用于連接金屬帶的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于連接第一金屬帶的帶末端與第二金屬帶的帶始端的方法，尤其是在帶處理設(shè)備中進(jìn)行連接，所述帶末端和帶始端在構(gòu)成重疊部的情況下重疊地定位并且在重疊部的區(qū)域中在多個(gè)連接點(diǎn)上借助于沖壓鉚接在沒有穿孔并且因此沒有切割部分的情況下彼此連接。
【背景技術(shù)】
[0002]在也稱作為帶工藝線的帶處理設(shè)備中，通常卷成盤(卷)的帶在輸入部展開，然后經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)處理站并且在輸出部必要時(shí)又卷起或者替選地切割成塊。為了不必始終重新穿入金屬帶，新帶的帶始端與前一個(gè)帶的帶末端連接。帶連接是尤其有意義的，因?yàn)椴缓玫膸нB接會(huì)對(duì)其他的加工具有負(fù)面影響。
[0003]因此由實(shí)際情況已知用于帶連接的不同方法，例如通過焊接、沖壓和/或粘接(例如見 EP2202025A1 和 EP1749590A2)。
[0004]實(shí)際中已經(jīng)強(qiáng)調(diào)，除了傳統(tǒng)的方法之外也可以按沖壓鉚接途徑實(shí)現(xiàn)帶連接，該沖壓鉚接也稱作為咬合(Clinchen)。沖壓鉚接是一種在不采用附加材料的情況下用于連接金屬帶或者金屬板的方法。沖壓鉚接工具(咬合工具)通常由沖頭和陰模構(gòu)成。需要連接的帶通過沖頭類似于在深拉時(shí)在塑性變形的情況下壓入到陰模中或朝陰模按壓。在此，帶能在沒有使用鉚釘?shù)那闆r下形鎖合地(且力鎖合地)彼此連接。通過構(gòu)成陰模和沖頭，在陰模上或陰模中發(fā)生，材料流到寬度中，使得類似于鉚接地實(shí)現(xiàn)形鎖合連接，但不采用單獨(dú)的鉚釘。在本發(fā)明的范圍中，滲透連接或咬合是指在沒有穿孔且因此沒有切割部分的情況下的沖壓鉚接。
[0005]開頭所述方式的這種方法例如由W02014/033037A1已知。在此，連接點(diǎn)在帶連接期間借助于滲透連接產(chǎn)生，此時(shí)橫向于帶運(yùn)行方向間隔距離地在構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)連接點(diǎn)列的情況下產(chǎn)生許多連接點(diǎn)。在此在位置調(diào)節(jié)地控制一個(gè)或多個(gè)工具的情況下，這是有利的。
[0006]但是用于借助于沖壓鉚接在沒有穿孔的情況下連接帶的已知方法在實(shí)際中已經(jīng)證實(shí)，該方法是可改進(jìn)的。在此本發(fā)明開始這樣的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種方法，通過該方法能通用地且以高質(zhì)量按簡(jiǎn)單方式連接金屬帶。
[0008]為了解決該目的，在同類的方法中本發(fā)明教導(dǎo)，第一和/或第二帶構(gòu)成為冷乳的未退火的金屬帶，為了帶連接，借助沖壓鉚接，在每一米帶寬度上設(shè)置至少20個(gè)連接點(diǎn)。
[0009]對(duì)于咬合必要的是或適宜的是，接合偶對(duì)具有在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力下良好的可延展性或良好的可成型性。實(shí)際上至今認(rèn)為，僅具有高斷裂延伸率的板或帶是適合的。由此至今在連接鋁帶時(shí)咬合限于退火的鋁帶。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)意想不到地顯示，通過咬合也可連接具有足夠質(zhì)量的冷乳的未退火的金屬帶例如鋁帶。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示，如果斷裂延伸率A8。僅為6%或更小，那么本身可實(shí)現(xiàn)具有良好質(zhì)量的咬合。斷裂延伸率是在拉伸試驗(yàn)時(shí)在斷裂之后的測(cè)量長(zhǎng)度與初始測(cè)量長(zhǎng)度之差，參照初始測(cè)量長(zhǎng)度，斷裂延伸率以百分比形式表示。因?yàn)閿嗔蜒由炻实闹低ㄟ^測(cè)量長(zhǎng)度與試樣橫斷面的關(guān)系確定，所以斷裂延伸率通過相應(yīng)的腳注更詳細(xì)地表示，在當(dāng)前情況中斷裂延伸率A8。涉及在試樣的測(cè)量長(zhǎng)度為80_時(shí)的拉伸試驗(yàn)。優(yōu)選采用2%?5%，優(yōu)選大約3%?4%的斷裂延伸率A8。的金屬帶。因此按本發(fā)明在冷乳的未退火的金屬帶中實(shí)現(xiàn)無缺陷的帶連接。金屬帶可例如是由鋁或鋁合金或銅或銅合金制成的金屬帶。在此通過許多連接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)帶連接的事實(shí)是尤其有意義的。優(yōu)選實(shí)現(xiàn)至少40個(gè)連接點(diǎn)用于相應(yīng)的帶連接，優(yōu)選至少80個(gè)連接點(diǎn)，尤其優(yōu)選至少100個(gè)連接點(diǎn)。由于產(chǎn)生帶連接的許多連接點(diǎn)，可忽視單個(gè)咬合點(diǎn)的撕裂。在此本發(fā)明由如下知識(shí)出發(fā)，即在連接未退火的冷乳的金屬帶時(shí)可在邊界區(qū)域中進(jìn)行加工，在該邊界區(qū)域中也許單個(gè)咬合點(diǎn)撕裂。但是由于許多咬合點(diǎn)不會(huì)決定性地影響帶連接的持久性，使得按本發(fā)明的方法可以在實(shí)際中在退火的冷乳的金屬帶中實(shí)現(xiàn)。在此所述許多連接點(diǎn)以一個(gè)具有許多分布到帶寬上的連接點(diǎn)的連接點(diǎn)列的形式產(chǎn)生，或者尤其優(yōu)選也以多個(gè)沿帶運(yùn)行方向依次設(shè)置的連接點(diǎn)列的形式產(chǎn)生。在此，一個(gè)或多個(gè)連接點(diǎn)列能同時(shí)通過僅一個(gè)唯一的壓制行程產(chǎn)生。在此方面可以參考W02014/033037A1的知識(shí)。
[0010]下面解釋本發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案。
[0011]可選地設(shè)定，第一金屬帶的帶末端的厚度和/或第二金屬帶的帶始端的厚度在連接之前進(jìn)行測(cè)量，并且沖壓鉚接過程根據(jù)一個(gè)測(cè)量的厚度或各個(gè)測(cè)量的厚度進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。沖壓鉚接通過具有沖頭和陰模的沖壓鉚接工具實(shí)現(xiàn)。因此，一個(gè)或多個(gè)沖頭插入到材料中的插入深度根據(jù)一個(gè)帶的量測(cè)厚度或各個(gè)帶的測(cè)量厚度進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，例如位置調(diào)節(jié)。在此本發(fā)明由如下知識(shí)出發(fā)，即對(duì)于帶連接的質(zhì)量尤其重要的是，產(chǎn)生沒有穿孔且因此沒有切割部分的連接。這由沖頭不過深地插入材料中為前提。另外，為了產(chǎn)生無缺陷的且牢固的連接，重要的是，沖頭以足夠的尺度插入材料中，使得沖頭插入到帶中的插入深度的結(jié)果是尤其有意義的。由此原則上位置調(diào)節(jié)地執(zhí)行接合過程是可能的。但是按本發(fā)明除了位置調(diào)節(jié)之外或者取代調(diào)節(jié)，根據(jù)金屬帶的實(shí)際厚度實(shí)現(xiàn)接合過程的控制或調(diào)節(jié)。因?yàn)樵趯?shí)際中已經(jīng)證實(shí)，待連接的帶在其厚度方面不同于給出的/設(shè)想的值或額定值。因?yàn)楝F(xiàn)在按本發(fā)明實(shí)現(xiàn)確定金屬帶的實(shí)際厚度，所以在接合過程期間可以確保，接合過程始終以優(yōu)化的插入深度進(jìn)行。在此尤其優(yōu)選，不僅測(cè)量第一帶的帶末端的厚度，而且測(cè)量第二帶的帶始端的厚度。一個(gè)厚度測(cè)量或者各厚度測(cè)量例如能通過激光厚度測(cè)量實(shí)現(xiàn)。
[0012]因?yàn)榘幢景l(fā)明實(shí)現(xiàn)厚度測(cè)量，對(duì)也許具有較大厚度偏差例如過厚的帶末端或帶始端的事先切除不再是必要的，而是在這些區(qū)域中能產(chǎn)生帶連接，所述區(qū)域后來必要時(shí)反正作為廢料被切除。
[0013]—個(gè)帶厚度或各帶厚度的測(cè)量在接合之前進(jìn)行，而且優(yōu)選對(duì)于兩個(gè)帶中的每個(gè)單獨(dú)地進(jìn)行。替選地測(cè)量重疊地定位的帶(在接合過程之前)的總厚度也在本發(fā)明的范圍中。在接合裝置附近或在接合裝置之中或之上測(cè)量一個(gè)厚度或各厚度是可能的。但是替選地能在其他地方例如直接在開卷機(jī)之后實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
[0014]按本發(fā)明的另一方面建議，帶始端和帶末端和/或沖壓鉚接工具定位成，使得接合工具的沖頭不遇到帶邊緣之一和/或在帶連接之前或之后在一個(gè)或兩個(gè)帶邊緣的區(qū)域中施加一個(gè)或多個(gè)側(cè)面沖壓。
[0015]在此本發(fā)明由如下知識(shí)出發(fā)，即為了避免問題在帶穿過設(shè)備的其他部件期間必須產(chǎn)生無缺點(diǎn)的咬合點(diǎn)，并且必須避免在帶邊緣的區(qū)域中產(chǎn)生或存在咬合點(diǎn)。例如當(dāng)在存在的帶邊緣的區(qū)域中產(chǎn)生咬合點(diǎn)時(shí)，在這些不工整的咬合點(diǎn)中，根據(jù)帶邊緣通過沖頭覆蓋程度的不同情況，在帶邊緣上發(fā)生松散。在該區(qū)域中后來在穿過帶處理線時(shí)顆粒會(huì)折斷，所述顆粒例如附著在輥上并且導(dǎo)致在帶上擠壓。因此按本發(fā)明采取預(yù)防措施，以避免在帶邊緣的區(qū)域中產(chǎn)生或保持存在咬合點(diǎn)。
[0016]因此可選地存在如下可能性，即已經(jīng)在帶始端和/或帶末端定位期間和/或在工具定位期間確保，沒有接合工具的沖頭碰到帶邊緣。
[0017]替選地或補(bǔ)充地本發(fā)明建議，在一個(gè)或兩個(gè)帶邊緣的區(qū)域中施加一個(gè)或多個(gè)側(cè)面沖壓或者切邊。實(shí)際中金屬帶的切邊原則上已知。例如可能適宜的是，在不同寬度的帶進(jìn)行帶連接時(shí)進(jìn)行側(cè)面沖壓，例如在新帶比舊帶更寬時(shí)如此進(jìn)行，因?yàn)樾聨У妮^寬的角部可能懸保持掛在工藝線中，例如保持懸掛在擠壓輥上。為了避免這一點(diǎn)，在該情況中角部被傾斜地沖壓分離，而且是用梯形的或半圓形的沖壓工具?，F(xiàn)在按本發(fā)明存在如下可能性，即在帶連接之后施加側(cè)面沖壓，而且以如此程度施加，即沒有接合點(diǎn)通過沖壓而被切開。
[0018]替選地存在如下可能性，即在帶連接之前已經(jīng)施加一個(gè)或多個(gè)側(cè)面沖壓。例如當(dāng)存在咬合沖頭遇到帶邊緣的危險(xiǎn)時(shí)，這是適宜的。在該情況中所述側(cè)面沖壓在帶連接之前以如此程度施加，即工具幾何參數(shù)與帶寬度的相關(guān)性防止工具沖頭遇到帶邊緣。