AT207207B

AT207207B - Verfahren und Einrichtung zum Verschweißen von im Raum beliebig angeordneten Trägerteilen mit Verbinderteilen

Info

Publication number: AT207207B
Application number: AT151558A
Authority: AT
Original assignee: Voigt & Haeffner Ag
Priority date: 1957-03-26
Filing date: 1958-03-03
Publication date: 1960-01-25

Description

Verfahren und Einrichtung zum Verschweissen von im Raum beliebig angeordneten Trägerteilen mit Verbinderteilen
Es sind bereits Einrichtungen zum Herstellen einer oder einer Vielzahl von Verbindungsstellen zwischen mindestens zwei Metallteilen beliebigen Querschnittes bekannt, die entweder innerhalb einer Ebene oder aber im Raum in irgend einem Winkel zueinander angeordnet sind. Bei aus Flach- oder Rundmaterial hergestellten Baustahlgeweben, Matten oder ähnlichen Gegenständen liegt eine Vielzahl von Verbindungsstellen zwischen deren Längs- und Querteilen innerhalb einer Ebene.

Bei den bekannten Gitterträgern in Blech- oder Drahtausführung, die ebenso wie die vorerwähnten Baustahlmatten zur Bewehrung von Beton dienen, sind deren Aufbauteile im Raume in irgend einem Winkel zueinander und ebenso die Verbindungsstellen dieser Teile räumlich angeordnet.

Die erstgenannten Baustahlmatten wurden bisher nach einem Verfahren gefertigt, nach dem deren Aufbauteile schrittweise durch eine Schweisseinrichtung gefahren wurden, wobei das Schweissen stets im Stillstand erfolgte. Wollte man Gitterträger anlehnend an das bekannte Verfahren zur Fertigung von Baustahlmatten ebenfalls im Schrittverfahren erzeugen, so würde dadurch zwar ein Fertigungsfortschritt erzielt werden, dem aber insofern noch ein Mangel anhaftet, als das angewandte Verfahren eine wirklich billige Massenerzeugung dieser Gitterträger noch nicht ermöglicht.

Von dieser Erkenntnis geht die Erfindung aus, durch die eine Einrichtung geschaffen werden soll, durch welche preiswert und in grosser Stückzahl punktgeschweisste Gebilde erzeugt werden können, die entweder plane oder körperliche Gegenstände sind. Eine billige Massenerzeugung solcher Gegenstände ist aber nur möglich, wenn die für deren Herstellung benutzte Einrichtung nicht nur vollautomatisch, sondern auch zugleich fortlaufend arbeitet. Jede Stufenfertigung würde schon wegen der unvermeidlichen Wartezeit zwischen zwei Arbeitsgängen einen Zeitverlust bedeuten, was sich in einem Absinken der stündlichen Erzeugungsmenge auswirken wUrde.

Nach dem Schrittverfahren arbeitende Einrichtungen haben ausserdem den Nachteil, dass zwischen der Schweissstation und den das Schweissgut zuführenden Haspeln eine oder mehrere Schleifen eingelegt werden müssen, um den ruckweisen Transport des Schweissgutes durch die Anlage auszugleichen. Der von diesen Ausgleichschleifen in Anspruch genommene Raum erhöht naturnotwendigerweise die Abmessungen der Anlage und deren Gewicht.

Gemäss der Erfindung besteht das Verfahren zum Verschweissen von im Raum beliebig angeordneten Trägerteilen mit Verbinderteile im wesentlichen darin, dass die Verbinderteile aus einem Speicher auf die mit einer kontinuierlichen Längsbewegung fortschreitenden Trägerteile, nachdem diese eine wählbare Vorschubstrecke zurückgelegt haben, abgelegt bzw. abgeworfen werden, worauf die Verschweissung der Teile durch eine mit diesen mitwandernde Punktschweisseinrichtung erfolgt, welche sodann wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Baustahlmatten od. dgl. werden danach dadurch hergestellt, dass von Haspeln mehrere parallel nebeneinander geführte Rundstahldrähte des Mattengrundwerkstoffes mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen werden. und dass aus dem in Abhängigkeit vom Vorschub der Rundstahldrähte gesteuerten Speicher zuvor auf die gewünschte Mattenbreite zugeschnittene Querverbinder auf die Rundstahldrähte abgeworfen werden, worauf sie durch Punktschweissvorrichtungen mit dem Mattengrundwerkstoff verbunden werden.

Gitterträger, deren Ober- und Untergurte ein beliebiges Querschnittprofil aufweisen und mittels Verbin- lungsstreben miteinander verschweisst sind, werden nach der Erfindung dadurch erzeugt, dass auf den von

Haspeln in endlosen Längen abgezogenen Werkstoff für die Ober-und Untergurte des Trägers entspre- chend vorgebogene Verbindungsstreben auf die Gurte abgelegt werden, welche Streben sodann in bezug auf die Gurte ausgerichtet und mit diesen in zwei aufeinander folgenden Arbeitsgängen durch Punkt- schweissvorrichtungen verbunden werden, die während der Dauer des Schweissens an der Längsbewegung der Gurte teilnehmen und nach Beendigung der Schweissung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkeh- ren.

Der Erfindungsgedanke soll zunächst an Hand eines ersten Ausführungsbeispieles, u. zw. an einer
Einrichtung zum Herstellen von Baustahlgeweben, näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung dieser Einrichtung in Seitenansicht. Sie besteht im wesentlichen aus den Haspeln l, der Drahtrichtvorrichtung 2, dem Hauptantrieb 3 mit den Zugbacken 4, sowie der eigentlichen Schweisseinrichtung 5 und einer Abschneidevorrichtung 6. Die von den Haspeln 1 mit konstanter Geschwindigkeit in endlosen Längen abgezogenen und parallel nebeneinander geführten Rundstahldrähte (Mattengrundwerkstoff) 7 werden durch den Hauptantrieb 3 mittels der Zugbackenpaare 4 durch die Drahtrichtvorrichtung 2 gezogen und in die Schweisseinrichtung 5 geführt.

In einer seitlich dazu angeordneten, im Ausführungbeispiel nicht dargestellten Anlage werden die Querverbinder 8 ebenfalls von Haspeln abgezogen, gerichtet, auf die gewünschte Mattenbreite zugeschnitten und nachfolgend in den dargestellten Speicher 9 eingeführt. Der Schweissschlitten 10 ist mit einem Antrieb 11 versehen, durch den eine Nockenscheibe 12 angetrieben wird, die die Abwurfelemente des Speichers 9 steuert. Die Nockenscheibe 12 wirkt auf zwei Hebel 13/14 ein. Während der Hebel 13 den Speicher 9 vom vorletzten Stab an blockiert, wird durch Anheben des Hebels 14 das Speicherende freigegeben. und unter dem Einfluss der Finger 15 fällt ein Querverbinder 8 ab und wird von einer der Aufnahmen 16 erfasst, die sich mit gleicher Geschwindigkeit wie der Mattengrundwerkstoff 7 vorwärtsbewegen.

Die Abwurfelemente des Speichers konnten statt vom Antrieb des Schweissschlittens 10 auch durch den Hauptantrieb 3 für die kontinuierliche Durchführung des Mattengrundwerkstoffes 7 gesteuert werden. Es wäre des weiteren denkbar, den Abwurf der Querverbinder 8 aus dem Speicher 9 masselos zu steuern, z. B. unter Anwendung von in der Zeichnung nicht dargestellten Fotozellen. Beim Vorbeiwandern der Aufnahmen 16 für die Querverbinder 8 würden diese Zellen beeinflusst und könnten einen Elektromagneten erregen, der eine Öffnungsklappe des Speichers 9 öffnet oder schliesst.

Die Aufnahmen 16, in die die von dem Speicher 9 freigegebenen Querverbinder 8 fallen, sind an einer Transportkette befestigt, welche vom Antrieb 11 des Schweissschlittens 10 über in Übertragungsmittel, z. B. eine Kette od. dgl., mit einer bestimmten gleichbleibenden Drehzahl angetrieben wird.

Die damit dieser Drehzahl entsprechende Vorschubgeschwindigkeit der Querverbinder 8 entspricht der Vorschubgeschwindigkeit des Mattengrundwerkstoffes 7, so dass die Querverbinder 8 zum Mattengrundwerkstoff 7 eine eindeutige Lage beibehalten, in der dann diese beiden Teile sicher miteinander verschweiss werden können. Aber auch der Schweissschlitten 10 wird zumindest während der Dauer des Schweissvorganges bzw. bis zum Erstarren der Schweissstelle mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Mattengrundwerkstoff 7 vorwärts bewegt, wogegen er mit einer davon abweichenden Geschwindigkeit in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann.

Um diese Forderung zu erfüllen, sind folgende Mittel vorgesehen : Der Antrieb 11 wirkt gegebenenfalls unter Vorschaltung eines Getriebes auf eine Kurbelschleife 17 ein, unter deren Einfluss der Schweissschlitten 10 eine hin-und hergehende Bewegung ausführt.

Die Kurbelschleife ist so gestaltet und ihre Drehzahl so festgelegt, dass der Schweissschlitten 10 mit der gleichen Geschwindigkeit vorwärtsbewegt wird, mit der der Mattengrundwerkstoff 7 und die Querverbinder 8 wandern.

In dem Augenblick, in dem sich ein Querverbinder 8 genau unter den Elektroden 18 befindet, werden diese von einem Druckzylinder 19, dessen Steuerschieber vom Antrieb 11 beeinflusst sein kann, gegen die zu verschweissende Verbindungsstelle zwischen Mattengrundwerkstoff 7 und Querverbinder 8 angepresst. Zugleich beginnt die Vorwärtsbewegung des Schweissschlittens 10, dessen Geschwindigkeit bezüglich Richtung und Grösse mit der Geschwindigkeit des Mattengrundwerkstoffes übereinstimmt. Der Schweissschlitten 10 wandert mindestens so lange mit der Schweissstelle mit, bis diese so weit abgekühlt ist, dass die Verbindungsstelle nicht mehr teigig, sondern bereits erstarrt ist. Der Druckzylinder 19 ist an der gegenüber dem Schweissschlitten auf Rollen geführten Traverse 20 befestigt.

In dem Augenblick, in dem die Elektroden 18 gegen die Schweissstelle angedrückt werden, wird eine Verriegelung 21 wirksam, um mit Sicherheit einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem vorgeschobenen Schweissgut 7. 8 und den Elektroden 18 zu vermeiden.

Nach Beendigung des Schweissvorganges läuft der Schweissschlitten 10 zu seiner Ausgangsstellung zurück. Dieser Rücklauf kana durch den Schlitten selbst, z. B. durch eine Kontaktgabe an einem Endschal-

ter, eingeleitet werden, durch dessen Impuls eine elektrische Steuerung angeregt wird. Der Schlittenrücklauf kann auch unter Anwendung rein mechanischer Mittel herbeigeführt werden.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, u. zw. eine Einrichtung, die vornehmlich zum Herstellen von Gitterträgern dient, also Trägern, deren Ober- und Untergurte beliebigen Querschnittprofils über Verbindungsstreben zu einem räumlichen Gebilde hoher mechanischer Festigkeit vereint sind.

In Fig. 2 sind nur die Teile dargestellt, die für das Verständnis der Wirkungsweise der Einrichtung
EMI3.1

Fig. l übereinstimmen, sind fortgelassen. Hierunter fallen z. B. die Haspeln,von denen der Werkstoff für die Ober- und Untergurte des Trägers in endlosen Längen kontinuierlich ab- gezogen wird, der Antrieb und die Vorrichtung für den kontinuierlichen Vorschub des Gurtenwerkstoffes durch die Einrichtung, ferner die Abschneidevorrichtung. Bei der Einrichtung nach Fig. 2 wird der Ab- wurf der zuvor V-förmig vorgebogenen Verbindungsstreben aus einem Speicher 25 ebenfalls durch eine
Nockenscheibe 26 veranlasst, die über den Hebel 27 auf ein Sperrglied 28 einwirkt. Das letztgenannte
Sperrglied steuert die Abwurfelemente, und aus dem Speicher fallen jeweils zwei Verbindungsstreben 29,
30 ab.

Durch die Vorschubbewegung des Obergurtes 31 bzw. der Untergurte 32a, 32b werden diese bei- den Verbindungsstreben zunächst in Richtung des Vorschubes mitgenommen. Nach einer bestimmten
Wegstrecke wirkt ein Stössel 33 eines Richtelementes 34 auf die vordere Verbindungsstrebe 30 ein und schwenkt diese in ihre endgültige Lage in bezug auf die Ober- und Untergurte, die aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Verbindungsstreben 29, 30 sind im Bereich aer Untergurte in Aufnahmen 35 gehalten, die von einem Transportband 36 getragen sind, das mit dem Schweissschlitten 37 gekuppelt ist. Nach
Zurücklegen einer gewissen Wegstrecke gelangen der Obergurt 31 und die auf ihm aufliegenden beiden
Streben unter die erste Schweisseinrichtung 38, deren Elektroden 39,40 sich absenken und die beiden
Streben mit dem Obergurt 31 durch Punktschweissen vereinen.

Nach Zurücklegen einer weiteren Weg- strecke erfolgt die Verschweissung der Verbindungsstreben mit den beiden Untergurten, u. zw. in der
Schweisseinrichtung 41, die ebenfalls zwei Elektroden 42,43 besitzt, von denen jede jeweils eine Punkt- schweissung eines Strebenendes mit dem entsprechenden Untergurt vornimmt. Während des Schweissvor- ganges wandern genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Schweisseinrichtungen 38 und 41 mit der gleichen Geschwindigkeit mit, mit der der Gitterträger bzw. seine Gurte durch die Vorrichtung vor- geschoben werden.

Der Gleichlauf des Schweissschlittens und der Vorschubmittel für den Gurtenwerkstoff kann z. B. da- durch erreicht werden, dass von dem die Gurtenwerkstoff-Vorschubgeschwindigkeit bestimmenden Antrieb ein Generator mitangetrieben wird, dessen Frequenz die Drehzahl des Schweissschlittenantriebes be- stimmt. Für den Antrieb des Schweissschlittens könnte aber auch ein Gleichstrommotor Verwendung fin- den, dessen Drehzahl vom Hauptantrieb des Gurtenwerkstoffes gesteuert ist.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verschweissen von im Raum beliebig angeordneten Trägerteilen mit Verbindertei- len, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinderteile aus einem Speicher auf die mit einer kontinuierli- chen Längsbewegung fortschreitenden Trägerteile, nachdem diese eine wählbare Vorschubstrecke zurückgelegt haben, abgelegt bzw. abgeworfen werden, worauf die Verschweissung der Teile durch eine mit diesen mitwandernde Punktschweisseinrichtung erfolgt, welche sodann wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen von Baustahlmatten od. dgl. von Haspeln mehrere parallel nebeneinander geführte Rundstahldrähte des Mattengrundwerkstoffes mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen werden und dass aus dem in Abhängigkeit vom Vorschub der Rundstahldrähte gesteuerten Speicher zuvor auf die gewünschte Mattenbreite zugeschnittene Querverbinder auf die Rundstahldrähte abgeworfen werden, worauf sie durch Punktschweissvorrichtungen mit dem Mattengrundwerkstoff verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Gitterträgers, dessen Ober- und Untergurte ein beliebiges Querschnittprofil aufweisen und mittels Verbindungsstreben miteinander verschweisst sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf den von Haspeln in endlosen Längen abgezogenen Werkstoff für die Oberund Untergurte des Trägers entsprechend vorgebogene Verbindungsstreben auf die Gurte abgelegt werden, welche Streben sodann in bezug auf die Gurte ausgerichtet und mit diesen in zwei aufeinander folgenden Arbeitsgängen durch Punktschweissvorrichtungen verbunden werden, die während der Dauer des Schweissens <Desc/Clms Page number 4> an der Längsbewegung der Gurte teilnehmen und nach Beendigung der Schweissung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.

4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der die Verbinderteile (8,30) enthaltende Speicher (9,25) mit Ablegeelementen (13,14 bzw. 27,28) zusammenwirkt, wobei für das selbsttätige Öffnen und Schliessen der Ablegeelemente eine mechanische Vorrichtung, z. B. in Form einer vom Antrieb für die kontinuierliche Bewegung des Mattengrundwerkstoffes (7, 31, 32a, 32b) oder vom Antrieb eines Schweissschlittens (10, 37) beeinflussten Steuerwalze (12, 26), Nockenwalze od. dgl. vorgesehen ist. EMI4.1 Öffnungsklappe öffnet und/oder schliesst.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktschweissvorrichtun- gen (18, 38, 41) nach Ablegen eines Verbinderteiles (8,30) eine Bewegung ausführen, die etwa der Vorschubgeschwindigkeit des kontinuierlich bewegten Mattengrundwerkstoffes (7. 31, 32a, 32b) entspricht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktschweiss- vorrichtung (18, 38,41) von einem Schlitten (10, 37) getragen ist, dessen Bewegung in Richtung des Vorschubes des Mattengrundwerkstoffes (7, 31, 32a, 32b), z. B. durch eine bei Ablegen eines Querverbinders (8,30) beeinflusste optische Zelle. eingeleitet wird.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Gleichlauf des Matteng : undwerkstoffes (7, 31, 32a, 32b) und des Schweissschlittens (10, 37) eine Kurbelschleife (17) vorgesehen ist, deren Drehzahl so gewählt ist, dass einer Umdrehung der Kurbelschleife eine Weiterewegung des Mattengrundwerkstoffes um eine Teilung, d. h. um den Abstand zweier Verbinderteile (8, 30) entspricht.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vollsynchronisierung der Geschwindigkeit des Schweissschlittens (10,37) an die Vorschubgeschwindigkeit des Mattengrundwerkstoffes (7,30) die Schweisselektroden (18, 39, 40,42, 43) gegenüber dem Schweissschlitten relativ zueinander bewegbar sind, wobei jedoch eine Verriegelung gegenüber dem Schweissschlitten solange verhindert ist, als die Schweisselektroden nicht zusammengefahren sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für den Rücklauf des Schweissschlittens (10,37) in seine Ausgangsstellung nach Ablauf der Schweisszeit eine mit elektronschen Steuerröhren zusammenwirkende Vorrichtung vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der aus dem Speicher (9,25) abgeworfenen Verbindungsstreben (8, 29, 30) eine mit dem Schweissschlitten (10, 37) direkt gekuppelte Transportkette (36) vorgesehen ist, durch die die Lage und der Abstand der Streben gegenüber den Längsgurten (7, 31, 32a, 32b) während des Schweissens aufrechterhalten wird.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11) des Schweissschlittens (10,37) mit dem Hauptantrieb (3) für den längsvorgeschobenen Werkstoff durch eine mechanische oder eine elektrische Welle synchronisiert ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Synchronisierung, z. B. von dem die Werkstoff-Vorschubgeschwindigkeit steuernden Antrieb ein Generator mitangetrieben ist. dessen Frequenz die Drehzahl des Schweissschlittenantriebes bestimmt.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Synchronisierung des Antriebes des Scliweissschlittens ein Gleichstrommotor vorgesehen ist, dessen Drehzahl vom Hauptantrieb des Grundwerkstoffes gesteuert ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Schweisseinrichtung eine mit gleicher Geschwindigkeit wie diese sich bewegende Abschneidevorrichtung (6) vorgesehen ist, die das Schweissgut während dessen Vorschubbewegung abtrennt.