专利名称：用于连接带材的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于连接带材、特别是无端头带材的装置和方法。
背景技术：
在加工金属带材时，最好能连续地进行加工，因为这样就不必在过程中为了更换 要加工的工件而耗费更换时间。但如果工件是有限长度的带材，则最好能连接这些带材，其 中多次重复地如此连接，就能产生所谓的“无端头带材”，然后可以在连续的加工轧机(连 轧机)中加工这种无端头带材。无端头带材经过加工之后通常又被分成单个带材。这种装置例如由WO 2007/124872 Al已知。在这里，上面的和下面的刀片可通过 活节连接而摆动。发明内容、目的、解决方案、优点因此，本发明的目的是，提出一种装置和一种方法，借此能简单、迅速且高质量地 由带材产生无端头带材。就装置而言，根据本发明，所述目的通过一种用于将带材连接成无端头带材的装 置得以实现，该装置具有夹持机构，其带有入口侧的夹持装置和出口侧的夹持装置；切割 机构，其带有上刀片和下刀片；和接合机构，其中至少入口侧的夹持装置和/或出口侧的夹 持装置被构造成可预先安装的单元。这使得操纵夹持装置所需要的部件能共同地预先安装 且在装置框架内相互搭建(verbauen)。其优点是，能相对快速地进行更换，且生产过程由此 无需长时间地中断。另外，可预先安装的单元允许精确地将单元定位，从而在安装之前就已 经可以进行装调。本发明的目的还通过一种用于将带材连接成无端头带材的装置得以实现，该装置 具有夹持机构，其带有入口侧的夹持装置和出口侧的夹持装置；切割机构，其带有上刀片 和下刀片；和接合机构，其中为了接合，可借助入口侧的和出口侧的夹持装置，使得带材在 下刀片的上方提升至焊接位置。这在下刀片静止时是特别有利的，因为这样就能进行接合 过程，而不会伤及切割装置的刀片。特别有利的是，切割机构装备有下刀片和上刀片，其中下刀片在装置的框架中固 定，而上刀片可受控地至少竖直地移位。由此实现将下刀片的位置固定，而不会因摆动机构 产生误差(toleranzbehaftet)。此外有利的是，切割机构包括上刀片和下刀片，其中在切割时，上刀片能从上方朝 向静止的下刀片移动。同样有利的是，经过切割之后，使得相应的夹持机构侧向移动，由此使得切割后的 带材端部能相向移动。特别有利的是，在带材侧向移动之后再进行第二次切割，由此还可进行一次精确 的切割。此外有利的是，为了支撑带材端部，至少一个焊接台能移动到带材下方。同样有利的是，装置基本上结构对称，且具有两个夹持机构、两个切割机构和至少一个接合机构。就方法而言，所述目的通过一种用于使得装置工作的方法得以实现，该装置用于 将带材连接成无端头带材，该装置具有夹持机构，其带有入口侧的夹持装置和出口侧的 夹持装置；切割机构，其带有上刀片和下刀片；和接合机构，其特征在于，在第一步骤中，使 得夹持装置张开，并伸入两个带材端部，在接下来的步骤中，使得带材端部在夹持装置中夹 住，在下一个步骤中，利用切割机构切割带材端部，然后将切割后的端部重新定位，之后重 新切割，然后重新定位并接合。在此有利的是，规定利用焊接台来支撑至少一个带材端部。同样有利的是，对至少一个带材端部进行高度适配调整，特别是为了补偿带材端 部的厚度差。有利的改进在从属权利要求中说明。简短的
下面基于实施例对照附图详细介绍本发明。图中示出图1为本发明的用于接合带材的装置的示意图；图2为本发明的用于接合带材的装置的示意图；图3为本发明的用于接合带材的装置的示意图；图4为本发明的用于接合带材的装置的示意图；图5为本发明的用于接合带材的装置的示意图；图6为本发明的用于接合带材的装置的示意图；图7为本发明的用于接合带材的装置的示意图；和图8为本发明的用于接合带材的装置的示意图；本发明的优选设计方案下面对照图1至8来介绍本发明的用于连接单个带材的装置。在这里，相同的部 件分别标有相同的附图标记。通常，相应的附图中所示的装置至少部分结构对称。因此，装 置右侧部件标有r，左侧部件标有1。图1示出本发明的用于连接带材的装置100，该装置100具有右侧部分100-r和左 侧部分100-1。该装置的这两个部分基本上结构镜像对称，且基本上分别负责操作待相互连 接的单个带材之一。因而使得第一单个带材200-1从左侧伸入或输入到装置100的左侧部 分100-1中，并使得第二单个带材200-2从右侧伸入或输入到装置100的右侧部分100-r中。为了使得相应的带材200-1、200_2伸入，可以分别使得上面的带材夹持器110_1、 110-r通过平行四边形状设置的杆件Hl向上摆动到张开的位置。为此，这些杆件Hl分别通 过活节设置在下面的和上面的带材夹持器110、120上，使得在杆件摆动时上面的带材夹持 器相对于下面的带材夹持器摆动。在这里，装置100无论在右侧部分100-r中还是在左侧 部分100-1中，都具有夹持装置110、120，这些夹持装置能够为了夹住和保持带材或单个带 材200-1、200-2而张开和闭合。在这里，夹持装置110、120分别由两个能彼此相对移位或 摆动的带材夹持器110-r、110-1和120-r与120-1构成。在这里，上面的带材夹持器110_r 或110-1分别与下面的带材夹持器120-r或120-1配合作用。上面的带材夹持器120能够 通过平行四边形状的杆件Hl的导向而适当摆动，使得在上面的带材夹持器110和下面的带材夹持器120之间产生用于容纳带材200-1、200-2的空隙或容纳区域，通过回摆使得该空 隙或容纳区域又闭合，并使得带材被带材夹持器110、120夹住或保持住。在这里，至少上面 的和下面的带材夹持器110、120形成用于夹住带材的夹持机构。带材夹持器110、120通过 杆件Hl可摆动，其中分别有两个杆件作用在上面的和下面的带材夹持器上，其中液压缸H3 通过杆件H2控制带材夹持器110、120的分开或合并，也可见图2。在这里，液压缸H3通过 未详细介绍的控制机构得到有针对性的控制。代替液压缸，原则上也可以使用其它压力剂 操纵的缸，或者也可使用机电的伺服电机。带材夹持器110、120与杆件HI、H2和伺服部件H3如液压缸最好构造成预安装的 单元，该单元可整体安装，且在维修或维护情况下也可拆卸。此外，在图1中，除了右侧的和左侧的夹持装置110-r、120_r、110-1、120-1 外，还能看到切割装置155的可与装置100的框架(Rahmen) 300固定连接的下刀片箱 (Untermesserkassette) 130。在这里，下刀片箱130最好能固定地不可移动地但可拆卸地 与框架300连接，使得在需要情况下为了维护和/或维修目的或者为了更换刀片而能够拆 下和更换其下刀片。在这里，在解除下刀片箱130和框架300之间的至少一个连接之后，能 将盒130从框架300中拉出来。切割装置155在这里经过适当构造，使得上刀片或上刀片 箱150为了切割而能够朝向下刀片或下刀片箱移动或移位或加速，见图3。另外在图1中可看到，夹持装置110、120能通过升降和定位机构400来调节其高 度以及侧向位置。利用形成定位机构400的液压缸、杆件和同步杆，分别可以将夹持装置定 位。此外在图1中可看到所谓的伸入机构500，其用于使得夹持装置110、120沿着侧向 移动。利用形成伸入机构500的液压缸、杆件和同步杆，可以使得相应的夹持装置或者至少 一个夹持装置或者两个夹持装置都分别沿着侧向定位。由此可以在切割之后至少从一侧使 得夹持装置移位，以便使得切割过的带材在切割位置或至少在靠近该切割位置很近处重新 被切割。图2示出带材200-1、200_2是如何分别伸入到张开的夹持机构110、120中的。在 这里，上面的带材夹持器110形成夹持梁(Klemmbalken)，下面的带材夹持器120形成夹持 台，带材可以在所述夹持梁和夹持台之间被夹住。在切割两个带材时，两个单个带材200-1 和200-2在带材夹持器110、120张开之后首先从右侧和从左侧朝向装置100的中间一起 移动，但它们在带材夹持器之间的区域内未必接触或“相撞”。然而重要的是，相应的带材 200-1,200-2伸入一定距离，使得带材的相应的前端位于下刀片箱130的相应的刀片的上 方。然后为了实现夹紧，上面的带材夹持器110-r和110-1又沉降到下面的闭合位置，在该 闭合位置，两个单个带材100-1和200-2于是在上面的带材夹持器110-r、110-l与下面的 带材夹持器120-r和120-1之间牢固地倍夹紧。利用杆臂Hl来引导上面的带材夹持器110-r和110_1的摆动运动，且例如利用液 压缸H3来施加用于摆动过程的驱动力。在此通过液压缸H3-1和H3-r，与板件(Lasche) H2 和杆件Hl配合作用地实现上面的带材夹持器110的张开和闭合。图3示出，带材200-1、200_2然后同时贴靠在下刀片130_l、130_r的中间区域上。 在左侧的和右侧的上面带材夹持器110-l、110-r之间的中间区域中，上刀片150-l、150-r 然后沉降到两个带材上，并与下刀片130-l、130-r配合地切割所述带材的相应的端部。在
5切割之后，带材200-1、200-2的两个新端部分别具有整齐利落的切割边，于是两个切割边 基本上相互平行。在此，至少上面的和下面的刀片130、150形成用于切割带材的切割机构 155。图3还示出，装置100处于夹紧和切割的工作状态。借助缸H3，通过杆件H2和上 面的连接件H4，使得带材200-1、200-2在下面的夹持台120和上面的夹持梁110之间夹住。此外，在夹持装置中利用带材夹持器110、120使得相应的带材端部压靠到下面的 刀片130上。为此，借助缸H5，通过杆件H6和同步杆H7，使得带材200-1、200-2的在夹持装 置中夹住的带材端部朝向下面的刀片箱的下刀片加速。接下来可以切割带材200-1、200-2 的带材端部。图4示出，在切割时，转动点210位于转动点220下面。最好使得缸H5位置受控 地伸出，这样就能使得转动点210和220处于相同的水平高度。由此使得夹持装置110、120 分别至少略微地提起并彼此离开，从而使得带材端部的分别被切割的带材起始部分离开刀 片。由此使得上刀片能移动，例如伸入，而不会使得上刀片接触被切割的带材端部，因为所 述带材端部至少略微地离开了上刀片。在上刀片已向上离开之后，可以进行第二次切割。在图5中可看到，为了重复切 割，可以借助缸H8、杆件H9、同步杆HlO和偏心件Hl 1，使得夹持装置110、120朝向刀片向内 伸入。为此，对缸H8进行适当控制，使得其推杆向左移动，从而杆件H9顺时针转动，进而使 得同步杆HlO向右移动，且夹持装置110、120的夹持器向内移位。图6示出带材端部经过切割之后是如何摆动至焊接所需的位置的。为此，使得液 压缸H5位置受控地伸出，由此借助摇杆(Schwinge)He和同步杆H7，使得夹持装置110、120 移动至焊接位置，从而使得两个带材端部至少几乎接触。在两个带材端部、即带材端部和带 材起始部分之间，还有一个小空隙。在图6中，焊接台170-l、170-r尚未处于焊接位置。同 样有利的是，焊接台170为一体结构或多组件结构。焊接台也可以通过操纵件，例如通过液 压缸和/或杆件而移动或摆动。根据图7，为了将带材200-1、200_2的带材端部支撑在要焊接的接合位置，使得 左侧的和右侧的焊接台170-l、170-r在旁侧从下面朝向带材端部移动。在这里，借助摇杆 171、172和缸H12，使得焊接台170移动至焊接位置。焊接台通过摇杆171、172呈平行四边 形状地悬垂，且可以通过在一侧设置在固定轴承上的缸H12，借助缸H12的推杆173而摆动， 进而侧向移位。图8示出，焊接台170仅朝向中间移动。在这里，焊接台170使得带材200_1、200-2 在焊接台170的区域内压靠在夹持装置110、120的上面的夹持梁110上。在此，对液压缸 174进行操纵，并通过摇杆175和偏心件176，使得焊接台170向上加速。由此，即使带材厚度不同，也能在左侧和右侧使得带材在中间或彼此对称地被调 节。就相同厚度的带材而言，在缸174移动至终端位置或止挡时，能实现较高的精度。由此在焊接带材端部之前，特别是在带材厚度不同时，能实现高度补偿，从而两个 带材端部能在高度上彼此对中地定位和固定；换句话说，这些带材在中央轴上被接合。如此 调节后的带材端部相互间的位置即为实际上的焊接位置。此外在图8中可看到，借助缸180，通过杆件181和同步杆182，可调节焊接间隙。 在此，对夹持梁Iio之间的间隙进行调节。在这里，可以位置受控地使得缸180移动，由此产生可预先给定的间隙，或者力受控地使其朝向止挡移动，由此使得这些带材即使在压力 下也能在焊接间隙中共同移动。 在焊接位置，然后借助接合机构使得带材端部接合，该接合机构例如能从上方沉 降到焊接位置上面，并将带材端部焊接在一起。
附图标记列表 100
装置
100-r、100-1 装置的右侧部分或左侧部分
110
110-1U10-Γ 120
120-1、120-r
125
130
130-1、130-r 150
150-1、150-r
155
160
160-1、160-r
170
170-1、170-r
171
172
173
174
175
176 180 181 182 200 200-1 200-1. 1 210 220 300 400 500
Hl
上面的带材夹持器
左侧的或右侧的上面的带材夹持器、夹持梁 下面的带材夹持器
左侧的或右侧的下面的带材夹持器、夹持台 夹持机构 下刀片、下刀片箱 下刀片
上刀片、上刀片箱 上刀片 切割装置 液压缸 液压缸 焊接台 焊接台 摇杆 摇杆 推杆 液压缸 摇杆 偏心件 缸
杆件
同步杆
带材
带材
带材
转动点
转动点
框架
定位机构 伸入机构 杆件
H2板件、杆件H3液压缸、缸H4连接件H5缸H6杆件、摇杆H7同步杆H8缸H9杆件HlO同步杆Hll偏心件Hl2缸
权利要求
一种用于将带材连接成无端头带材的装置(100)，该装置具有夹持机构(110、120)，其带有入口侧的夹持装置(110 r、120 r)和出口侧的夹持装置(110 l、120 l)；切割机构(155)，其带有上刀片(150)和下刀片(130)；和接合机构，其特征在于，至少入口侧的夹持装置(110 r、120 r)和/或出口侧的夹持装置(110 l、120 l)被构造成可预先安装的单元。
2.一种用于将带材连接成无端头带材的装置(100)，该装置具有夹持机构(110、 120)，其带有入口侧的夹持装置(110-r、120-r)和出口侧的夹持装置(110-1、120-1)；切割 机构(155)，其带有上刀片(150)和下刀片(130)；和接合机构，其特征在于，为了接合，带 材(200-1、200-2)可借助入口侧的和出口侧的夹持装置(110-r、120-r、110-1、120-1)，在 下刀片(130)的上方提升至焊接位置。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，切割机构装备有下刀片和上刀片，其中 下刀片在装置(100)的框架(300)中的下刀片箱内固定，而上刀片(150)可受控地至少竖 直地移位。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，切割机构(155)包括上刀片和下刀片(150、 130)，其中在切割时，上刀片(150)能从上方朝向静止的下刀片(130)移动。
5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，经过切割之后，使得相应的夹持 机构(110、120)侧向移动，切割后的带材端部由此能相向移动。
6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在带材侧向移动之后可再进行 一次切割。
7.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，为了支撑带材端部，至少一个焊 接台(170)能移动到带材下方。
8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，装置(100)基本上结构对称，且 具有两个夹持机构(110、120)、两个切割机构(130-r、130-1、150-r、150-1)和至少一个或 两个接合机构。
9.一种用于使得装置(100)工作的方法，该装置用于将带材连接成无端头带材，该装 置具有夹持机构(110、120)，其带有入口侧的夹持装置(110-r、120-r)和出口侧的夹持装 置(110-1,120-1)；切割机构(155)，其带有上刀片(150)和下刀片(130)；和接合机构，其 特征在于，在第一步骤中，使得夹持装置张开，并伸入两个带材端部，在接下来的步骤中，使 得带材端部在夹持装置中夹住，在下一个步骤中，利用切割机构切割带材端部，然后使得所 述带材端部移动至接合位置并在那里接合。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，规定利用焊接台来支撑至少一个带材端部。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，对至少一个带材端部进行高度适配调 整，特别是为了补偿带材端部的厚度差。
12.如权利要求9、10或11中任一项所述的方法，其特征在于，经过第一次切割之后，对 带有仍被夹住的带材端部的伸入机构(500)进行重新定位，并对带材边进行第二次切割， 然后使得所述带材边移动至接合位置，以便在那里接合。
全文摘要
本发明涉及一种用于将带材连接成无端头带材的装置(100)，该装置具有夹持机构(110、120)，其带有入口侧的夹持装置(110-r、120-r)和出口侧的夹持装置(110-1、120-1)；切割机构(155)，其带有上刀片(150)和下刀片(130)；和接合机构，其中至少入口侧的夹持装置(110-r、120-r)和/或出口侧的夹持装置(110-1、120-1)被构造成可预先安装的单元。
文档编号B21B15/00GK101932390SQ200880119348
公开日2010年12月29日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月5日
发明者H·贝伦斯, L·库梅尔, M·本德勒, M·汤齐格, P·德科克, R·伯格, R-H·索尔 申请人:Sms西马格股份公司