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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen von Gittermatten aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweissten Längs- und Querstäben aus warmgewalztem Stahl.
Aus der EP-A1-0 806 257 ist eine Einrichtung zum Verbessern der Streckgrenze und der Dukti- litat von Draht bekannt, bei welcher der Draht über mehrere, versetzt angeordnete, angetriebene Rollen einer Kaltfliesseinrichtung gezogen wird, wobei durch die Biegenchtungswechsel zwischen den Rollen die oben genannten Matenaleigenschaften des Drahtes verbessert werden. Es können auch zwei Kaltfliesseinrichtungen hintereinander geschaltet werden, wobei eine oder beide Kalt- fhesseinnchtungen angetneben sein können Ist nur eine Kaltfliesseinrichtung angetrieben, wird der Draht zwischen den beiden Kaltfliesseinrichtungen noch zusätzlich gereckt.
Der Draht kann einer Einrichtung zum Richten, Schneiden und/oder Schweissen zugeführt werden Nachteilig hierbei ist, dass bedingt durch den erforderlichen Antrieb der Rollen keine andere Vorrichtung zur Verbesserung der Matenaleigenschaften zur Anwendung gelangen kann, wobei wichtige Angaben zur Durchführung des offenbarten Verfahrens fehlen. In der EP-A1-0 806 257 fehlen ausserdem jegliche Informationen über die zur Weiterverarbeitung des Drahtes unbedingt erforderlichen Verfahren und Einrichtungen Bei Verwendung von zwei Kaltfliesseinrichtungen findet ausserdem ein undefiniertes Recken des Drahtes zwischen den Kaltfliesseinrichtungen statt.
Aus der EP-B1 0 371 956 ist ein Verfahren und eine Anlage zum Zufuhren von Längselementen aus Rund- oder Flachmaterial zu einer Schweissmaschine für Gitter oder Gitterroste bekannt, bei dem die von zumindest einem Längseiement-Matenalstrang nach Richten desselben abgetrennten Längselemente mit Hilfe einer Zuführeinrichtung einer Förder- und Verteilereinrichtung,
in der die Längselemente entsprechend der gewünschten Längsdrahtteilung in der herzustellenden Drahtgittermatte angeordnet und gemeinsam in die Zuführlinie der Gitterschweissmaschine gefordert werden Nach Übergabe der Längselemente an eine Ubergabeeinnchtung werden die Längselemente abschliessend durch die Übergabeemrichtung in die Schweisslinie der Gitterschweissmaschine gebracht Die Zuführeinrichtung weist eine Rollen- oder Rotorrichteinrichtung und eine kon- tinuierlich arbeitende Schlagschere auf, wobei bei Verarbeitung von warmgewalztem Material der Zufuhreinnchtung eine Entzunderungseinrichtung und eine Kaltverformungseinrichtung in Form einer Zieh- und/oder Walzeinnchtung vorgeschaitet sind Dabei erweist sich als nachteilig,
dass bei Verwendung von warmgewalztem Material entweder eine Kaltverformungseinrichtung oder zumindest eine Entzunderung erforderlich ist Aussagen über die Matenalverbesserungen der Querdrahte und ihrer Zuführung zur Gitterschweissmaschine sind dieser Schrift nicht zu entnehmen
Aufgabe der Erfindung ist es, den geschilderten Nachteil der bekannten Verfahren und Einrichtungen zu vermeiden und ein Verfahren sowie eine Anlage der einleitend angegebenen Art zu schaffen, die es ermöglicht, ohne Kaltverformung die mechanisch-technologischen Eigenschaften von warmgewalztem Stahl zu verbessern und dieses Material zu Gittermatten zu verarbeiten.
Die Erfindung soll es ausserdem ermöglichen, warmgewalzten Stahl zu verwenden, dessen mechanisch-technologischen Eigenschaften weder durch Mikrolegierung noch durch spezielle Wärmebehandlung und Abschreckung, wie z.B Tempconsierung, verbessert wurden.
Das erfindungsgemasse Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der zur Bildung der Längsstabe dienende Materialstrang über ein Spill kontinuierlich von einem Drahtvorrat abgezogen und zur Verbesserung seiner mechanisch-technologischen Eigenschaften gereckt und anschliessend dressiert und abgelängt wird, dass sodann die Längsstabe gruppenweise und entsprechend der Längsstabteilung in der herzustellenden Gittermatte angeordnet, in den Wirkungsbereich der Gitterschweissmaschine verschoben und in diese eingeführt werden, und dass der zur Bildung der Querstäbe dienende Materialstrang über ein Spill kontinuierlich von einem Drahtvorrat abgezogen und zur Verbesserung seiner mechanisch-technologischen Eigenschaften gereckt wird, wobei der Querstab-Matenalstrang sodann über einen Pufferspeicher geführt,
zunachst dressiert und der vom Materialstrang abgetrennte Querstab der Gitterschweissmaschine im Schweisstakt zugeführt wird.
Vorzugsweise erfolgt im Rahmen der Erfindung die Verbesserung der mechanisch-technologi- schen Eigenschaften der Längs- und Querstabe aus einer Erhöhung der Duktilität, wobei bei annähernd gleichbleibender Zugfestigkeit eine Erhöhung der Streckgrenze, eine Erniedngung des Verhältnisses Zugfestigkeit zu Streckgrenze und eine Erhöhung der Gleichmassdehnung erfolgt.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bestimmte Anlage mit einer Gitter-
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schweissmaschine zum Verschweissen einer Längsstabschar mit Querstäben, der eine Zuführ- und Schneideinrichtung, eine Verteilereinrichtung und eine Übergabeeinrichtung für die Längsstäbe sowie eine Zuführ- und Schneideinrichtung für die Querstäbe zugeordnet sind, zeichnet sich dadurch aus, dass zum Erzeugen der Längsstäbe zumindest zwei Vorrichtungen vorgesehen sind, von denen jede in Flussrichtung nacheinander eine Ablaufstation für einen Drahtvorrat, zumindest eine Reckeinrichtung zur Erhöhung der Duktilität des Materialstranges, ein Spill, eine Vorschubeinrichtung zum kontinuierlichen Abziehen des Materialstranges vom Drahtvorrat durch die Reckeinrichtungen und über das Spill,
zumindest eine Dressur und eine Schneideinrichtung zum Abtrennen der Längsstäbe vom Materialstrang aufweist, und dass zum Erzeugen der Querstäbe zumindest eine Vorrichtung vorgesehen ist, die in Flussrichtung nacheinander eine Ablaufstation für den Drahtvorrat, zumindest eine Reckeinrichtung zur Erhöhung der Duktilität des Materialstranges, ein Spill, eine Vorschubeinrichtung zum kontinuierlichen Abziehen des Materialstranges vom Drahtvorrat durch die Reckeinrichtungen und über das Spill, einen Schlaufenspeicher, eine Einschusseinrichtung für ein taktweises, intermittierenden Einschiessen der Querstäbe in die Gitterschweissmaschine, zumindest eine Dressur und eine Querdrahtschere zum Abtrennen der Querstäbe vom Materialstrang aufweist.
Vorzugsweise besteht jede Reckeinrichtung aus zwei Reihen von versetzt zueinander angeordneten Biegereckrollen, wobei die Biegereckrollen zumindest einer Reihe einzeln oder gruppenweise in Richtung zur anderen Reihe verstellbar sind, und wobei der Durchmesser der Biegereckrollen entsprechend dem Durchmesser des zu reckenden Materialstranges wählbar ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an einem Ausführungsbei- spiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : 1 einen schemati- schen Grundriss einer erfindungsgemässen Anlage, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung zum Erzeugen abgelängter Längsstäbe und Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung zum Erzeugen abgelängter Querstäbe und zum Zuführen derselben in die Schweisslinie der Schweissmaschine.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage dient zum Herstellen von Gittermatten aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweissten Längsstäben und Querstäben, wobei die Stäbe aus warmgewalztem Stahl bestehen und vorzugsweise eine gerippte Oberfläche besitzen. Unter warmgewalztem Stahl werden im Rahmen der Erfindung alle Stahlqualitäten verstanden, die durch Auswalzen von Knüppeln auf schnelllaufenden Drahtstrassen mit Fertigblöcken erzeugt werden, wobei der Draht auf den heute üblichen Adjustagen in ausgefächerten Ringen normal abgekühlt und abschliessend zu Bunden gesammelt wird. Ohne die Erfindung einzuschränken wird zur besseren Unterscheidung der kontinuierliche Materialstrang als Längs- bzw. Querdraht bezeichnet, während die vom Materialstrang abgetrennten Längs- und Querelemente als Längs- bzw.
Querstäbe bezeichnet werden.
Die gezeigte Anlage weist zumindest zwei Vorrichtungen 1 zum Erzeugen abgelängter Längsstäbe, eine Verteilereinrichtung 2 für die Längsstäbe, eine Übergabeeinrichtung 3 zum Übergeben der Längsstäbe in eine Gitterschweissmaschine 4 und eine Vorrichtung 5 zum Erzeugen der Querstäbe und zum Zuführen derselben in die Gitterschweissmaschine 4 auf. Die Gitterschweissmaschine 4 arbeitet nach der Widerstandsschweissmethode und besitzt eine Schweisseinrichtung 6 mit einer Reihe von Elektrodenpaaren 7 (Fig. 3), welche entlang einer horizontalen, senkrecht zur Produktionsrichtung P1 verlaufenden Schweisslinie W-W angeordnet sind und zum Verschweissen der Kreuzungspunkte der Querstäbe mit der Längsstabschar dienen.
Jedes Elektrodenpaar 7 besteht aus einer Unterelektrode und aus einer Oberelektrode, die jeweils unterhalb bzw. oberhalb der Ebene der Längsstabschar angeordnet sind und entweder einzeln oder gemeinsam zueinander anstellbar und mit dem erforderlichen Schweissdruck beaufschlagbar sind. Die Gitterschweissmaschine 4 kann im Rahmen der Erfindung nach dem Einzelpunkt- oder dem Doppelpunktschweissverfahren arbeiten.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Vorrichtung 1 zum Erzeugen abgelängter Längsstäbe besteht in Flussrichtung P2 gesehen aus einem Abtaufstation 8 zur Aufnahme eines Drahtvorrates C, beispielsweise eines Coil, aus einer horizontalen Reckeinrichtung 9 und aus einer vertikalen Reckeinrichtung 10.
Die Reckeinrichtungen 9,10 weisen jeweils zwei Reihen von mehreren, versetzt zueinander angeordneten Biegereckrollen 11auf, wobei die Biegereckrollen 11einzeln undloder reihenweise
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zueinander entsprechend dem Doppelpfeil P3 anstellbar sind Die durch die Achsen der Biege- reckrolien 11 der horizontalen Reckeinnchtung 9 definierte Ebene steht senkrecht zu der durch die
Biegereckrollen 11 der vertikalen Reckeinrichtung 10 definierten Ebene.
Der Durchmesser und die Anzahl der Biegerollen 11je Reihe sind entsprechend dem Durchmesser, den mechanisch-technologischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung des zu verarbeitenden Drahtmaterials wählbar Die Biegereckrollen 11 werden soweit zugestellt, bis der gewünschte Reckgrad von vorzugsweise 2 bis 6%, d. h.
eine Querschnittsverminderung von 2 bis 6% im Draht L erreicht wird Durch diese Reckung wird eine Verbesserung der mechanisch-technologischen Eigenschaften der Langs- und Querstäbe erreicht, wobei die Zugfestigkeit annähernd gleich bleibt oder sich nur geringfügig erhöht, die Streckgrenze und die Gleichmassdehnung sich erheblich erhöhen und das Verhältnis Zugfestigkeit zu Streckgrenze sich erniedrigt Die Duktilität des Drahtes wird durch die Reckung also erheblich erhöht Der Draht lässt sich aufgrund der hohen erzielbaren Gleichmässigkeit seiner Eigenschaften und seines nach dem Recken geringen Eigenspannungszustandes leichter weiterverarbeiten.
Um eindeutige, reproduzierbare Ergebnisse zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Reckeinrichtungen abgestimmt auf die Durchmesser und Drahtquahtäten voreinzustellen und bei Durchmesserwechsel die Reckemnchtungen komplett auszutauschen. Im Rahmen der Erfindung können auch andere Reckverfahren zur Anwendung gelangen, die geeignet sind, den gewünschten Reckgrad im Draht L sowie die geforderte Verbesserung der mechanisch-technologischen Eigenschaften des Drahtes L reproduzierbar zu erreichen. Durch die in den Reckeinrichtungen 9,10 erfolgende Randfaserdehnung des Drahtes L von mindestens 3% wird ausserdem der Draht L ausreichend entzundert.
Den Reckeinrichtungen 9,10 ist ein Spill 12 nachgeschaltet, das entsprechend dem Pfeil P4 drehbar ist und mehrere Drahtwindungen aufnimmt. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, nur eine vertikale Reckeinnchtung 10 vorzusehen Bei Verwendung nur einer Reckeinrichtung 10 fluchten die Achsen der Biegereckrollen 11 mit der Achse des Spills 12. Um den Ablauf und das Schollen des Drahtes L auf dem Spill 12 und ausserdem die Weiterverarbeitung des Drahtes L in der Git- terschweissmaschme 4 zu erleichtern, wird mit Hilfe einer dem Spill 12 vorgeschalteten Beschichtungseinnchtung 13 ein vorzugsweise flüssiges Ziehmittel 14 allseitig auf die Oberfläche des Drahtes L aufgebracht.
Mit Hilfe einer Vorschubeinnchtung 15 wird der Draht L kontinuierlich vom Drahtvorrat C durch die Reckeinrichtungen 9,10 und über das Spill 12 abgezogen Die Vorschubeinnchtung 15 besteht aus vorzugsweise zwei Paaren von entsprechend dem Pfeil P5 antreibbaren Vorschubrollen 16, wobei eine Vorschubrolle zusätzlich als Messrad 17 ausgebildet ist
Der Vorschubeinnchtung 15 ist eine vertikale Dressur 18 und eine horizontale Dressur 19 nachgeschaltet, die jeweils aus zwei Reihen von mehreren, versetzt zueinander angeordneten Dressurrollen 20 bestehen, wobei die Dressurrollen 20 einzeln und/oder reihenweise zueinander anstellbar sind. Der Durchmesser und die Anzahl der Dressurrollen 20 je Reihe ist wählbar.
Die Dressurrollen 20 werden nur soweit zugestellt, bis der Draht L gerade gerichtet ist, wobei jedoch unbedingt darauf zu achten ist, dass die in den Reckeinrichtungen 9,10 erreichten mechanischtechnologischen Eigenschaften des Drahtes L nicht ungewünscht verandert werden. Im Rahmen der Erfindung kann anstelle der beiden Dressuren 18 und 19 eine schnelllaufende Rotorrichteinrichtung verwendet werden.
In einer Schneideinrichtung 21, die beispielsweise als fliegende Schere ausgebildet, entsprechend dem Doppelpfeil P6 verschiebbar ist und zwei zusammenwirkende Messer 22 aufweist, wird der Längsdraht L zur Bildung der erforderlichen Längsstäbe in wahlbare Längen zerschnitten.
Die in der Fig. 3 schematisch dargestellte Vorrichtung 5 zum Erzeugen der Querstäbe und zum Zuführen der Querstäbe in die Gitterschweissmaschine 4 besteht in Flussrichtung P2' gesehen aus einer Ablaufstation 8' zur Aufnahme eines Drahtvorrates C, beispielsweise eines Coil, aus einer horizontalen Reckeinrichtung 9' und aus einer vertikalen Reckeinrichtung 10' Die Reckeinrichtungen 9', 10' sind entsprechend den bereits in Fig 2 beschriebenen Reckeinrichtungen 9 und 10 aufgebaut und weisen analoge Biegerollen 11auf, die soweit zugestellt werden, bis der gewünschte Reckgrad, d.
h eine Querschnittsverminderung von vorzugsweise 2 bis 6% im Draht Q erreicht wird Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, nur eine vertikale Reckeinrichtung 10' vorzusehen Im Rahmen der Erfindung können ausserdem auch andere Reckverfahren zur Anwendung gelan-
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gen, die geeignet sind, den gewünschten Reckgrad im Draht Q reproduzierbar zu erreichen. Durch die in den Reckeinrichtungen 9', 10' erfolgende Randfaserdehnung des Drahtes Q von mindestens 3% wird ausserdem der Draht Q ausreichend entzundert.
Den Reckeinrichtungen 9', 10' ist ein Spill 12' nachgeschaltet, das entsprechend dem Pfeil P4 drehbar ist und mehrere Drahtwindungen aufnimmt. Um den Ablauf und das Schollen des Drahtes Q auf dem Spill 12' und ausserdem die Weiterverarbeitung des Drahtes Q in der Gitterschweissmaschine 4 zu erleichtern, wird mit Hilfe einer dem Spill 12' vorgeschalteten Beschichtungseinrichtung 13' ein vorzugsweise flüssiges Ziehmittel 14 allseitig auf die Oberfläche des Drahtes Q aufgebracht.
Mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung 15' wird der Draht Q kontinuierlich vom Drahtvorrat C durch die Reckeinrichtungen 9', 10' und über das Spill 12' abgezogen. Die Vorschubeinrichtung 15' besteht aus vorzugsweise zwei Paaren von entsprechend dem Pfeil P5 antreibbaren Vorschubrollen 16. Der Vorschubeinrichtung 15' ist ein als Pufferspeicher dienender Schlaufenspeicher 23 für den Querdraht Q nachgeschaltet.
Dem Schlaufenspeicher 23 ist eine Einschusseinrichtung 24 nachgeschaltet, die ein entsprechend dem Doppelpfeil P7 antreibbares Paar von Einschussrädern 25 aufweist, wobei ein Einschussrad als Messrad 17' ausgebildet ist. Mit Hilfe der Einschusseinrichtung 24 wird der Querdraht Q durch eine nachfolgende horizontale Dressur 26 und eine vertikale Dressur 27 einer Querdrahtschere 28 zugeführt, die den Querdraht Q zur Bildung der erforderlichen Querstäbe in wählbare Längen schneidet. Die Dressuren 26,27 sind entsprechend den in Fig. 2 beschriebenen Dressuren 18 und 19 aufgebaut und weisen jeweils zwei Reihen von versetzt zueinander angeordneten Dressurrollen 20 auf.
Die Dressurrollen 20 werden analog zur Vorgangsweise beim Richten des Längsdrahtstranges L nur soweit zugestellt, bis der Draht Q gerade gerichtet ist, wobei jedoch unbedingt darauf zu achten ist, dass die in den Reckeinrichtungen 9', 10' erreichten mechanisch-technologischen Eigenschaften des Drahtes Q nicht ungewünscht verändert werden.
Mit Hilfe eines vorzugsweise zwischen dem Schlaufenspeicher 23 und der Einschusseinrichtung 24 angeordneten Klemmelementes 29 kann der Querdraht Q bei Stillstand in einer definierten Position festgeklemmt werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, den Querdraht entsprechend dem Pfeil P8 direkt in die Schweisslinie W-W der Gitterschweissmaschine 4 oder in eine von der Schweisslinie W-W getrennte Einschusslinie einzuführen, wobei in diesem Fall die abgelängten Querstäbe mittels geeigneter, nicht dargestellter Vorrichtungen von der Einschusslinie in die Schweisslinie W-W befördert werden. Durch die in ihrer Grösse kontrolliert veränderlichen Querdrahtschlaufe S im Schlaufenspeicher 23 wird der durch die Vorschubeinrichtung 15' kontinuierlich erfolgende Abzug des Querdrahtes Q mit dem durch die Einschusseinrichtung 24 taktweise intermittierend erfolgenden Einschiessen des Querstabes in die Gitterschweissmaschine 4 koordiniert.
Die Anlage arbeitet in folgender Weise:
Die in den Vorrichtungen 1 erzeugten Längsstäbe werden entsprechend dem Pfeil P9 der Verteilereinrichtung 2 zugeführt und in dieser entsprechend der von der herzustellenden Gittermatte geforderten Längsstabteilung abgelegt. Die Anzahl der erforderlichen Vorrichtungen 1 hängt von deren Produktionsgeschwindigkeit im Verhältnis zur Produktionsgeschwindigkeit der Gitterschweissmaschine 4 ab und muss sicherstellen, dass der Gitterschweissmaschine 4 immer genügend Längsstäbe zur Verfügung stehen.
Die Verteilereinrichtung 2 fördert die Längsstäbe aus der voll dargestellten Übernahmeposition 2 in die strichpunktiert dargestellten Übergabeposition 2', die mit der Mittellinie M-M der Längsstabzuführebene der Gitterschweissmaschine 4 fluchtet. Die Verteilereinrichtung 2 kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise aus mehreren Verteilerwagen bestehen, die entsprechend dem Doppelpfeil P10 zwischen Übernahme- und Übergabeposition hin- und herpendeln.
Von der Verteilereinrichtung 2' wird die Längsstabschar entsprechend dem Pfeil P11der Übergabeeinrichtung 3 übergeben, die entsprechend dem Doppelpfeil P12 parallel zur Mittellinie M-M verschiebbar ist. Von der Übergabeeinrichtung 3 wird die Längsstabschar entsprechend dem Pfeil P13 der Schweisseinrichtung 6 der Gitterschweissmaschine 4 zugeführt.
Die Zuführung der Querstäbe erfolgt wie in Fig. 3 beschrieben entsprechend dem Pfeil P8 seitlich zur Schweisslinie W-W der Gitterschweissmaschine 4. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, zur Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit und/oder um Querstäbe unterschiedlicher Abmes-
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sungen zuführen zu können, zwei Vorrichtungen 5 auf einer Seite und/oder zu beiden Seiten der Gitterschweissmaschine 4 je eine Vorrichtung 5 anzuordnen.
Es versteht sich, dass das dargestellte Ausführungsbeispiel im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens verschiedentlich, insbesondere hinsichtlich der Ausgestaltung und Ausführung der Zuführung der Längs- und Querstäbe zur Gitterschweissmaschine 4 abgewandelt werden kann Der Querdraht kann nach dem Verlassen der Reckeinrichtung zunächst in einem Zwischenspeicher auf Spulen aufgewickelt werden und anschliessend von diesen Spulen der Gitterschweissmaschine zugeführt werden Im Rahmen der Erfindung ist es ausserdem möglich, analog zur Erzeugung der Längsstäbe gemäss Fig. 2 die Querstäbe in Form von gerichteten Stäben zu erzeugen, diese zu bundein und die Querstabbundel der Gitterschweissmaschine in geeigneter Weise zuzuführen.