DE3902451A1 - Verfahren zum verbinden von streifen - Google Patents

Verfahren zum verbinden von streifen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Streifen, und insbesondere ein Verfahren zum Verbinden von Streifen wie flexible, streifenförmige Metallplatten, Metallfolien, flexible streifenförmige Filme und dgl.
Diese Art von Verfahren zum Verbinden von Streifen beinhaltet ein Verfahren, bei dem die Enden der Streifen übereinandergelegt werden und bei dem sie mittels eines auf zwei Seiten klebenden Bandes verbunden werden, oder bei dem sie durch die Verwendung von Ultraschallwellen geschmolzen werden, um miteinander verbunden zu werden, ein Verfahren, um die Streifen mechanisch übereinanderzupassen und ein Verfahren, um die Streifen durch Schweißen zu verbinden.
In Fig. 3 ist eine Erläuterungsskizze eines herkömmlichen Verfahrens dargestellt, bei dem Streifen mittels Schweißen verbunden werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird ein nachfolgender Streifen 70 von einer Rolle 72 abgerollt, wird auf eine Führungsrolle 74 übertragen und wird dann der Verbindungsvorrichtung 76 zugeführt. Die Verbindungsvorrichtung 76 beinhaltet eine Vorschneidevorrichtung 78, welche ihrerseits mit Schneideeinrichtungen 80, 80 versehen ist. Die vordere Kante 70 A des nachfolgenden Streifens 70 wird durch die Vorschneidevorrichtung 78 geschnitten, so daß sie genau gegen das hintere Ende 82 A eines vorausgehenden Streifens 82 gedrückt werden kann, mit dem sie verbunden werden soll.
Nach der Vorschneidevorrichtung 78 ist eine Schweißvorrichtung 84 angeordnet, welche aus Klammern 86, 88 und einem Schweißbrenner 90 besteht. Das vordere Ende 70 A des nachfolgenden Streifens 70 wird durch die Klammern 86 gehalten und das hintere Ende 82 A des vorausgehenden Streifens 82 wird gehalten, wodurch der nachfolgende Streifen 70 und der vorausgehende Streifen 82 gegeneinander gedrückt oder geringfügig übereinandergeschoben werden können. Als Schweißmethode wird ein TIG-Bogenschweißverfahren in diesem Fall verwendet, aber es können auch andere Schweißverfahren verwendet werden, so z. B. ein MIG-Bogenschweißverfahren, Gasschweißen, ein Laserschweißverfahren mit CO₂ oder YAG-Lasern und dgl. Der Schweißbrenner 90 ist oberhalb der zusammengedrückten Teile der Streifen angeordnet und wird in Richtung der Breite der entsprechenden Streifen 70, 82 bewegt, um die Streifen 71 A, 82 A zusammenzuschweißen. Wenn die Dicke der Streifen 70, 82 0,3 mm oder kleiner ist, schmelzen die Streifen 70, 82, die verbunden werden sollen, sehr leicht und darum ist es in diesen Fällen bevorzugt, daß die Streifenenden 70 A und 82 A sich geringfügig überlappen, bevor sie zusammengeschweißt werden.
Nach der Schweißvorrichtung 84 ist eine Walzvorrichtung 92 angeordnet, die eine rollende Walze 94 und einen Gegenbalken 96 umfaßt. Die zusammengeschweißten Teile des folgenden Streifens 70 und des vorhergehenden Streifens 82 können durch die Tätigkeit der Rolle 94 gewalzt werden.
Falls bei dem vorerwähnten konventionellen Streifenschweißverfahren der führende Streifen 82 oder der folgende Streifen 70 zweimal dicker ist als der andere, ist es schwierig, die Verbindungsbedingungen festzusetzen, wenn sie durch Verwendung von Ultraschallwellen oder durch Schweißen verbunden werden sollen. Weiterhin ist es schwierig, falls die Materialien oder die Oberflächenbehandlungen der Streifen unterschiedlich sind, derartige Streifen mittels Ultraschallwellen oder Schweißen zu verbinden.
Da zur Zeit ein Verfahren, um Streifen zu führen oder zuzuführen, schwierig ist, bewirken die vorstehend erwähnten Nachteile, daß sich die Verbindungsbereiche der Streifen, wenn die Streifen geführt werden, wiederholt falten, wodurch vollständige Falten in den Streifenverbindungsbereichen erzeugt werden, oder wodurch bewirkt wird, daß die Streifen in den Verbindungsbereichen brechen, da die Streifenverbindungsbereiche bewegt werden, wenn Zugkräfte durch Führungsrollen und dgl. auf sie ausgeübt werden. Es besteht weiterhin ein Bedürfnis nach größerer Verschiedenheit der Produkte und darum müssen die Form und die Materialien dieser Streifen unterschiedlich gestaltet werden. Die herkömmlichen Verbindungsverfahren sind jedoch nicht dazu in der Lage, mit Produktionsplänen zu arbeiten, die den vorerwähnten gesteigerten Bedürfnissen entsprechen.
In Fig. 10 ist ein Verfahren zum Verbinden von überstehenden Streifen gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, werden die Metallstreifen 50 und 52 übereinander angeordnet und die Verbindungsbereiche 53 werden durch die Verwendung eines zweiseitigen Klebebandes zusammengeklebt oder durch Verwendung von Ultraschallwellen zusammengeschweißt (siehe Fig. 4 und 6 der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 59-24 526).
Bei der Verwendung dieses bekannten, in Fig. 10 gezeigten Verfahrens zum Verbinden von Metallplatten, können die Verbindungsbereiche 53 jedoch nicht glatt mit einer Führungswalze und dgl. zusammengeführt werden, da die Verbindungsbereiche in der Höhe voneinander unterschiedlich sind. Zum Beispiel, beim Beschichten einer lichtempfindlichen Schicht bei der Herstellung einer Platte zur Herstellung in der Planographie, muß die Beschichtungseinrichtung zurückgezogen werden, um zu verhindern, daß die Metallstreifen beschädigt werden oder brechen, wenn die Verbindungsbereiche der Metallstreifen mit einem Höhenunterschied der Beschichtungseinrichtung zugeführt werden. Wenn die Beschichtungseinrichtung nicht zurückgezogen wird, haben die Verbindungsbereiche 53 nachteilige Effekte auf die Beschichtungszustände des Streifens, wodurch sich eine schlechte Qualität der beschichteten Streifen ergibt.
Zusätzlich zu den vorerwähnten Nachteilen beim Verfahren gemäß dem Stand der Technik, können die ganzen Oberflächen der Verbindungsbereiche 53 häufig nicht miteinander verbunden werden, und als Ergebnis besteht die Möglichkeit, daß sich die Verbindungsbereichsoberflächen 53 abschälen, wenn die Metallstreifen zugeführt werden. Bei einem Verfahren, welches eine Oberflächenbehandlung durch Verwendung einer Behandlungslösung aufweist, kann, wenn die Metallstreifen die Behandlungslösung durchlaufen, die Behandlungslösung und dgl. in die Zwischenräume zwischen die Verbindungsoberflächen 53 eindringen, welches die schlechte Qualität der Produkte in den folgenden Schritten erhöht.
Da es bei dem vorerwähnten Verbindungsverfahren gemäß dem Stand der Technik nötig ist, die aneinanderstoßenden Flächen der Metallstreifen genau einander zuzuordnen, ist es schwierig, die aneinanderstoßenden Oberflächen schnell und genau aneinander anzuordnen, so daß dafür eine lange Zeit erforderlich ist. Andererseits wird das Verfahren, um die Metallstreifen zu verbinden, ausgeführt, während diese zugeführt werden, und deshalb wird ein Sammler verwendet, um das Verbindungsverfahren durchzuführen, ohne die Zuführung zu unterbinden. Die Kapazität eines Sammlers ist jedoch begrenzt und so ist die Zeit, die für den Verbindungsvorgang zur Verfügung steht, ebenfalls begrenzt. Aus diesen Gründen ist die Zuführeinrichtung gezwungen zu stoppen, wenn der Verbindungsvorgang zu lange andauert.
In Fig. 13 ist eine Untersuchungsansicht des Metallaufbaus der Bereiche von geschweißten, verbundenen Teilen einer Aluminiumplatte gezeigt, welche eine Dicke von 0,15 mm aufweist und eine Aluminiumplatte, welche eine Dicke von 0,3 mm aufweist, die um 1 mm einander überlappt sind und die durch das TIG-Bogenschweißverfahren verschweißt sind. Wie in Fig. 13 zu sehen ist, sind die Endbereiche 70 A und 82 A der Metallstreifen, die kaltgewalzt sind, verbunden, denn in den Verbindungsteilen ist ein Schmelzbereich 62 erzeugt worden, der zuerst geschmolzen ist und dann erstarrte, und in den Randbereichen des Schmelzbereichs 62 sind rekristallisierte Teile 64, 64 zu sehen, welche durch das Schweißverfahren für eine bestimmte Zeit erhitzt werden und welche dadurch rekristallisiert werden. Mit anderen Worten, die geschweißten Verbindungsbereiche des kaltgewalzten Materials beinhalten den Schmelzbereich 62, der geschmolzen und erstarrt ist und die rekristallisierten Bereiche 64, 64, die aufgrund der Hitze während des Schweißens rekristallisierten. In den Randbereichen der geschweißten Verbindungsbereiche sind noch Mutter-Materialbereiche (welche die ursprünglichen Metallstreifen sind) 66, in denen keine der vorerwähnten Schmelzvorgänge, Erstarrungsvorgänge und Rekristallisierungsvorgänge aufgetreten ist. Dies bedeutet, daß drei Gefügestrukturen in den Verbindungsbereichen der Metallstreifen gebildet werden. Die geschweißten Verbindungsbereiche der Metallstreifen, die nicht kaltgewalzt sind, können in drei Metallstrukturen klassifiziert werden, nämlich einen Schmelzbereich, einen Rekristallisierungsbereich und einem Muttermaterialbereich.
Wenn die Metallstreifen mit dem konventionellen Schweiß- und Verbindungsverfahren zusammengefügt werden, sind die geschweißten und zusammengefügten Teile der Metallstreifen manchmal unterschiedlich in der Dicke zu der der Originalmetallstreifen. Wenn dünne Streifen um 2 mm oder dgl. überlappt werden, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, und zusammengeschweißt werden, um miteinander verbunden zu werden, ist die Dicke der geschweißten und verbundenen Bereiche größer als die der ursprünglichen Metallstreifen. Wenn die Dicke der geschweißten und verbundenen Teile des Metalles sehr unterschiedlich ist gegenüber der Dicke der ursprünglichen Metallstreifen, und wenn die Metallstreifen solche geschweißten und verbundenen Bereiche aufweisen, die über eine große Anzahl von Kaliberwalzen geführt werden, dann wird eine Beanspruchungskonzentration in den geschweißten und verbundenen Bereichen auftreten, welche bewirkt, daß die geschweißten und verbundenen Bereiche brechen. Insbesondere, wenn Metallstreifen, die in der Dicke unterschiedlich voneinander sind, verbunden werden, ist die Spannungskonzentration außerordentlich groß.
Da der Muttermaterialbereich 66 größer ist als der rekristallisierte Bereich 64 und dieser größer oder gleich dem Schmelzbereich 62, was die Härte und die Zugfestigkeit angeht, wird sich, wenn eine Biegebeanspruchung auf einen Metallstreifen wirkt, und zwar im Muttermaterialbereich, im Bereich der Rekristallisierung und im Schmelzbereich, die Spannung auf den Bereich konzentrieren, wo der Wechsel der Dicke großt ist, und in diesem Fall, ist der Rekristallisierungsbereich, der eine geringe Zugfestigkeit aufweist, in diesem Bereich angeordnet. Aus diesem Grund ist bei Metallstreifen, die Verbindungsbereiche haben, die gemäß den Verfahren des Standes der Technik verbunden sind, und die über eine große Anzahl von Kaliberwalzen geführt werden, die Möglichkeit gegeben, daß sie nach kurzer Zeit brechen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorerwähnten Merkmale der Verfahren des Standes der Technik zu beseitigen.
Es ist dementsprechend die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden von Streifen zu schaffen, bei dem, selbst wenn die Streifen, die miteinander verbunden werden solllen, in Form oder in Material voneinander unterschiedlich sind, eine ausreichende Festigkeit in den verbundenen Bereichen erreicht wird, so daß die Streifen sicher über eine Kaliberwalze und dgl. geführt werden können.
Es ist ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden von Streifen zu schaffen, welche, wenn die Enden der Streifen in einem Winkel von 5° oder mehr in bezug auf ihre Breite geneigt ist, aneinanderstoßen oder sich gering zum Schweißen überlappen, dazu geeignet ist, die aneinanderstoßenden oder sich geringfügig überlappenden Enden der Streifen schnell und genau zu schneiden, und die Zeit zu verringern, die erforderlich ist, die Streifen zu verbinden.
Es ist ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden von Streifen zu schaffen, welches in der Lage ist, die Festigkeit der geschweißten und verbundenen Bereiche des Streifens zu erhöhen, insbesondere, die Festigkeit der Bereiche der geschweißten und verbundenen Bereiche, in denen leicht eine Spannungskonzentration auftritt, um zu verhindern, daß die geschweißten und verbundenen Teile der Streifen brechen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Streifen nicht direkt miteinander verbunden werden, sondern daß ein Hilfsstreifen zwischen die Streifen geschoben wird, um die Streifen miteinander zu verbinden.
Das heißt, bei diesem Aspekt, daß, wenn sich die Streifen, die miteinander zu verbinden sind, in Form und Material voneinander unterscheiden, die Form oder das Material des Hilfsstreifen so gemacht werden kann, daß er denen der Streifen, die miteinander zu verbinden sind, sehr ähnlich ist, so daß die Verbindungsbedingungen der Streifen einfach gewählt werden können und daß die verbundenen Bereiche der Streifen eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um so flexibel auf Änderungen in einem Produktionsplan oder einer Produktion mit vielen unterschiedlichen Produkten und kleinen Produktmengen fertigzuwerden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden die Streifen teilweise übereinandergelegt, wobei die sich überlappenden Bereiche in einem Winkel von 5° oder mehr in bezug auf die Breitenrichtung der Streifen geneigt sind und dann geschnitten werden, wobei der Schnitt und die dann aneinanderstoßenden Oberflächen zusammengeschweißt sind.
Gemäß dem vorerwähnten Streifenverbindungsverfahren werden die Streifen teilweise einander überlappt und die überlappten Bereiche werden um einen Winkel von 5° oder mehr in bezug auf die Breitenrichtung der Streifen geneigt und dann mit einer Schneideeinrichtung od. dgl. geschnitten. Dadurch kann in den geschnittenen und aneinanderstoßenden Oberflächen der Streifen ein genaues Aneinanderstoßen gleichzeitig mit dem Schneiden erreicht werden, so daß das Schweißen unmittelbar ausgeführt werden kann, während dieses schnell Aneinanderstoßen beibehalten wird. Dieses eliminiert den Vorgang, die aneinanderstoßenden Oberflächen der Streifen in bezug aufeinander anzuordnen, und darum kann die Zeit, die für den Verbindungsvorgang erforderlich ist, im großen Ausmaß reduziert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wird bei einem Verfahren zum Verbinden von Streifen, bei dem die Enden der Streifen geschweißt werden und in den geschweißten und verbundenen Bereichen der Streifen ein Schmelzbereich und ein Rekristallisierungsbereich gebildet wird, welcher unter dem Einfluß von Hitze während des Schweißens entsteht, folgende Verbesserung geschaffen: die geschweißten und verbundenen Bereiche sind so gebildet, daß ein Unterschied der Streifendicke zwischen den Schmelzbereichen und den Rekristallisierungsbereichen innerhalb von 30% liegt und daß der Unterschied der Streifendicke zwischen dem Rekristallisierungsbereich und dem Bereich, der nicht durch die Hitze während des Schweißens beeinflußt wird, innerhalb von 30% liegt.
Gemäß dem vorerwähnten Verfahren zum Verbinden von Streifen, ist der Rekristallisierungsbereich, welcher den Bereich bildet, der am meisten bei geschweißten und verbundenen Bereichen bricht, derart ausgebildet, daß die Dickendifferenz in einem Bereich von 30% in bezug auf den benachtbarten Schmelzbereich und dem Bereich ist, der nicht durch die Hitze während des Schweißens beeinträchtigt ist, wodurch, wenn eine Zugbeanspruchung oder eine Biegebeanspruchung auf die Streifen wirkt, diese Zugbeanspruchung oder diese Biegebeanspruchung sich nur schwer im rekristallisierten Bereich konzentrieren kann. Darum werden, selbst wenn die Streifen, die solcherart geschweißte und verbundene Bereiche aufweisen, über eine große Anzahl von Kaliberwalzen unter Zugbeanspruchung geführt wird, die verbundenen Bereiche der Streifen nicht infolge der erhöhten Beanspruchung brechen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile bei allen Figuren der Zeichnung sind. Es zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht auf Verbindungsbereiche von Streifen, die in der Dicke unterschiedlich voneinander sind und die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammengefügt sind;
Fig. 2 eine Seitenansicht der verbundenen Bereiche dieser Streifen gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführung einer Verbindungseinrichtung, welche verwendet wird, um das vorliegende Verbindungsverfahren auszuführen, um streifenartige Metallstreifen zu verbinden;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung, welche verwendet wird, um die vorliegende Erfindung zur Verbindung streifenförmiger Materialien auszuführen,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Zusammenfügevorrichtung, welche in der Verbindungsvorrichtung gemäß Fig. 4 vorgesehen ist;
Fig. 6 eine erläuternde Darstellung einer Schweißeinrichtung, welche in der Verbindungsvorrichtung gemäß Fig. 4 vorgesehen ist;
Fig. 7(A) bis (F) entsprechende erläuternde Darstellungen eines Verfahrens zum Verbinden von streifenartigen Metallstreifen miteinander gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Verbindungsbereiche der Streifen, wenn diese geschnitten sind;
Fig. 9 eine Aufsicht auf die Verbindungsbereiche der bandartigen Metallstreifen;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Bereiche, die mit einem herkömmlichen Streifenverbindungsverfahren zusammengeschweißt sind;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung, welche verwendet wird, um das vorliegende Verfahren auszuführen;
Fig. 12 eine Untersuchungsansicht des Metallaufbaus des Schnittes der geschweißten und verbundenen Teile der Streifen, die gemäß dem vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden sind; und
Fig. 13 eine Untersuchungsansicht des Metallaufbaus des Schnittes der geschweißten und verbundenen Bereiche der Streifen, die miteinander durch ein Streifenverbindungsverfahren gemäß dem Stand der Technik verbunden sind.
Nachfolgend wird eine genaue Beschreibung von zu bevorzugenden Ausführungen eines Verfahrens zum Verbinden von Streifen miteinander gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung gegeben.
In Fig. 1 ist eine Aufsicht auf die verbundenen Bereiche von Streifen gegeben, die mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind das hintere Ende eines führenden Streifens 1 und das führende Ende eines folgenden Streifens 4 mittels eines Hilfsstreifens 2 miteinander verbunden. Der führende Streifen 1 ist so ausgebildet, daß er eine geringere Dicke aufweist als der folgende Streifen 4, d. h., die Dicke des führenden Streifens 1 ist gleich oder weniger als die Hälfte der Dicke des folgenden Streifens 4. Weiterhin sind die Oberflächen des führenden und des folgenden Streifens 1 und 4 mit einem Walzöl behandelt worden.
Der Hilfsstreifen 2 ist mit einem entfetteten Material gebildet und besteht aus einem Material, das einen Längs-Elastizitätsmodul aufweist, der geringer ist als die des vorausgehenden und folgenden Streifens 1 und 4. Die Länge des Hilfsstreifens 2 ist ausreichend kurz in bezug auf den vorausgehenden und folgenden Streifen 1 und 4. Vorzugsweise liegt er im Bereich zwischen 200 mm und 5000 mm und bevorzugt kann er 1000 mm sein. Weiterhin ist der Hilfsstreifen 2 dicker als der dünn vorausgehende Streifen 1 und dünner als der dicke, folgende Streifen 4. Die Dicke des Hilfsstreifens ist vorzugsweise so gewählt, daß er im Bereich von 1 bis 2mal dicker ist als der dünne Streifen 1 und ungefähr halb bis 1mal so dick ist wie der folgende Streifen 4.
Die beiden Enden des Hilfsstreifens 2 stoßen an die Enden des führenden Streifens 1 und des folgenden Streifens 4 an und sind mit diesen entsprechend verbunden, oder sie lappen leicht über und sind mit den Enden des vorausgehenden und folgenden Streifens 1 und 4 durch Schweißen entsprechend verbunden. Die verbundenen Bereiche 6 und 8 sind dann jeweils durch Schweißen behandelt. Das Walzen wird von oberhalb der verbundenen Bereiche ausgeführt. Zu den Schweißverfahren, die zu diesem Zweck verwendet werden können, gehören TIG-Bogenschweißen, MIG-Bogenschweißen, Gasschweißen, Laserschweißen mit CO₂ und YAG-Lasern und dgl. sowie andere Schweißverfahren. Tatsächlich wird eines dieser Verfahren gemäß der Beschaffenheit des vorausgehenden Streifens 1 des folgenden Streifens 4 und des Hilfsstreifen 2 ausgewählt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Streifen, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, sind der vorausgehende Streifen 1 und der folgende Streifen 4 nicht direkt miteinander verbunden und verschweißt, sondern sie sind durch die Vermittlung des Hilfsstreifens 2 miteinander verbunden. Das heißt, der vorausgehende Streifen 1 und der folgende Streifen 4 sind indirekt durch die Verwendung des Hilfsstreifens 2 als Mittel verbunden. Dadurch sind die Verhältnisse, wenn ein großer Unterschied zwischen der Dicke des vorausgehenden und des folgenden Streifens 1 und 4 besteht, zum Verbinden des Hilfsstreifens 2 mit dem vorausgehenden Streifen und folgenden Streifen 1 und 4 einfach zu wählen, da die Dicke des Hilfsstreifens 2 ungefähr der Dicke des vorausgehenden und des folgenden Streifens 1 und 4 entspricht. Außerdem kann das indirekte Verbinden durch Vermittlung des Hilfsstreifens 2 die Festigkeit der verbundenen Bereiche erhöhen.
Aufgrund der Tatsache, daß der Hilfsstreifen 2 aus einem entfetteten Material gebildet ist, kann das Schweißen, selbst wenn der vorausgehende und der folgende Streifen 1 und 4 mit einem Walzöl oder ähnlichem behandelt wurden, leicht durchgeführt werden und die verschweißten Teile können mit Kraft belastet werden.
Im vorerwähnten Ausführungsbeispiel wurde die Verwendung des Hilfsstreifens 2 gezeigt, wenn der vorausgehende und der nachfolgende Streifen 1 und 4 sich in der Dicke voneinander unterscheiden, die Verwendung des Hilfsstreifens 2 ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern der Hilfsstreifen kann ebenfalls verwendet werden, wenn der vorausgehende und der nachfolgende Streifen 1 und 4 sich in der Breite voneinander unterscheiden. Insbesondere, wenn die Breite des vorausgehenden Streifens 1 größer ist als die des folgenden Streifens 4, wird ein Hilfsstreifen 2 verwendet, dessen Breite geringer ist als die des vorausgehenden Streifens 1 und größer als die des folgenden Streifens 4. Vorzugsweise sollte die Breite des Hilfsstreifens im Bereich von ungefähr 0,8 bis 1mal der Breite des vorausgehenden Streifens liegen und im Bereich von ungefähr 1 bis 1,25mal der Breite des folgenden Streifens 4. Auch wenn sich die Streifen in der Breite voneinander unterscheiden, können, da die Breite des Hilfsstreifens 2 annäherungsweise der ist des vorausgehenden Streifens und des folgenden Streifens 1 und 4, die verbundenen Bereiche im ausreichenden Maß einer Belastung unterworfen werden.
Obwohl im vorerwähnten Ausführungsbeispiel der vorausgehende und der folgende Streifen 1 und 4 durch Schweißen verbunden werden, ist dies nicht beschränkend aufzufassen, sie können auch durch Verwendung von Ultraschallwellen verbunden werden, oder durch ein Verfahren der mechanischen Verbindung usw.
Zu den Streifen, bei denen die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann, gehören Papier, Plastikfilme, Metall, kunstharzbeschichtetes Papier, synthetisches Papier und dgl. Das Material für den Plastikfilm beinhaltet Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen und dgl., Vinylpolymere, wie Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polystyren und dgl.; Polyamide wie 6-Nylon und dgl., Polyester wie Polyäthylentelephthalate, Polyäthylen-2, 6-Naphthalate und dgl., Zelluloseacetate wie Polycarbonat, Zellulosetriacetat, Zellulosediacetat und dgl. sowie andere ähnliche Materialien. Als Kunstharzbeschichtung, welches für das beschichtete Papier verwendet wird, können Polyolefine und Polyäthylen und dgl. verwendet werden, aber dies ist nicht beschränkend.
Als Metallstreifen kann beispielsweise Aluminium verwendet werden.
Nachfolgend werden Vergleichstests beschrieben, in denen die Streifen, die gemäß der Erfindung miteinander verbunden worden sind, mit Streifen verglichen werden, die mit Verfahren gemäß dem Stand der Technik miteinander verbunden werden.
Beispiel 1
Ein Aluminiumstreifen, der eine Dicke von 0,15 mm und eine Breite von 200 mm aufwies, wurde als vorausgehender Streifen verwendet, ein Aluminiumstreifen mit einer Dicke von 0,40 mm und Breite von 200 mm wurde als nachfolgender Streifen verwendet. Ein Streifen, der eine Dicke von 0,30 mm und eine Breite von 200 mm aufwies wurde als Hilfsstreifen verwendet und zwischen dem vorausgehenden und dem folgenden Aluminiumstreifen angeordnet und die Streifen wurden geringfügig einander überlappt und durch eine TIG-Bogenschweißmaschine miteinander verbunden. Eine Probe, die durch diese Verbindung erhalten wurde, wurde mit einer Zugkraft von 400 N (40 kg) belastet und einem Umlauf unterworfen, der aus 10 Gummiwalzen mit 100 mm Durchmesser und 10 Gummiwalzen mit 150 mm Durchmesser bestand. Es wurde festgestellt, wie oft die Probe umlief, bevor sie brach. Es wurde also ein Kaliberwalzentest ausgeführt. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 2
Ein Aluminiumstreifen eines A6000-Systems mit einer Dicke von 0,30 mm und einer Breite von 200 mm wurde als vorausgehender Streifen verwendet, ein Aluminiumstreifen des A6000-Systems mit einer Dicke von 0,15 mm und einer Breite von 200 mm wurde als nachfolgender Streifen verwendet, ein Hilfsstreifen des A1000-Systems mit einer Dicke von 0,30 mm und einer Breite von 200 mm wurde als Hilfsstreifen verwendet und zwischen den vorausgehenden und den folgenden Aluminiumstreifen angeordnet; die Streifen wurden geringfügig überlappt und mit einer TIC-Bogenschweißmaschine zusammengeschweißt.
Die Probe wurde dann mit einer Zugkraft von 400 N (40 kg) belastet und einem Umlauf unterworfen, der aus 10 Walzen mit jeweils 100 mm Durchmesser und 10 Walzen mit jeweils 50 mm Durchmesser bestand und der Kaliberwalzentest wurde mit dieser Probe durchgeführt. Es wurde also festgestellt, wie oft die Probe umlief, bevor sie zerbrach. Die Resultate dieses Tests sind in Tabelle 2 gezeigt.
vorausgehender Streifen 0,15 mm folgender Streifen 0,40 mm
Anzahl von Umläufen vor dem Zerreißen
Hilfsstreifen mit 0,30 mm (Beispiel)
11 Umläufe
ohne Hilfsstreifen (Vergleich) 3 Umläufe
vorausgehender Streifen 0,30 mm folgender Streifen 0,15 mm
Anzahl von Umläufen vor dem Zerreißen
Hilfsstreifen des A1000-Systems mit 0,30 mm (Beispiel)
50 Umläufe
kein Hilfsstreifen verwendet (Vergleich) 19 Umläufe
Wie in den Tabellen 1 und 2 dargestellt ist, kann die Anzahl von Umläufen erhöht werden, wenn die Verbindung mittels eines Hilfsstreifens ausgeführt wird.
In dieser Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren dazu geeignet, die Bedürfnisse eines Produktionsplanes zu erfüllen, der das Verbinden von unterschiedlichen Arten von Streifen erfordert. Selbst wenn die Formen oder die Materialien der zu verbindenen Streifen voneinander unterschiedlich sind, können diese Streifen einfach miteinander verbunden werden und zwar mit einer ausreichenden Festigkeit und die so verbundenen Streifen können sicher über Kaliberwalzen und dgl. geführt werden. Bei dem Verbindungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch keine Nachteile bei den folgenden Behandlungsschritten.
Nachfolgend wird ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Streifenverbindungsverfahren beschrieben.
In Fig. 4 ist in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungsvorrichtung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, wird ein Streifen (ein Metallstreifen) 10 von einer Rolle 12 abgewickelt, zu einer Kaliberwalze 14 geführt und wird dann einer Verbindungsvorrichtung 16 zugeführt. Die dargestellte Verbindungsvorrichtung 16 besteht aus einer Zusammenfügungsvorrichtung 18 und einer Walzvorrichtung 20.
Die Zusammenfügungsvorrichtung 18 besteht aus einer Klammer 22, einem Paar von Messern 24, 24, einer Schweißvorrichtung 26 und einer Klammer 28. Wie in Fig. 5 zu sehen ist, wird das führende Ende 10 A des Metallstreifens 10, der von der Walze 12 kommt, durch die Klammer 22 gehalten, während das hintere Ende 30 A des Metallstreifens 30, der mit dem Metallstreifen 10 verbunden werden soll, durch die Klammer 28 gehalten ist. Das vordere Ende 10 A des Metallstreifens 10 und das hintere Ende 30 A des Metallstreifens 30 überlappen sich und die überlappten Bereiche 32 werden zumindest mit einem Paar von Klemmwalzen 33, 33 gehalten.
Das Paar von Messern 24, 24 ist entsprechend oberhalb und unterhalb der überlappenden Bereiche 32 der Streifen 10 und 30 angeordnet und ist mit einem Winkel R in bezug auf die Breitenrichtung der Metallstreifen 10 und 30 gehalten. Der Winkel sollte 5° oder mehr betragen und vorzugsweise in etwa 25°. Als Schneidemesser zum Schneiden der Metallstreifen 10, 30 können ein Scherungsschneider, ein Messer eines Keilschneidesystems, inklusive eines Gehberu-Kantentyps oder ein Freischnittmesser und dgl. verwendet werden. Diese Messer können gemäß der Dicke und der Materialien der zu schneidenden Materialstreifen ausgewählt werden.
Die Schweißanordnung 26 ist nahe den Messern 24, 24 angeordnet und, wie in Fig. 6 zu sehen, besteht sie aus einem Schweißbrenner 34, einer Einheit 36 zum Bewegen des Schweißbrenners 34, zwei Schweißklemmen 38, 38 und einem Schweißgegenbalken 40. Die Schweißvorrichtung 26 ist vorzugsweise eine Hochfrequenz-Puls-Bogenschweißmaschine. Der Schweißbrenner 34 wird, wie die Messer 24, durch die Bewegungseinheit 36 in der Weise bewegt, daß er in einem Winkel von R in bezug auf die Breitenrichtung der Metallstreifen 10, 30 geneigt ist und wird verwendet, um die Oberflächen der Metallstreifen 10, 30, die miteinander verbunden werden sollen, zusammenzuschweißen. Zu den Schweißverfahren, die für diesen Zweck verwendet werden können, gehört das TIG-Bogenschweißverfahren, das MIG-Bogenschweißverfahren, das Gasschweißverfahren, das Laser-Schweißverfahren mit CO₂-YAG oder dgl. Laser, usw. Diese Schweißverfahren können gemäß der Beschaffenheit der Metallstreifen ausgewählt und verwendet werden.
Die Walzeneinrichtung 20 walzt die geschweißten Bereiche der Metallstreifen 10, 30 durch sich drehende Walzen. Eine derartige Walzbehandlung wird verwendet, um einen Höhenunterschied zwischen den geschweißten und verbundenen Bereichen der Metallstreifen auszugleichen und ist insbesondere dann notwendig, wenn die Metallstreifen 10, 30 sich etwas überlappen und dann zusammengeschweißt werden. Weiterhin bewirkt die Walzbehandlung mit Sicherheit eine Erhöhung der Festigkeit der Verbindung der Metallstreifen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Zugfestigkeit der Streifen, die während der Schweißbehandlung verringert wurde, durch die Walzbehandlung wiedergewonnen werden kann, nämlich durch ein Härten der Streifen.
Gemäß dem vorerwähnten Verfahren zum Verbinden von Streifen, wird in der Zusammenführeinrichtung 18 der Metallstreifen 10 durch die Klammer 22 gehalten und der Metallstreifen 30 wird durch die Klammer 28 gehalten. Wie in Fig. 7(A) gezeigt ist, überlappen sich die Enden 10 a und 30 a, wobei die sich überlappenden Bereiche 32 durch die Klemmwalzen 33, 33 (Fig. 5) gehalten werden. Im nächsten Schritt, der in Fig. 7(B) dargestellt ist, werden die sich überlappenden Bereiche 32 durch die Messer 24, 24 in einer Weise geschnitten, daß der Schnitt um einen Winkel von R (25°) in bezug auf die Breitenrichtung der Metallstreifen 10, 30 (Fig. 8) geneigt ist.
Wie in Fig. 7(c) dargestellt, fällt ein Rest 42, der von dem Metallstreifen abgeschnitten wurde, infolge der Schwerkraft nach unten, während ein Rest 44, der von dem Metallstreifen 30 abgeschnitten wurde, durch eine Entfernungseinrichtung (nicht dargestellt) entfernt wird. Nachdem die Metallstreifen geschnitten sind, werden die Klemmen 22 und 28 synchron zueinander bewegt, und zwar in Richtung des Pfeiles A, der in Fig. 5 gezeigt ist, während sie die Metallstreifen 10, 30 halten, so daß die anstoßende Oberfläche des Metallstreifens 10, die durch das Schneiden gebildet worden ist und die anstoßende Oberfläche des Metallstreifens 30, die entsprechend durch Schneiden gebildet ist, jeweils in der Mitte des Schweißgegenbalkens 40 der Schweißeinrichtung 26 angeordnet sind. Wenn die Dicke der Metallstreifen 10, 30 geringer ist, wird die Klammer 22 um 0,5 mm bis 1,5 mm weiterbewegt, als die Klammer 28, so daß sich die beiden Metallstreifen geringfügig überlappen, wie in Fig. 7(D) dargestellt. Dies wird insbesondere durchgeführt, wenn die Dicke des Metallstreifens gleich oder geringer als 0,3 mm ist, da dieses teilweise Überlappen die Bildung eines Blasloches vermeiden kann.
Der Schweißbrenner 34 wird dann in der Weise bewegt, daß er in einem Winkel von R in bezug auf die Breitenrichtung der Metallstreifen geneigt ist und, wie in Fig. 9 zu sehen, schweißen die aneinanderstoßenden Oberflächen der Metallstreifen 10, 30 zusammen. Auch wenn eine Höhendifferenz in dem geschweißten Bereich 46 auftritt, wird der geschweißte Bereich durch eine Walze 20 gewalzt, so daß, wie in Fig. 7(F) zu sehen, die Höhendifferenz in dem geschweißten Bereich 46 entfernt wird, um dadurch die Verbindung der Streifen zu vervollständigen.
In diesem Fall, wie in Fig. 7(B) und (C) gezeigt, werden die aneinandergeführten Oberflächen der Metallstreifen 10, 30, wenn der überlappende Bereich 32 der Metallstreifen 10, 30 durch die Messer geschnitten wird, durch die Klammern 22, 28 in einer Weise gehalten, daß sie genau gegeneinanderstoßen. Während dieses genaue Aneinanderstoßen aufrechterhalten wird, werden die Metallstreifen 10, 30 zusammengeschweißt. Aus diesem Grunde ist es hier nicht notwendig, die aneinanderstoßenden Oberflächen der Metallstreifen in bezug aufeinander auszurichten, wie dies im Stand der Technik notwendig ist, wodurch die Zeit, die notwendig ist, um die Metallstreifen 10, 30 miteinander zu verbinden, reduziert werden kann.
Gemäß der Erfindung ist der geschweißte und verbundene Bereich 46 in einem Winkel von 5° oder mehr in bezug auf die Breitenrichtung der Metallstreifen 10, 30 geneigt, so daß die Schweißfestigkeit in bezug zu dem Schweißverfahren des Standes der Technik erhöht ist, bei denen der geschweißte und verbundene Bereich in Breitenrichtung der Metallstreifen ausgebildet ist.
Wie vorstehend in bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben, überlappen sich die Streifen teilweise, und, nachdem die sich überlappenden Bereiche der Streifen geschnitten sind, werden die Streifen zusammengeschweißt und miteinander verbunden, wodurch die aneinanderstoßenden Oberflächen der Streifen genau in bezug aufeinander angeordnet sind und die Zeit, die für den Verbindungsvorgang notwendig ist, kann entsprechend reduziert werden.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Streifenverbindungsverfahrens beschrieben.
In Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Verbindungsvorrichtung gezeigt, welche geeignet ist, das vorliegende Verbindungsverfahren auszuführen. In dieser Figur sind die Teile, die der Verbindungsvorrichtung in der Fig. 3 entsprechen, mit den gleichen Bezeichnungen benannt und werden im folgenden nicht beschrieben. Die Verbindungsvorrichtung gemäß Fig. 11 unterscheidet sich im Bezug auf die Walzvorrichtung von der der Fig. 3, was später erläutert wird.
Wie in Fig. 11 zu sehen, wird ein dünner Streifen 70 von einer Rolle 72 abgewickelt, wird über eine Führungswalze 74 und dann in die Verbindungsvorrichtung 76 geführt. Das führende Ende 70 A des dünnen Metallstreifens 70 ist durch eine Vorschneideeinrichtung 78 geschnitten, so daß es genau gegen das Ende 82 A eines dicken Metallstreifens 82 angepaßt werden kann, mit dem es verbunden werden soll, oder es kann um einen geringen Betrag über das hintere Ende 82 A des dicken Metallstreifens 82 überlappen.
Wenn jedoch das vordere Ende 70 A des Metallstreifens 70, der von der Rolle 72 abgerollt wird, direkt gegen oder in geringer Überlappung genau an das hintere Ende 82 A des Metallstreifens 82 angeordnet werden kann, wird die Vorschneideeinrichtung 78 nicht benötigt.
Das führende Ende 70 A des dünnen Metallstreifens 70 wird durch eine Klammer 86 gehalten und das hintere Ende 82 A des dicken Metallstreifens 82 wird durch eine Klammer 88 gehalten, wodurch der dünne Metallstreifen 70 und der dicke Metallstreifen 82 aneinander anstoßen oder sich geringfügig überlappen. Wenn sie sich geringfügig überlappen, ist es wünschenswert, daß die Streifen 70, 82 um ungefähr 2 mm überlappen, vorzugsweise um 0,5 bis 1 mm, bevor sie zusammengeschweißt werden. Insbesondere wenn die Dicke der Metallstreifen 70, 82 gleich oder weniger als 0,3 mm beträgt, sollten sich die Metallstreifen 70, 82 geringfügig überlappen und so zusammengeschweißt werden, um dadurch die Bildung eines Blasloches oder dgl. zu verhindern.
Das Schweißen durch den Schweißbrenner 90 der Schweißvorrichtung 84 wird ebenfalls von oben oberhalb des zusammengefügten Bereiches ausgeführt und nach dem Schweißen ist ein geschweißter und verbundener Bereich 60 in dem Metallstreifen 70, 82 erzeugt worden.
Nach der Schweißvorrichtung 84 ist eine weitere Vorrichtung 93 angeordnet, in der der geschweißte und verbundene Bereich 60 der Enden 70 A, 82 A der Metallstreifen gewalzt wird.
Wie in Fig. 12 zu sehen ist, ist der Verbindungsbereich 60 der Metallenden 70 A, 82 A vollständig geschmolzen, wenn die Metallstreifen verschweißt werden, wodurch ein Schmelzbereich 62 gebildet ist, dessen Struktur sich von der inhärenten Struktur der Metallstreifen unterscheidet. Weiterhin sind benachbart zu dem Schmelzbereich 62 rekristallisierte Bereiche 64, 64 erzeugt worden, und zwar infolge der Hitze beim Schweißen.
Eine sich drehende Walze 95, welche in der vorerwähnten Weise an der Walzeinrichtung 93 angeordnet ist, ist dazu vorgesehen, den Bereich selektiv zu walzen, der benachbart zu dem rekristallisierten Bereich 64 ist, und zwar an der Seite des dünnen Metallstreifens, so daß dessen Dicke der Dicke des Muttermaterials 66 des dünnen Metallstreifens 70 gleich wird. Weiterhin wird im wesentlichen im Mittenbereich des Schmelzbereiches 62 eine Höhendifferenz 62 A ausgebildet. Wenn die beiden Streifen, die miteinander verbunden werden sollen, in der Dicke gleich sind, wird der gesamte geschweißte und verbundene Bereich, inklusive der beiden rekristallisierten Bereiche 64, 64, gewalzt.
Der rekristallisierte Bereich 94 wird durch die vorerwähnte Walzeinrichtung 93 in der Weise gerollt, daß seine Dicke im Bereich von 70% bis 130%, vorzugsweise in dem Bereich zwischen 85% bis 115% in bezug auf die Dicke des Schmelzbereiches 62 ist, und kann im Bereich von 70% bis 130%, vorzugsweise im Bereich von 85% bis 115% in bezug auf die Dicke des Muttermaterials 66 sein (des Materials, das nicht durch Hitze während des Schweißens beeinträchtigt ist).
Infolgedessen ist die Dicke des rekristallisierten Bereiches 64 im wesentlichen gleich der Dicke des Schmelzbereiches 62 und der ursprünglichen Metallstreifen, d. h. des Muttermaterials, und dadurch wird, selbst wenn die Metallstreifen 70, 82 über eine Führungswalze und dgl. bewegt werden, während eine Zugkraft und eine Biegekraft auf die Streifen wirkt, keine Spannung in dem rekristallisierten Bereich 66 konzentriert. Dies kann die Verbindungsfestigkeit des geschweißten und verbundenen Bereiches 60 der Metallstreifen 70, 82 erhöhen, wodurch Schwierigkeiten in einem komplizierten Metallstreifen-Zuführungs- Verfahren vermieden werden, und zwar in Verfahrensschritten zur Oberflächenbehandlung einer planographen Platte und deren Beschichten oder Trocknen.
Nachfolgend wird ein Test beschrieben, der durchgeführt worden ist, um die Festigkeit der geschweißten und verbundenen Bereiche der Metallverbindung gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zu überprüfen.
In diesem Test wurden als Prüfkörper eine Aluminiumplatte verwendet, die eine Dicke von 0,15 mm und eine Breite von 200 mm aufwies, und die als dünner Metallstreifen 70 dient und eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,3 mm und einer Breite von 200 mm, die als dicker Metallstreifen 82 verwendet wurde. Die beiden Metallstreifen 70, 82 wurden um 1 mm überlappt und wurden dann durch die TIG-Bogenschweißmethode miteinander verschweißt. Der entstandene rekristallisierte Bereich 64 wurde dann gewalzt, so daß die Dicke B des rekristallisierten Bereiches 64 1,14mal dicker wurde als die Dicke A des originalen dünnen Metallstreifens 70 (d. h. des kaltgewalzten Bereiches, der nicht durch das Schweißen beeinträchtigt wurde) und ebenfalls 0,98mal die Dicke C des Schmelzbereiches 62 (Fig. 12).
Ein Vergleichsmuster, das gemäß dem Verfahren des Standes der Technik zusammengefügt worden war, und dessen Dicke nicht durch Walzen in den Bereichen in Nachbarschaft der rekristallisierten Bereiche 64, 64 (Fig. 13) korrigiert worden war, wurde ebenfalls getestet.
Der Festigkeitstest wurde ausgeführt unter Verwendung der vorerwähnten Testmuster mit einer Zugbelastung von 750 N (75 kg), die auf diese wirkten. Die Muster wurden einem Umlauf unterworfen, der aus zwei Gummirollen mit einem Durchmesser von 600 mm, 22 Gummirollen mit einem Durchmesser von 200 mm und zwei Gummirollen mit einem Durchmesser von 180 mm bestand, und die Anzahl der Umläufe vor dem Zerreißen wurde festgestellt. Dies diente als Führungswalzen- bzw. Kaliberwalzentest. Die Ergebnisse, die in diesem Test erzielt wurden, sind in Tabelle 3 dargestellt.
Art der Testmuster
Anzahl von Umläufen vor dem Zerreißen
Testmuster gemäß Stand der Technik (Fig. 13)
7
Testmuster gemäß Erfindung (Fig. 12) 202 oder mehr
Wie in Tabelle 3 dargestellt ist, wurde herausgefunden, daß der Verbindungsbereich, der durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wurde, sehr viel schwieriger zu zerreissen ist als derjenige, der nach dem Verfahren des Standes der Technik hergestellt wurde, und zwar dann, wenn beide über eine große Anzahl von Führungswalzen geführt wurden. Tatsächlich wurde beim Führungswalzentest, nachdem das Testmuster 202 Umläufe zurückgelegt hatte, der Test abgebrochen und es wurde kein Bruch oder Riß beim Testmuster gefunden. Bei dem Testmuster war der Bereich, benachbart zu dem rekristallisierten Bereich 64 an der Seite des dünnen Metallstreifens in Fig. 12 sehr tief gewalzt, und, bei diesem Walzen wurde, wie in Fig. 12 gezeigt, ein Höhenunterschied 62 A von ungefähr 0,1 mm im Schmelzbereich 62 erzeugt. Es wurde jedoch kein Druck oder Riß in der Höhendifferenz 62 A erzeugt.
Bei dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel wurde der rekristallisierte Bereich 64 gewalzt, dies ist jedoch nicht beschränkend. So kann z. B. der rekristallisierte Bereich 62 auch bis zu einem Schmelzzustand erhitzt werden, und es kann ein neuer rekristallisierter Bereich an der Stelle ausgebildet werden, an der eine Spannungskonzentration kaum auftritt.
Wie vorstehend beschrieben, kann der rekristallisierte Bereich des verschweißten und verbundenen Bereiches der Metallstreifen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren so ausgebildet werden, daß seine Dicke im wesentlichen gleich der Dicke der benachbarten Schmelzbereiche und der ursprünglichen Metallstreifenbereiche ist, die nicht durch das Schweißen beeinträchtigt wurden, so daß die Festigkeit des geschweißten und verbundenen Bereiches der Metallstreifen erhöht werden kann, wodurch verhindert wird, daß der Verbindungsbereich bricht oder zerreißt.

Claims (12)

1. Verfahren zum Verbinden eines ersten mit einem zweiten Streifen (1, 4), welche sich in Form oder Material voneinander unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Streifen (1, 4) ein Hilfsstreifen (2) angeordnet ist, der eine vorbestimmte Länge hat, um die Festigkeit der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Streifen (1, 4) zu erhöhen, und daß die zwei Enden dieses Hilfsstreifens entsprechend mit den entsprechenden Enden dieses ersten und zweiten Streifens verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge dieses Hilfsstreifens (2) zwischen 200 und 5000 mm beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich die Form des ersten und des zweiten Streifens (1, 4) in der Dicke voneinander unterscheiden, die Dicke dieses Hilfsstreifens (2) in der Mitte zwischen der Dicke dieses ersten und des zweitens Streifens (1, 4) liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich die Form dieses ersten und dieses zweiten Streifens (1, 4) in der Breite voneinander unterscheiden, die Breite dieses Hilfsstreifens (2) zwischen der Streifenbreite des ersten und der Streifenbreite des zweiten Streifens (1, 4) liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Oberflächen dieses ersten und dieses zweiten Streifens (1, 4) mit einem Walzöl behandelt sind, dieser Hilfsstreifen (2) aus einem entfetteten Material gebildet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hilfsstreifen (2) aus einem Material hergestellt ist, welches einen kleineren Modul der Längselastizität oder eine kleinere Streckgrenze hat als der erste und der zweite Streifen (1, 4).
7. Verfahren zum Verbinden von Streifen (10, 30) durch Schweißen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Streifen (10, 30) teilweise einander überlappen und daß die sich überlappenden Bereiche (32) in einem Winkel von 5° oder mehr in bezug auf die Breitenrichtung dieser Streifen (10, 30) geschnitten werden, und wobei, nachdem das Abfallmaterial (42, 44), welches durch diesen Schnitt entsteht, entfernt ist, die Enden dieser Streifen (10, 30) aneinander angelegt werden, oder sich geringfügig überlappen und dann zusammen verschweißt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (10, 30), nachdem sie geschweißt und verbunden wurden, im Bereich der Verbindung (46) dieser Streifen (10, 30) gewalzt werden.
9. Verfahren zum Verbinden der Streifen (70, 82), bei welchem die Enden der Streifen (70, 82) miteinander verschweißt und verbunden werden und der so geschweißte und verbundene Bereich (60) der Streifen (70, 82) einen Schmelzbereich (62) und einen Rekristallisationsbereich (64), welcher infolge der Hitze beim Schweißen entsteht, aufweist, und das durch folgende Verbesserungen gekennzeichnet ist:
der geschweißte und verbundene Bereich (60) ist in einer Weise ausgebildet, daß eine Differenz in der Dicke zwischen diesem Schmelzbereich (62) und diesem Rekristallisationsbereich (64) innerhalb 30% liegt und daß eine Differenz in der Dicke zwischen diesem Rekristallisationsbereich (64) und dem Bereich (66) des Streifens, der nicht durch die Hitze beim Schweißen beeinträchtigt ist, innerhalb von 30% liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der geschweißte und verbundene Bereich (60) dadurch gebildet ist, daß der Schmelzbereich und die Rekristallisationsbereiche (62, 64) sowie der Rekristallisationsbereich (64) und der Bereich (66), der nicht durch die Hitze beeinträchtigt ist, jeweils gewalzt wird, nachdem diese Streifen (70, 82) geschweißt und miteinander verbunden werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (70, 82) Metallstreifen sind, die kaltgewalzt sind.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Metallstreifen Aluminiumstreifen sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472245A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-26 Shikoku Kakoki Co., Ltd. Gerät zum fortlaufenden Abspulen einer Mehrzahl aufgerollter Bänder
DE102012022340A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Verfahren zur kontinulerlichen Zuführung und Verbindung von streifen- oder bandförmigen Fasergebilden zu einer Schneckenmaschine

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5217155A (en) * 1991-08-16 1993-06-08 Kawasaki Steel Corporation Method of continuously hot-rolling sheet bars
IT1320220B1 (it) * 2000-06-30 2003-11-26 Prima Ind Spa Procedimento per la produzione di lamiere multispessore e/omultimateriale.
US6886251B1 (en) 2001-01-31 2005-05-03 Vp Buildings, Inc. Beam fabrication system
EP1695933A3 (de) * 2001-06-20 2006-09-20 BKI Holding Corporation Verfahren zum Spleissen eines Bahnmaterials und Verfahren zum Formen einer Packung aus besagtem Bahnmaterial
CA2447810C (en) * 2001-06-20 2008-09-02 Bki Holding Corporation Supplying a strip of material
DE10207719A1 (de) * 2002-02-20 2003-08-28 Newfrey Llc Befestigungswerkzeug
FI6875U1 (fi) * 2005-07-05 2005-11-21 Ecocat Oy Metalliverkko kaasujen käsittelemiseksi
CN101588977B (zh) * 2007-03-01 2011-11-23 夏普株式会社 基材处理装置及使用该基材处理装置的基材处理方法
US7762447B2 (en) * 2008-03-20 2010-07-27 Ut-Battelle, Llc Multiple pass and multiple layer friction stir welding and material enhancement processes
JP4990261B2 (ja) * 2008-12-25 2012-08-01 日東電工株式会社 シート部材の接合方法
SE0900861A1 (sv) * 2009-06-24 2010-12-25 Tetra Laval Holdings & Finance Skarvning av remsor
DE102015204852A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-17 Sms Group Gmbh Vorrichtung zum Verbinden von Bandenden von Stahlbändern
DE102015102961A1 (de) * 2015-03-02 2016-09-08 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffverbunds und provisorischer Verbund
CN113664089B (zh) * 2020-05-14 2023-11-03 泰科电子(上海)有限公司 冲压料带制造***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3190525A (en) * 1957-12-24 1965-06-22 Armco Steel Corp Apparatus for aligning coil ends for joining
US3307764A (en) * 1963-12-19 1967-03-07 Voss Engineering Company Apparatus for shearing, welding and planishing metal strips
US3687787A (en) * 1970-10-20 1972-08-29 Du Pont Ultrasonic splicing apparatus
US4286744A (en) * 1979-11-21 1981-09-01 Olin Corporation Process for joining narrow width thin gage metal or alloy strip
JPH05162901A (ja) * 1991-12-11 1993-06-29 Dainippon Printing Co Ltd チューブフィルムの継ぎ方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3421676A (en) * 1966-08-02 1969-01-14 Reynolds Metals Co Apparatus for joining metal products
US3618844A (en) * 1968-10-24 1971-11-09 Newcor Inc Strip positioning device
JPS4838461B1 (de) * 1969-02-26 1973-11-17
DE2004193A1 (de) * 1970-01-30 1971-08-12 Technica Guss Gmbh Stranggusskokille fuer Rohrprofile
US3670398A (en) * 1970-02-13 1972-06-20 Carl H Minton Method and apparatus for joining strip ends employing a stitcher assembly
US3925637A (en) * 1972-03-28 1975-12-09 Otto Alfred Becker Resistance welding
AT343712B (de) * 1976-05-18 1978-06-12 Voest Ag Verfahren zur verbindung von aus austenitischem mangan-stahl-guss bestehenden herzstucken mit aus kohlenstoffstahl bestehenden schienen unter vermittlung eines zwischenstuckes durch schweissung
JPS5443844A (en) * 1977-09-14 1979-04-06 Babcock Hitachi Kk Welded joint structure
JPS6015639A (ja) * 1983-07-07 1985-01-26 Fuji Photo Film Co Ltd フイルム取扱方法
US4765530A (en) * 1984-12-17 1988-08-23 The Dow Chemical Company Method for forming a titanium lined electrochemical cell
JPS62179116A (ja) * 1986-02-03 1987-08-06 Canon Inc 半導体製造装置
JP2624492B2 (ja) * 1987-12-17 1997-06-25 富士写真フイルム 株式会社 ウエブの突き合わせ接合装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3190525A (en) * 1957-12-24 1965-06-22 Armco Steel Corp Apparatus for aligning coil ends for joining
US3307764A (en) * 1963-12-19 1967-03-07 Voss Engineering Company Apparatus for shearing, welding and planishing metal strips
US3687787A (en) * 1970-10-20 1972-08-29 Du Pont Ultrasonic splicing apparatus
US4286744A (en) * 1979-11-21 1981-09-01 Olin Corporation Process for joining narrow width thin gage metal or alloy strip
JPH05162901A (ja) * 1991-12-11 1993-06-29 Dainippon Printing Co Ltd チューブフィルムの継ぎ方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472245A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-26 Shikoku Kakoki Co., Ltd. Gerät zum fortlaufenden Abspulen einer Mehrzahl aufgerollter Bänder
DE102012022340A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Verfahren zur kontinulerlichen Zuführung und Verbindung von streifen- oder bandförmigen Fasergebilden zu einer Schneckenmaschine
WO2014075907A1 (de) 2012-11-15 2014-05-22 Thüringisches Institut Für Textil- Und Kunststoff - Forschung E.V. Verfahren zur kontinuierlichen zuführung und verbindung von streifen- oder bandförmigen fasergebilden zu einer schneckenmaschine

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