DE2725778A1 - Verfahren zum spleissen von baendern - Google Patents

Description

Meissner & Meissner

PATE NTAN WALTS BÜRO

BERLIN - MÜNCHEN OTOCHTO

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen Berlin, den

3. JUN! 1977

KLOFTEN & KLOFTEN A/S

Verfahren zum Spleißen von Bändern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spleißen von Metallbändern, und insbesondere ein derartiges Verfahren zum Stumpfspleißen von Bändern ohne Bandüberlappung durch Einfügen eines dünnen Streifen bildenden Lötmittels in den Spalt zwischen den Schnittkanten des zu spleißenden Bandes.

Bei der Herstellung von Metallbändern wird das Band üblicherweise von einer flachen Rolle oder Spule abgewickelt, bis das Bandende erreicht ist, worauf der gesamte Arbeitsgang solange zum Stillstand kommt, bis eine neue Rolle auf- oder eingesetzt und die Vorderkante des neuen Bandes mit der Hinterkante des bereits verwendeten Bandes verspleißt worden ist·

BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM^ Q ΦΦφβ /11 φφ*ΚΟΝΤΟ: POSTSCHECKKONTO:

ST. ANNASTR. 11 1-85644 INVENTION ^ERlWi ^BERLIN 31 W. MEISSNER, BLN-W

(000 MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLINER BANK AG. 122 82 -109

TEL: Οββ/22 35 44 030/892 23 82 3695716000

Eine typische Anwendungsart, bei der die Erfindung betreffende Metallbänder verwendet werden, tritt in der Herstellung von elektrischen Kabeln auf, bei denen ein dünnes Kupferband als elektrische Abschmierung kontinuierlich über die Kabelseele gelegt wird. Bei diesem Vorgang wird das Band während der Extrudierung des Kabelmantels um die Kabelseele gefaltet, wobei jegliche Unterbrechung der Bandzufuhr zum Betriebsstillstand des gesamten Extrusionsvorgangs oder zu einer Diskontinuität im Kabel führt.

Es stehen mechanische Mittel zur Herstellung von überlappenden Weichlotspleißen in Kupferkabelbändern zur Verfügung, die jedoch den Nachteil haben, daß sie an den Spleißstellen eine doppelte Banddicke besitzen, zu der noch die Dicke der Lötschicht an der Überlappungsstelle hinzukommt. Diese größere Dicke und die hinzukommende Steifheit des Bandes kann dazu führen, daß das Band nicht richtig um die Kabelseele gewickelt werden kann und/oder daß sich das Band im Wickel- oder Extrusionsgerät verklemmt. Bisher sind keine praktischen Verfahren bekannt, durch die eine zuverlässige Stumpfspleißung an Abschirmungsbänder für Kabel erzielt werden konnte. Aus diesem Grunde sahen die Kabelhersteller, die über neueste Ausrüstungen und Technologien verfügten, gezwungen, eine Kabelabschirmbandlänge auf die andere folgen zu lassen, ohne die Bänder zu pleißen. Sie mußten also die Stellen im Kabel markieren, an denen die Bandenden auftraten, und das Kabel an diesen Stellen schneiden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, nach dem Metallbänder ohne Überlappung stumpfgepleißt werden, indem ein dünner Silberlotstreifen zwischen den Spalt der Bandschnittkanten gegeben wird, so daß der Lotstreifen

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sich über die eine und unter die andere der Bandlängen erstreckt, wobei die Spleißfläche zwischen Kohlenelektroden gepreßt und das Silberlotmittel durch Anlegen eines Widerstandsstromes verschmolzen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann so schnell durchgeführt werden, daß durch etwas gewonnenen Spielraum am Ende jeder Rolle eine neue Rolle angespleißt werden kann, ohne den kontinuierlichen Betriebsablauf in der Bandanwendung zu stören. Dünne Bänder mit einem Querschnitt von

ρ
1,6 m Durchmesser oder darunter galten bisher nach dem Stand der Technik als nicht stumpfspleißbar, d.h. die anstoßenden Spleißstellen waren nicht haltbar und verläßlich genug, um in der Kabelherstellung verwendet zu werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zwei Längen eines Metallbandes verwendet, z.B. als bevorzugtes Ausführungsbeispiel ein Kupferband von im wesentlichen gleicher Dicke, dessen breite Flächen koplanar liegen oder im wesentlichen parallele Ebenen bilden. Die Längen können diskontinuierlich sein, was bei einer neuen Bandrolle der Fall ist, die mit der Hinterkante einer auslaufenden Rolle verspleißt werden soll. Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch dort angewendet werden, wo die zu spleissenden Längen an gegenüberliegenden Enden eines kontinuierlichen Bandes auftreten und die Spleißung zur Bildung einer kontinuierlichen Schleife vorgenommen wird.

Eine der Längen wird geschnitten, um eine erste im wesentlichen geradlinig verlaufende Kante dieser Länge zu bilden. Gleichermaßen wird die andere Länge geschnitten, wobei die zweite Kante im wesentlichen parallel zur ersten Kante verläuft, wenn beide miteinander ausgerichtet werden.

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Diese Kanten können einen schrägen Winkel zur Bandlänge bilden; sie können aber auch senkrecht zur Bandlänge verlaufen. Wenigstens eine der Kanten wird in die Nähe der anderen Kante gebracht, so daß nur ein kleiner Spalt längsseitig zwischen den Kanten verbleibt, worauf ein dünner Streifen Silberlot durch den Spalt hindurch zwischen die Kanten, vorzugsweise über die gesamte Kantenlängen gegeben wird.

Der Streifen weist eine Breite auf, die die Dicke des Bandes weitgehend übertrifft, wobei wesentliche Bereiche der Breite des Streifens die eine Oberfläche der Bandlängen und die gegenüberliegende Oberfläche der anderen Bandlänge überlappt. Hiernach werden aie Kanten zwischen zwei im wesentlichen flachen Oberflächen zweier gegenüberstehender Elektroden zusammengepreßt, die vorzugsweise aus Kohlenstoff geformt sind, wodurch der Streifen gegen eine der Flächen einer der Bandlängen und die gegenüberliegende Fläche der anderen Länge gepreßt wird. Hiernach wird ein ausreichender Strom durch die Elektroden und durch den Silberlötstreifen sowie die Bandlängen geleitet, so daß das Lötmittel den Spalt ausfüllt und die Kanten miteinander vermilzt.

Es ist dabei vorteilhaft bei der Anwendung des Verfahrens, die Bänder horizontal zu führen, so daß sich der Silberlotstreifen über die eine und unter die andere Bandlänge erstreckt.

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Figuren 1a - 1f schematische Ansichten der erfindungsge-

mäßen Verfahrensschritte,

Figur 2 eine Ansicht im Schnitt eines kontinuierlichen Bandes, das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, und

Figur 3 eine Draufsicht auf das Band mit einer zur

Bandlänge schräg verlaufenden Spleißstelle.

Nach der Figur 1a liegen zwei Kupferbandlängen 11, 12, die verspleißt werden sollen, in parallelen Ebenen und werden von den Klemmen 13a, 13b und 14a, 14b in abweichenden Hohen gehalten, die Messerschneiden 16 und 17 wirken auf die zurückziehbaren Ambosse 18, 19 und trennen die Längen 11, 12 (Fig. 1b) scharfkantig ab.

Die eine Klemme oder beide Klemmen 14a, 14b oder 13a, 13b wird bzw. vorgeschoben, um die Kanten 21, 22 bis zu einer vorgegebenen horizontalen Spaltstellung "d" (Figur 1c) zu bringen, obgleich beide auf getrennten Ebenen bleiben (Fig. 1b). Es ist selbstverständlich, daß die relative Entfernung zwischen den Klemmen im Rahmen der Erfindung festgelegt werden könnte. In diesem Falle könnten nach dem Schneiden der Kanten die eine der Klemmen oder beide Klemmen nur hinreichend entspannt werden, um das Band hier hindurch zu führen, was von Hand aus geschehen könnte, bis der gewünschte Spaltabstand erreicht ist. Ein Silberlotstreifen 23 wird von einer nicht dargestellten Rolle oder dgl. horizontal zwischen die Ebenen der Bandlängen 11, 12 und durch den Spalt "d" eingefügt, so daß ein Abschnitt 24 des Streifens 23 eine obere Fläche 26 der Länge 11 überlappt und ein Abschnitt 27 des Streifens 23 sich bis unter die Länge 12 erstreckt.

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Die Erfindung findet besonders bei dünnen Bändern Anwendung, wobei die folgenden Abmessungen als Beispiel herangezogen werden, die bei der Anwendung der Erfindung zu den besten Ergebnissen führen. Es wird empfohlen, daß die Verhältnisse dieser Abmessungen als Leitmaßstab für unterschiedliche Banddicken benutzt werden. In dem dargestellten Beispiel beträgt die Banddicke 0,10c? mm. Der aus 15 % Silber, BQfjb Kupfer und 5% Phosphor mit einem Sbhmelzpunkt von 640⁰C und einem Fließpunkt von 70% °C bestehende Lötstreifen ist 0,076 mm dick und 1,6 mm breit. Das Silberlot stammt von Lucas-Milhaupt, Inc. von Cudahy, Wise. USA und ist unter dem Namen Sil-Fos im Handel erhältlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch keineswegs auf die Verwendung dieses Erzeugnisses beschränkt. Es können nämlich auch sogenannte Hartlot- oder Lotlegierungen bekannter Zusammensetzung zur Durchführung der Erfindung verwendet werden.

Der lineare Abstand eines Spalts "d" zwischen den geschnittenen Kanten, der zum leichteren Erkennen in der Zeichnung weit übertrieben dargestellt ist, beträgt 0,18 mm. Somit überlappt der Streifen 23 das obere Teil der Länge 11 um 0,57 nun und kommt unter der unteren Fläche der Länge 12 mit einem Abstand von 0,57 nun zu liegen.

Nach der Figur 1c bringt die Klemme 13a, 13b die Länge 12 dann in die gleiche Ebene wie die Länge 11. Wo ein Abschnitt 28 der Länge 12 hinreichend lang ist, dem Band genügend Flexibilität zu geben, kann der Absenkschritt entfallen, da nach Figur 1d die Kante 22 von einer Elektrode 29 niedergedrückt wird, so daß zusammen mit einer gegenüberliegenden Elektrode 31 der Streifen gegen beide Bandlängen gepreßt wird. Eine über die beiden Leitungen 33» 3^ führende

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und die Elektroden 29, 31 versorgende Stromquelle 31 wird angeschaltet, um einen ausreichenden Strom zum Verschmelzen des Lötmittels des Streifens 26 mit den Kanten 21, 22 und zum Pullen des Spalts "d" durchzuleiten. Der mit obiger Maßgabe zum schnellen, reproduzierbaren Spleißen benötigte Strom beträgt hier I50 Amperes. Die Spannung liegt bei 27 Volt, kann aber nach Berechnung zum Widerstand der Elektroden variieren. Vorzugsweise sollten die Elektroden Kohlenelektroden sein und parallel verlaufende ebene Flächen 36, 37 (Figur 1c) besitzen. Andere Mittel zum Heizen des Silberlots können erfindungsgemäß zum Ausfüllen des gesamten Spaltraums "d" verwendet werden, so daß die Kanten 21, 22 z.B. durch Vorwärmen der Flächen 36, 37 oder durch Auftragen intensiver Strahlungswärme verschmolzen werden. Der elektrischen Widerstandserwärmung wird ,jedoch, wie beschrieben, aufgrund der größeren Geschwindigkeit und leichteren Einhaltungsgenauigkeit der Vorrang gegeben.

Nachdem das Silberlot geschmolzen ist, schließen sich die unter einem (nicht dargestellten) leichten Federdruck stehenden Elektroden 29, 31, um die in Figur 1e dargestellte Stellung einzunehmen, wo sie solange gehalten werden, bis das Silberlot sich zu einem dauerhaften, elektrisch leitenden Spleißelement 38 verfestigt, deren Breite in der Zeichnung übertrieben dargestellt ist.

Die untere Grenzabmessung für die Breite von Element 38 liegt dabei etwas unter der Dicke von Streifen 23, und zwar aufgrund der erwähnten Wärmeausdehnung der Bandlängen. Nach dem Kühlen kann ein gespleißtes Band, das durch das Bezugszeichen 39 gekennzeichnet ist, unbehindert zur wei-

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teren Verarbeitung abgespult oder weitergeleitet werden.

Ein bedeutendes neues Merkmal der Erfindung bestellt in der Breite des Streifens 23, die ausreichend bemessen ist, um sich im Spalt "d" eingefügt über diesen Spalt zwischen den Bandenden und über die flachen Oberflächen der Bandlängen zu erstrecken, so daß sie über eine Fläche einer der Längen und der gegenüberliegenden Fläche der anderen Länge liegt.

Es hat sich in diesem Verfahren überraschend herausgestellt, daß möglicherweise teilweise aufgrund der Wärmedehnung der Bänder zum Zeitpunkt des Schmelzvorgangs Positionieren des Streifens nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine durchgehende Benetzung beider gesamten Oberflächen der Kanten 21, 22 bewirkt. Ein bedeutender Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht in seiner Zuverlässlichkeit, da Spleiße weiterverarbeitet werden müssen, ohne daß vorher eine Möglichkeit besteht, sie einer Qualitätsprüfung zu unterziehen.

Obgleich in dem dargelegten Verfahren nach der Erfindung die Kanten 21, 22 einen senkrecht zur Mittellinie des Bandes verlaufenden Schnitt aufweisen, können auch Schrägschnitte vorgenommen werden, was zu der in Figur 3 dargestellen Spleißung führt, in der ein Spleißelement 51 in einem schrägen Winkel zur Mittellinie der beiden Bandlängen 52 und 53 verläuft.

Dies wird einfach durch Verändern der Schneidstellung der Messer 16, 17 und der Ambosse 18, 19, die dementsprechend zur Mittellinie des Bandes angewinkelt werden, und durch Abwickeln des Streifens 23 im gleichen schrägen Winkel zwischen den Bandkanten erreicht.

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In Figur 2 wurde das Verfahren nach der Erfindung zur Bildung einer Bandschleife mittels einer Spleißung 57 angewandt.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das erfindungsgemaße Verfahren im Handbetrieb angewandt werden kann, obgleich ein schnellerer Betrieb durch geeignete Apparaturen zu erzielen ist. Die im Handel erhältlichen Geräte können vom Fachmann unter Nutzung der erfindungsgemäßen Verfahrenslehre verändert werden.

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Leerseite

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zum Spleißen von zwei Bandenden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

   A. Schneiden einer im wesentlichen geraden ersten und zweiten Kante(21, bzw. 22)auf einer ersten bzw. einer zweiten Bandlänge (11, 12) aus Metall, wobei die zweite Kante im wesentlichen parallel zur ersten Kante verläuft und beide Längen miteinander ausgerichtet sind,

   B. Positionieren der ersten und der zweiten Bandlänge mit ihren breiten Oberflächen in derselben oder im wesetnlichen parallelen Ebene,

   C. Vorschieben wenigstens einer Kante zur anderen Kante hin unter Bildung eines engen Spalts längsseitig zwischen den Kanten,

   D. Einfügen eines dünnen Silberlotstreifens (23) durch den Spalt zwischen die Kanten, der eine Breite besitzt, die die Dicke des Bandes weitgehend übersteigt und die abschnittweise eine Oberfläche der ersten Länge und die gegenüberliegende Oberfläche aer zveiten Länge überlappt,

   E. Zusaiiimenpressen der Kanten zwischen wesentlich flach ausgebildeten Flächen einer Preßeinrichtung, wodurch der Streifen gegen eine Oberfläche der ersten Länge und der gegenüberliegenden Oberfläche der zweiten Länge gepreßt wird,

   F. Erwärmen des Streifens, so daß flüssiges Silberlot

   den Spalt ausfüllt und die Kanten verschmilzt und durch

   G. Abkühlen der Längen und des Silberlots an den Kanten, so daß die Längen aneinanderstoßend verspleißt sind.

   Snn 192

   ORIGINAL INSPECTED
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
   daß die ebenen Oberflächen die Flächen von zwei gegenüberliegenden Elektroden sind und daß der Erwärmungsschritt darin besteht, einen elektrischen Strom zwischen den Elektroden durch die Bandlängen und den
   Streifen zu leiten.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Längen diskontinuierlich verlaufen.
4. 4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Längen an gegenüberliegenden Enden eines kontinuierlichen Bandes (Fig. 2) auftreten.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Band aus Kupfer ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten senkrecht zur Länge des Bandes verlaufen.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten in einem schrägen vVinkel zur Länge des Bandes verlaufen.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen über der gesamten Länge der Kanten eingeführt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen horizontal verlaufen und der Streifen so
   eingefügt wird, daß er sich über eine der Längen und unter die andere der Längen erstreckt.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden Kohlenelektroden verwendet wej

    Dipl.* Ing 70985Π/1192