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Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenschweißen von Bändern Bekanntlich
werden Bänder, vorzugsweise Metallbänder, aus relativ dicken und kurzen Platinen
ausgewalzt, indem diese, meist in hin- und hergehender Bewegung, eine oder mehrere
Walzen durchlaufen. Walzt man die Platinen je für sich auf die gewünschte Blechstärke,
z. B. 0,5 mm, aus, so entstehen lang unbrauchbare Bandenden. Die unbrauchbaren Enden
einer Platine vor dem Walzvorgang sind dagegen kurz. Es ist deshalb vorteilhaft,
mehrere Platinen nach dem Entfernen der unbrauchbaren Enden zusammenzuschweißen.
Außer der Vermeidung von großem, vorher bearbeitetem Abfall werden höhere Fertigungs-und
Durchlaufgeschwindigkeiten erzielt. Auch für andere Anwendungsfälle ist das Zusammenschweißen
mehrerer kurzer Bänder zu einem Band großer Länge von Vorteil-Von diesen Vorteilen
wurde bisher aber kaum Gebrauch gemacht, da bei dem Zusammenschweißen der Bänder
keine Schweißnaht ausreichender Güte bei vertretbarem Aufwand zu erzielen war. In
der Regel wurde in der Weise verfahren, daß das Ende der einen und der Anfang der
anderen Platine bzw. des kurzen Bandes nacheinander in einer Schere abgetrennt und
dann das besäumte Ende bzw. der Anfang der Bänder in einem hinter der Schere angeordneten
Schweißgerät miteinander verbunden wurden.
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Dieses Verfahren weist in verschiedener Hinsicht Mängel und Nachteile
auf. Da die von der Schere kommenden, stetig bewegten Bänder in ihrer seitlichen
Einstellbarkeit zueinander gehemmt sind, ist es selbst bei großem zeitlichem Aufwand
kaum möglich, die besäumten Bandenden im Schweißgerät so anzuordnen, daß entlang
der gesamten Stoßfläche kei@i oder jeweils genau der gleiche Luftspalt entsteht.
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Es ist ferner bekannt, die überlappten Enden zweier Bänder mittels
einer Schere gleichzeitig an einer Stelle in einem Zug abzutrennen und nach dem
Schnitt die Bänder kurzzeitig auseinanderzurücken und dann zum Preßschweißen aneinanderzustoßen.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß durch das Auseinanderrücken der Bänder vor
dem Zusammenschweißen die Parallelität der Schnittkanten nicht ge-@dahrt bleibt,
was zwar nicht beim Preßschweißen unbedingt notwendig, aber eine Voraussetzung bei
anderen Schweißverfahren ist. Außerdem entstehen durch den Scherenschnitt unsymmetrisch
ausgebildete Schnittkanten. Die eine Kante weist eine nach unten abnehmende Abquetschung
an der Oberseite und eine Gratbildung an der Unterseite auf, die andere dagegen
eine nach unten zunehmende Abquetschung an der Unterseite.
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Voraussetzung für eine einwandfreie Schweißnaht ist eine einwandfreie
Kantenvorbereitung. Wenn die besäumten Bandenden nicht genau und bei jeder Schweißung
gleich vorbereitet sind, ist insbesondere bei der Anwendung einer Automatenschweißung
keine homogene Schweißnaht erzielbar. Diese ist aber, insbesondere bei dem Zusammenschweißen
von Platinen, erforderlich, da die Schweißnaht mit ausgewalzt wird. Bei sehr dünnen
Blechen kann die Schweißnaht im ausgewalzten Zustand dabei bis zu i/2 m breit werden,
wobei sie trotzdem Zugkräfte bis zu 25 kg!mm aushalten muß. Da die Schweißnaht bei
der anschließenden Verarbeitung der Blechbänder zu Werkstücken mit verwendet wird,
muß sie ferner so homogen ausgeführt sein, daß sie wie das Blechmaterial und von
diesem weder optisch noch metallurgisch zu unterscheiden ist.
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Um diese Bedingungen erreichen zu können, wird zweckmäßigerweise eine
automatische Schweißung angewandt, damit die unvermeidbaren Unregelmäßigkeiten beim
Schweißen von Hand vermieden werden. Automatische Schweißung bedeutet gleiche Flamme
und Flammeneigenschaften sowie gleiche Schweiß-,geschwindigkeit nach vorhergehender
einmaliger Einstellung für alle Schweißungen. Voraussetzung dafür ist eine Kantenvorbereitung,
bei der die besäumten Platinen bei jeder Schweißung die gleiche Lage, gleiche Kantenform,
gleichen Luftspalt und gleiche Schweißnahtachse aufweisen.
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Bei der Herstellung von Rohren aus spiralförmig gewickelten Bändern
ist es bekannt, Mittel vorzusehen, die das Band nach dem Wickeln auf eine gleichmäßige
Breite beschneiden. Das Aufwickeln erfolgt dabei in der Weise, daß die nachfolgende
Windung die vorhergehende etwas überlappt. Die Überlappungen werden abgeschnitten
und die Kanten miteinander verschweißt. Es handelt sich dabei nicht um
das
Zusammenschweißen von verschiedenen Bändern, und die spiralförmigen Wicklungen sind
beim Zusammenschweißen in ihrer seitlichen Einsteilbarkeit zueinander nicht gehemmt.
Auch erfolgt das Zusammenschweißen nicht in der Schneideinspannung.
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Gemäß der Erfindung wird zum Zusammenschweißen der Enden von in ihrer
seitlichen Einsteilbarkeit zueinander gehemmten Bändern, wobei beide Band- bzw.
Platinenenden gleichzeitig an einer Stelle in einem Zug besäumt und zwei untereinander
parallele Schnittkanten hergestellt werden, vorgeschlagen, daß die Schnitte einen
mindestens den Spalt zwischen den zu besäumenden Bandenden überdeckenden Abstand
aufweisen und daß die besäumten Bandenden in der Schneideinspannung auch zusammengeschweißt
werden. Unter Schneideinspannung wird dabei eine Einspannung verstanden, bei der
die Bänder vom Beginn des Besäumens bis zur Beendigung des Schweißens mindestens
stets in ihrer Seitenlage unverändert bleiben. Bei dem Besäumen von nicht überlappten
Bandenden bleiben die Bänder auch in ihrer Höhenlage unverändert, wohingegen bei
überlappten Bandenden das eine Bandende nach Entfernen der abgeschnittenen Enden
in eine entsprechende Höhenlage gebracht werden muß.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine einwandfreie Kantenverarbeitung
möglich, und die erforderliche Homogenität der Schweißnähte wird in gleichbleibender
Güte erzielt. Es werden nach der Erfindung Platinen von 4 mm Stärke aus Phosphorbronze
zusammengeschweißt und zu Bändern von 0,3 mm Stärke zur Herstellung von Schaltkontakten
-lusgewalzt. Bei diesen an die Ausführung der Schweißnaht hohe Anforderungen stellenden
Halbzeugen können auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne Ausnahme auch
die Schweißnähte mit zur Herstellung der Schaltkontakte verwendet werden, da zwischen
Schweißnaht und Grundmaterial kein Unterschied zu erkennen ist. -Außerdem werden
durch das erfindungsgemäße Verfahren, das ein kontinuierliches Auswalzen von Platinen
zu Bändern beliebiger Länge erlaubt, die Nebenzeiten weitgehend vermieden.
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Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung
vorgeschlagen mit mindestens je einer jedem Bandende zugeordneten, als Backenpaar
ausgebildeten Einspannvorrichtung, bei denen mindestens die Backen auf der gleichen
Seite der Bänder eine feste Höhenlage zueinander haben und mindestens ein Backenpaar
parallel zur Backenstirnseite beweglich ist.
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Sofern es sich als zweckmäßig erweist, die Bänder zum Besäumen überlappt
anzuordnen, wird nach einem weiteren Vorschlag jedem Bandende eine Einspannvorrichtung
und ein Transportwalzenpaar zugeordnet, von denen stets mindestens je eine Einrichtung
die Bänder in der Schneideinspannung festhält. Die Einspannvorrirhtungen werden
nach dem Besäumen zum Entfernen der Bandenden kurzzeitig gelöst, wobei die Transportwalzenpaare
vorübergehend die Aufrechterhaltung der Schneidspannung übernehmen.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes an Hand einiger rein schematisch wiedergegebener Bearbeitungsabschnitte,
und zwar zeigt Abb. 1 das Durchtrennen der überlappten Enden der zu verschweißenden
Bänder, Abb. 2 die durchtrennten Bandenden mit den dabei entstandenen Abfall-Lappen,
Abb. 3 das Verschweißen der zusammengestoßenen Bandenden, Abb. 4 in Seitenansicht
und Abb. 5 in Draufsicht die Stellung von zwei bereits in beschnittenem Zustand
in die Einspannvorrichtung eingeführten Bandenden.
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Die beiden miteinander zu verschweißenden Bänder sind mit 1 und 2
bezeichnet. Sie werden derart überlappt in den Backen 3, 4 und 5, 6 eingespannt,
daß sie sich mindestens auf eine kurze Länge in ihrer gesamten Breite überdecken
(Abb. 1). Alsdann werden mittels einer Säge 7 die überlappten Bandende in
einem Zug besäumt, wobei an den beiden Bandenden zwei untereinander parallele Schnitte
entstehen. Die dabei abfallenden Lappen F und 9 werden nach vorherigem Festspannen
der Transportwalzenpaare 13, 14, die die Bänder in der Schneideinspannung vorübergehend
festhalten, und nach kurzem Lockern der Spannbacken 4, 6, die nach unten absenkbar
sind, entfernt. Darauf werden die nunmehr genau parallel zueinander liegenden Enden
der Bänder, nachdem sie auf die gleiche Höhenlage gebracht worden sind, wieder mittels
der Spannbacken 3, 4 und 5, 6 festgespannt und um die Breite des entstandenen Trennschnittes
- gegebenenfalls unter Verbleib eines geringen Luftspaltes - zusammengeführt und
mittels des Brenners 10 verschweißt (Abb. 3).
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Dieser ganze Vorgang spielt sich innerhalb einer kurzen Zeitspanne
ab. Das Band wird dann - in der Regel durch Aufrollen auf einer Haspel-um ein solches
Maß weiterbewegt, bis das andere Ende des Bandes 2 sowie das entsprechende Ende
des nächsten vom Walzgerüst kommenden Bandes in der Einspannvorrichtung angelangt
sind, worauf sich die Besäumung und Verschweißung dieser, ebenso wie jeder weiteren
Verbindungsstelle in der angegebenen Weise wiederholt.
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Auch in den Fällen, in, denen die Bandenden bereits beschnitten sind,
die Kanten der zu verbindenden Bänder jedoch nicht parallel zueinander liegen, sondern
mehr oder weniger stark auseinanderlaufen, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit
Erfolg angewandt werden. In den Abb. 4 und 5 ist eine derartige Maßnahme dargestellt.
Die Enden 11 und 12 der Bänder 1 und 2 sind zwar schon geradegeschnitten, liegen
jedoch nicht so zueinander, daß eine einwandfreie Schweißfuge entsteht. Um dies..
zu schatten, werden zunächst die eingespannten Enden zusammengestoßen. Dann werden
durch ein Trenngerät entsprechender Schnittbreite jedes der beiden Bandenden in
einem Zug besäumt und zwei parallel verlaufende Schweißkanten geschaffen, deren
Verbindung auch in diesem Fall in der Schneideinspannung erfolgt.
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Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich sinngemäß in der verschiedensten
Form verwirklichen und ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Insbesondere ist die zur seiner Durchführung bestimmte Vorrichtung durchaus beliebig
und richtet sich ausschließlich nach den jeweiligen Erfordernissen des Einzelfalles.
So kann die Durchtrennung der Bänder statt durch eine Säge auch beispielsweise mittels
des elektrischen Lichtbogens, wobei ebenfalls in einem Zug zwei nintereiaander parallele
Schnitte erzielt werden, erfolgen. Ebenso kann für die Schweißung an Stelle der
Autogenflamme
auch der elektrische Lichtbogen, gegebenenfalls unter
Schutzgasatmosphäre, oder das Widerstands-Stumpfschweiß- oder ein sonstiges geeignetes
Verfahren benutzt werden. In allen Fällen werden die unteren Spannbacken zweckmäßig
mit einer wannenförmigen Ausnehmung versehen, so daß sie gleichzeitig als Unterlage
für die Wurzelnahtausbildung beim Schweißen dienen können.