Druck
luftanschluß 16 auf, der mit der nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden
ist. Die Kammer 15 ist so groß, daß neben dem darin untergebrachten Strah
lungsempfänger 10 ein hinreichender Strömungsquerschnitt für den aus dem
Druckluftanschluß 16 in die Kammer 15 eintretenden Druckluftstrom vorhanden
ist. Der Druckluftstrom umspült den Strahlungsempfänger und tritt aus der Öff
nung 14 wieder aus.
Die aus den Öffnungen 11 bzw. 14 austretenden Druckluftströme werden auch
als Blow-Jet bezeichnet. Sie verhindern, daß Rauch oder von der Schweißstelle
5 herauskatapultierte Schmutzpartikel durch die Öffnungen 11 bzw. 14 in die
jeweiligen Kammern 12 bzw. 15 gelangen und sorgen dafür, daß dennoch in
die Kammern 12 bis 15 gelangte Schmutzpartikel mit dem Druckluftstrom wie
der ausgetragen werden.
Neben jeder Kammer 12 bzw. 15 sind weitere, an eine nicht dargestellte
Druckluftquelle angeschlossene Druckluftdüsen 17 bzw. 18 angeordnet, die
sich bei der dargestellten Ausführung unmittelbar über den Blechbändern 1
bzw. 2 befinden und im wesentlichen parallel zu den Bandebenen sowie in
Transportrichtung 6 ausgerichtet sind. Die aus den Druckluftdüsen 17 bzw. 18
austretenden Druckluftstrahlen fangen von der Schweißstelle 5 herauskatapul
tierte Schmutzpartikel und auch Rauch ab oder lenken diese so ab, daß sie
nicht in den Bereich der Öffnungen 11 bzw. 14 gelangen können. Sie nehmen
auch Schmutzpartikel mit, die aus den Öffnungen 11 bzw. 14 ausgetragen sind.
Diese Druckluftströme werden auch als Cross-Jet bezeichnet.
Aus Fig. 2 ist insbesondere die Führung des Bleche 1, 2 mit Hilfe der seitli
chen Klemmrollenpaare 3, 4 ersichtlich. Zusätzlich gleiten die Bleche 1, 2 auf
einer unteren und einer oberen Auflageleiste 22, die mit Hilfe von Befesti
gungsschrauben 25 am Maschinengrundkörper 24 befestigt sind. Die erfin
dungsgemäße Meßeinrichtung ist insgesamt in einem Gehäuse 21 angeordnet,
das mit Schrauben 26 mit der Z-Schiene 23 verbunden ist.
(
1
)Blechband, Blechplatine, Tailored Blanks
(
(
2
)Blechband, Blechplatine, Tailored Blanks
(
(
3
)Klemmrollenpaar
(
(
4
)Klemmrollenpaar
(
(
5
)Schweißstelle
(
(
6
)Transportrichtung
(
(
7
)Führungsfläche an (
23
)
(
(
8
)Führungsfläche an (
23
)
(
(
9
)Strahlungsquelle
(
(
10
)Strahlungsempfänger
(
(
11
)Öffnung
(
(
12
)Kammer
(
(
13
)Druckluftanschluß
(
(
14
)Öffnung
(
(
15
)Kammer
(
(
16
)Druckluftanschluß
(
(
17
)Druckluftdüse
(
(
18
)Druckluftdüse
(
(
19
)Druckrolle
(
(
20
)Basisrolle
(
(
21
)Gehäuse für Meßeinrichtung
(
(
22
)Auflageleisten für (
1
) bzw. (
2
)
(
(
23
)Z-Schiene, Z-Profil
(
(
24
)Maschinengrundkörper
(
(
25
)Schraube für (
22
) an (
24
)
(
(
26
)Schraube für (
23
) an (
24
)
(
(
27
)Kabelanschluß für Meßeinrichtung
Claims (6)
1. Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwischen den Stoßkanten
von Blechen, die mittels eines Strahlschweißverfahrens miteinander ver
schweißt werden, mit einer auf einer Blechseite angeordneten Strahlungs
quelle und einem auf der anderen Blechseite angeordneten Strahlungs
empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (9) und der
Strahlungsempfänger (10) in zugeordneten, geschlossenen Kammern (12,
15) untergebracht sind, die in Strahlrichtung jeweils eine Öffnung (11, 14)
besitzen und daß die Kammern (12, 15) einen Druckluftanschluß (13, 16)
aufweisen.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öff
nung (11, 14) kleiner ist als der Querschnitt der Kammer (12,
15).
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckluftanschluß (13, 16) auf der der Öffnung (11, 14) gegen
überliegenden Seite der Kammer (12, 15) angeordnet ist.
4. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß neben jeder Kammer (12, 15) im Bereich der Öffnung (11, 14)
eine Druckluftdüse (17, 18) angeordnet ist.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Druckluftdüsen (17, 18) im wesentlichen parallel zu den Blech
ebenen gerichtet sind.
6. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Druckluftdüsen (17, 18) im wesentlichen in Transportrichtung
(6) der Blechen (1, 2) gerichtet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828236A DE19828236C1 (de) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwischen den Stoßkanten von zu verschweißenden Blechen |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19828236A DE19828236C1 (de) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwischen den Stoßkanten von zu verschweißenden Blechen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19828236C1 true DE19828236C1 (de) | 1999-07-15 |
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ID=7871925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19828236A Expired - Fee Related DE19828236C1 (de) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Meßeinrichtung zum Bestimmen der Spaltbreite zwischen den Stoßkanten von zu verschweißenden Blechen |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19828236C1 (de) |
WO (1) | WO1999067049A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1998-06-25 DE DE19828236A patent/DE19828236C1/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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WO1999067049A1 (de) | 1999-12-29 |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: THYSSEN KRUPP INDUSTRIES AG, 45128 ESSEN, DE |
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