Verfahren und Vorrichtung zur Versteilung von Bauelementen, die aus einem Längsstabpaar und zwischengeschweissten Querverbindern bestehen Für die Bewehrung von Stahlbetonbauten und für andere Bauzwecke sind bereits Bewehrungs- bzw. Bauelemente bekannt, die aus einem Paar von parallelen Längsstäben mit sprossenartig zwischen geschweissten Querverbindern bestehen (vgl. schwei zerische Patentschrift Nr. 309476).
Bei diesen unter der Marke bi-Stahl im Handel erhältlichen Beweh rungselementen bestehen die Längsstäbe aus einem Stahl mit hoher Streckgrenze, während die Querver binder aus einem Stahl mit einem geringeren Gehalt an die Streckgrenze erhöhenden Legierungsbestand teilen, insbesondere einen geringeren C- und 'oder Mn-Gehalt, hergestellt werden, und zwar vorzugs weise aus einem weichen, nicht härtbaren Stahl, wodurch eine gute Verschweissung sichergestellt wird.
Die Erfindung befasst sich mit der Aufgabe, Bewehrungs- bzw. Bauelemente dieser Art auf öko nomische Weise herzustellen und die Schwierigkeiten zu überwinden, die sich bei der Herstellung der Schweissverbindung dadurch ergeben, dass die Quer verbinder beim beidseitigen Anschweissen an die Längsstäbe verkürzt werden, so dass der lichte Längs stababstand geringer ist als die erforderliche Länge der Querverbinder und die Querverbinder daher nicht ohne weiteres zwischen die Längsstäbe zwecks Anschweissung eingeführt werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren, das diese Schwierigkeiten behebt, besteht darin, dass die Längs stäbe dem Schweissort in konvergierenden Richtungen derart zugeführt werden, dass ihr gegenseitiger Abstand am Schweissort grösser als die gewünschte lichte Weite des fertigen Stabpaares ist, dass der jeweils anzuschweissende Querverbinder am Schweiss ort mit beidseitigem Spiel in den Zwischenraum zwischen den konvergierenden Längsstäben ein geführt und dort festgehalten wird, und dass die Längsstäbe sodann durch beiderseits von aussen her wirkende Schweisselektroden gegen die Enden der Querverbinder gedrückt und mit diesen, vorzugsweise durch Serien-Punktschweissung, verschweisst werden, worauf das Stabpaar um einen Teilungsschritt vor geschoben wird.
Dieses Verfahren ermöglicht ein unbehindertes Zuführen der Querverbinder, ohne dass eine komplizierte Maschine zu seiner Durch führung erforderlich ist, weil den Schweisselektroden neben der eigentlichen Schweissfunktion zugleich auch die weitere Funktion auferlegt wird, die Längs stäbe in Vorbereitung der Schweissung durch beid seitigen Druck in die richtige Parallellage zu brin gen.
Zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfah rens dient eine Vorrichtung, die dadurch gekenn zeichnet ist, dass im Vorschubweg einer Serien-Punkt schweissmaschine zwei konvergierende Längsstabfüh- rungen und ein Zubringer für Querverbinder vor gesehen sind, dessen Zubringerweg im Zwischenraum zwischen den konvergierenden Zuführungswegen für die Längsstäbe endet, und dass Mittel vorhanden sind, welche die beiden Elektroden der Schweiss maschine an der Zubringungsstelle der Querverbinder von aussen her gegen die aus den konvergierenden Führungen heraustretenden Längsstäbe andrücken.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnun gen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung im Grundriss; in Fig. 2 ist die gleiche Vorrichtung im Aufriss dargestellt. Fig. 1 erläutert den Ablauf des Verfahrens an einer zur Ausübung dieses Verfahrens dienenden Vorrichtung. Bei dieser Vorrichtung werden die bei den Längsstäbe 1, 1' für das leiterartige Beweh rungselement; die in einer horizontalen Ebene liegen, von Richtrollen und Transportwalzen kommend, der Maschine und damit dem Schweissort durch Führun gen 2, 2' in konvergierenden Richtungen im Arbeits takt schrittweise zugeführt.
Senkrecht zur Bewegungsrichtung des Beweh rungselementes wird in einer Ebene unter den Längs stäben Stabmaterial 3 für Querverbinder 4 in horizontaler Richtung schrittweise im Arbeitstakt zugeführt. Das Material 3 passiert zuerst Richtrol- len 5 und anschliessend Transportwalzen 6. Nach Durchlaufen der Walzen wird das Material 3 in einer Schneidvorrichtung 7 zu Querverbindern 4 abgelängt, welche anschliessend in einer Führung 8 weitergeschoben werden. Der Schnitt des Stabmate rials erfolgt dabei zwischen einem festen Messer 9 und einem im Arbeitstakt bewegten Messer 10.
Vor der Schnittstelle gleitet das Material durch eine schwenk- und einstellbare Führung 11, welche mit Hilfe einer Rückführfeder 12 das Stabmaterial nach jedem Schritt in die Transportrichtung zurückführt.
Am Schweissort wird pro Arbeitstakt ein Quer verbinder 4 bei stillstehenden Längsstäben 1, 1' von einem als Stössel ausgebildeten Zubringer 13 in die Ebene der konvergierenden Längsstäbe angehoben, wobei zwischen diesen und dem Querverbinder noch ein Spiel vorhanden ist. Daraufhin pressen Schweiss elektroden 14, 14', welche gleichachsig mit dem zu verschweissenden Querverbinder 4 liegen, in horizon taler Richtung die Längsstäbe 1, 1' unter Durch federung derselben gegen die Enden des Querver binders 4.
Während des Zusammenpressens wird der im Maschinengehäuse angeordnete Transforma tor 18 kurzzeitig eingeschaltet, so dass der Quer verbinder 4 in Serienpunktschweissung gleichzeitig mit beiden Längsstäben 1 und 1' verschweisst wird, wobei sich der Querverbinder etwas verkürzt und die Längsstäbe den endgültigen lichten Abstand annehmen. Die Elektroden 14, 14' sind an schwenk baren, mit dem Transformator über Strombänder 19, 19' verbundenen Elektrodentragarmen 15, 15' derart verschiebbar befestigt, dass sie nach einer Abnutzung nachgestellt werden können.
Nach been detem Schweissen schwenken die Elektrodentragarme 15, 15' mit den Elektroden 14, 14' um ihre Schwenk achsen 16, 16' wieder nach aussen; gleichzeitig oder anschliessend wird das Bauelement durch am Maschi nengestell befestigte Transportwalzen 17 um einen Teilungsschritt weiterbewegt. In der danach ein genommenen Stellung verlaufen die Längsstäbe 1, 1' von den Führungen 2, 2' wieder konvergierend zu den Enden des zuletzt angeschweissten Querver binders, so dass zwischen den Elektroden der nächste Querverbinder durch den Zubringer 13 mit Spiel von unten zwischen die Längsstäbe eingebracht wer den kann. Daraufhin beginnt ein neues Arbeitsspiel mit Verschweissen der Längsstäbe und Querverbinder sowie anschliessendem Weiterschalten des fertigen Elementes um einen Teilungsschritt.
Fig. 2 zeigt schematisch die wesentlichen An triebs- und Steuerorgane der Vorrichtung im Auf riss. Auf der Hauptantriebswelle 22 ist eine Steuer scheibe 23 aufgekeilt, welche Steuerkurven trägt, von denen aus die Bewegungen des Zubringerstö ssels 13 und der Elektrodentragarme 15, 15' gesteu- ert werden. Die Bewegung des Stössels 13 wird vom Umfang der Steuerscheibe 23 abgenommen, an dem eine Rolle 24 eines einarmigen Abnahmehebels 25 abläuft, der an einer Verlängerung 26 das Ende des Stössels 13 führt. Nahe seinem anderen Ende wird der Stössel 13 von einem Lenker 27 gelenkig geführt, der seinerseits am Hebelende 28 eines am Maschinengestell gelagerten dreiarmigen Hebels 29 angelenkt ist.
Der Lenker 27 steht in der tiefsten Stellung des Stössels 13 ungefähr horizontal, so dass bei der Aufwärtsbewegung des Stössels durch die Schwenkung des Hebels 29 um das Hebelende 28 des dreiarmigen Hebels 29 der plattenförmige Kopf 30 des Stössels 13 gegen eine feste Führungsplatte 31 herangeführt wird. Der Kopf 30 weist zur Auf nahme der Querverbinder 4 eine Ausnehmung 32 auf, deren Tiefe etwas geringer als die Dicke der Querverbinder ist, so dass beim Heranführen des Kopfes 30 durch den Lenker 27 an die Führungs platte 31 schliesslich jeweils der Querverbinder und nicht der Kopf 30 an dieser festen Platte anliegt.
Da sich anschliessend daran bei einer weiteren Auf wärtsbewegung des Stössels 13 sein Kopf 30 nicht weiter gegen die Führungsplatte bewegen kann, ver- schwenkt sich der dreiarmige Hebel 29 gegen die Kraft einer einstellbaren Druckfeder 33. Der Quer verbinder ist daher am oberen Totpunkt der Stössel bewegung zwischen dem Stösselkopf und der Füh rungsplatte 31 federnd eingespannt, wobei der Quer verbinder durch einen Vorsprung 34 der Füh rungsplatte 31 auch an der Oberseite geführt ist.
Der Abstand zwischen der Führungsplatte 31 und dem Kopf 30 des Stössels am unteren Totpunkt seiner Bewegung kann durch eine Schraube 35 ein gestellt werden, die an einem Hebelarm des drei armigen Hebels 29 angreift und damit die Lage des Hebelendes 28 bestimmt. Infolgedessen lässt sich der Bewegungsverlauf des Stössels 13 so einstellen, dass am unteren Totpunkt ein Querverbinder 4 mit Spiel zwischen Führungsplatte 31 und Stösselkopf 30 ein geschoben werden kann. Ober den zylindrischen Stössel 13 ist eine Feder 36 geschoben, die sich einer seits am Stössel und anderseits an einer Konsole 37 des Maschinengehäuses abstützt, so dass auf den Stössel 13 und auf die Rolle 24 am Abnahmehebel 25 eine nach oben gerichtete Federkraft einwirkt.
Dadurch wird erreicht, dass am oberen Totpunkt der Stösselbewegung der Querverbinder auch in vertika ler Richtung federnd eingespannt ist. Die Zangenbewegung der Elektrodentragarme 15 und 15' wird von den Seitenflächen der Steuer scheibe 23 abgenommen, welche symmetrisch ent sprechend geformte Steuerkurven 38 tragen. An jeder Steuerkurve 38 bzw. 38' läuft eine Rolle 39 bzw. 39' ab, welche an einem Ende eines einarmigen Abnahmehebels 40 bzw. 40' drehbar gelagert ist, dessen anderes Ende um einen Stummel eines Schaf tes 41 bzw. 41' schwenkbar ist. Dieser Schaft 41, 41' ist im Gehäuse um die Achse 16 bzw. 16' (Fig. 1) drehbar gelagert und trägt an seinem oberen Ende drehfest einen Elektrodentragarm 15 bzw. 15'.
Mit dem Abnahmehebel 40 bzw. 40' ist ein Elektro denhebel 42 bzw. 42' gekuppelt, der an einem Ende mit dem Schaft 41 bzw. 41' fix verbunden ist. Das andere Ende des Elektrodenhebels 42, 42' ist als beweglicher Federteller 43, 43' ausgebildet und unter horizontal in Richtung gegen die Maschinenmitte wirkendem Federdruck gelagert, wodurch der ständige Berührungsschluss zwischen Rolle 39, 39' und Steuerscheibe 38, 38' gewährleistet wird. Die Grösse dieses Federdruckes ist durch einen Schrau benspindeltrieb 46 mit Handrad auf verschiedene Stärke einstellbar. Diese Einrichtung dient zur Ab federung der Elektrodenbewegung und zur Anpas sung des Elektrodendruckes bei Erzeugung von Bewehrungselementen verschiedener Abmessungen.
Bei Rotation der Hauptwelle 22 wird also je Umdrehung, welche einen Arbeitstakt darstellt, der Stössel 13 einmal angehoben; während eines Arbeits taktes werden auch die Elektrodentragarme 15, 15' einmal symmetrisch in Richtung gegen die Mittel ebene der Maschine geschwenkt.
Gleichzeitig betreibt die Hauptwelle 22 zweck mässig eine Abdeckscheibe, welche photoelektrisch die Schweissung steuert. Von der Hauptwelle 22 wird daneben auch noch auf bekannte Weise der Antrieb des bewegten Messers 11 sowie auch der schrittweise Vorschub der Längsstäbe 1, 1' bzw. des fertigen Bewehrungselementes bewirkt.
Die vorstehende Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung betrifft eine bevorzugte Aus führungsform der Erfindung, die aber bezüglich Aus bildung und Anordnung der Einzelteile sowie auch hinsichtlich der Bewegungsrichtungen noch verschie dene Abwandlungen zulässt. So können beispielsweise die Querverbinder im konvergierenden Bereich der Längsstäbe dem Schweissort in der Ebene der bei den Längsstäbe anstatt senkrecht zu dieser Ebene zugeführt werden.
Method and device for steepening structural elements consisting of a pair of longitudinal bars and cross-connectors welded between them. For the reinforcement of reinforced concrete structures and for other construction purposes, reinforcement or structural elements are already known which consist of a pair of parallel longitudinal bars with rung-like cross-connectors welded between them (cf. Swiss Patent No. 309476).
In these reinforcement elements, which are commercially available under the brand bi-Stahl, the longitudinal bars are made of steel with a high yield point, while the cross-connectors are made from a steel with a lower content of alloy components that increase the yield point, in particular a lower C and 'or Mn -Content, are made, preferably from a soft, non-hardenable steel, which ensures a good weld.
The invention is concerned with the task of producing reinforcement or structural elements of this type in an economical manner and overcoming the difficulties that arise in the production of the welded joint in that the cross connectors are shortened when welding on both sides of the longitudinal bars, so that the clear longitudinal rod spacing is less than the required length of the transverse connector and the transverse connector can therefore not easily be inserted between the longitudinal bars for the purpose of welding.
The method according to the invention, which overcomes these difficulties, consists in that the longitudinal rods are fed to the welding location in converging directions in such a way that their mutual distance at the welding location is greater than the desired clear width of the finished pair of rods, so that the respective cross connector to be welded on is at the welding location with bilateral play in the space between the converging longitudinal rods and is held there, and that the longitudinal rods are then pressed against the ends of the transverse connectors by welding electrodes acting on both sides from the outside and are welded to them, preferably by series spot welding, whereupon the Rod pair is pushed forward by one division step.
This process enables the cross-connector to be fed in unhindered without the need for a complicated machine to implement it, because the welding electrodes, in addition to the actual welding function, also have the additional function of placing the longitudinal rods in the correct position in preparation for welding by applying pressure on both sides Bring parallel position.
A device is used to carry out the inventive method, which is characterized in that two converging longitudinal rod guides and a feeder for cross connectors are provided in the feed path of a series spot welding machine, the feeder path of which ends in the space between the converging feed paths for the longitudinal rods , and that means are present which press the two electrodes of the welding machine from the outside against the longitudinal rods emerging from the converging guides at the feed point of the cross connectors.
The invention will now be explained in more detail on the basis of the drawings using an exemplary embodiment. Fig. 1 shows schematically a device for performing the method according to the invention in plan; in Fig. 2 the same device is shown in elevation. 1 explains the sequence of the method on a device used to carry out this method. In this device, in the longitudinal bars 1, 1 'for the ladder-like reinforcement element; which lie in a horizontal plane, coming from straightening rollers and transport rollers, the machine and thus the welding location through guides 2, 2 'in converging directions in the work cycle gradually fed.
Perpendicular to the direction of movement of the reinforcement element is in a plane below the longitudinal rods rod material 3 for cross connector 4 in the horizontal direction gradually fed in the work cycle. The material 3 first passes straightening rollers 5 and then transport rollers 6. After passing through the rollers, the material 3 is cut to length in a cutting device 7 to form cross connectors 4, which are then pushed on in a guide 8. The bar material is cut between a fixed knife 9 and a knife 10 that is moved in the work cycle.
In front of the interface, the material slides through a pivotable and adjustable guide 11 which, with the aid of a return spring 12, returns the rod material after each step in the transport direction.
At the welding location, a cross connector 4 is lifted per work cycle when the longitudinal bars 1, 1 'are at a standstill by a feeder 13 designed as a ram into the plane of the converging longitudinal bars, there is still play between these and the cross connector. Welding electrodes 14, 14 ', which are coaxially with the cross-connector 4 to be welded, then press the longitudinal rods 1, 1' in the horizontal direction against the ends of the cross-connector 4, with springing through them.
During the pressing together, the transformer 18 arranged in the machine housing is switched on briefly, so that the cross connector 4 is welded in series spot welding to both longitudinal bars 1 and 1 'at the same time, the cross connector being shortened somewhat and the longitudinal bars adopting the final clearance. The electrodes 14, 14 'are attached to pivotable electrode support arms 15, 15' connected to the transformer via current bands 19, 19 'so that they can be moved so that they can be readjusted after wear.
After welding is complete, the electrode support arms 15, 15 'with the electrodes 14, 14' pivot about their pivot axes 16, 16 'outwards again; at the same time or subsequently, the component is moved by one pitch step by transport rollers 17 attached to the machine. In the position taken thereafter, the longitudinal bars 1, 1 'run from the guides 2, 2' converging again to the ends of the last welded-on cross connector, so that between the electrodes the next cross connector through the feeder 13 with play from below between the longitudinal bars who can be brought in. A new work cycle then begins with welding of the longitudinal bars and transverse connectors and subsequent switching of the finished element by one division step.
Fig. 2 shows schematically the essential driving and control organs of the device in crack. A control disk 23 is keyed onto the main drive shaft 22 and carries control cams from which the movements of the feeder tappet 13 and the electrode support arms 15, 15 'are controlled. The movement of the plunger 13 is picked up from the periphery of the control disk 23, on which a roller 24 of a one-armed pick-up lever 25 runs which guides the end of the plunger 13 on an extension 26. Near its other end, the ram 13 is articulated by a link 27, which in turn is articulated on the lever end 28 of a three-armed lever 29 mounted on the machine frame.
The handlebar 27 is approximately horizontal in the lowest position of the plunger 13, so that when the plunger moves upwards by pivoting the lever 29 around the lever end 28 of the three-armed lever 29, the plate-shaped head 30 of the plunger 13 is brought up against a fixed guide plate 31. The head 30 has a recess 32 to take on the cross connector 4, the depth of which is slightly less than the thickness of the cross connector, so that when the head 30 is brought up by the link 27 to the guide plate 31, the cross connector and not the head 30 rests against this fixed plate.
Since then with a further upward movement of the plunger 13 its head 30 can no longer move against the guide plate, the three-armed lever 29 swivels against the force of an adjustable compression spring 33. The cross connector is therefore at the top dead center of the plunger movement between the plunger head and the guide plate 31 resiliently clamped, the cross connector through a projection 34 of the guide plate 31 is also guided on the top.
The distance between the guide plate 31 and the head 30 of the plunger at the bottom dead center of its movement can be set by a screw 35 which engages a lever arm of the three-armed lever 29 and thus determines the position of the lever end 28. As a result, the course of movement of the plunger 13 can be adjusted so that a cross connector 4 with play between the guide plate 31 and the plunger head 30 can be inserted at the bottom dead center. A spring 36 is pushed over the cylindrical plunger 13, which is supported on the one hand on the plunger and on the other hand on a console 37 of the machine housing, so that an upward spring force acts on the plunger 13 and on the roller 24 on the removal lever 25.
This ensures that at the top dead center of the ram movement, the cross connector is also resiliently clamped in the vertical direction. The pincer movement of the electrode support arms 15 and 15 'is removed from the side surfaces of the control disk 23, which wear correspondingly shaped control cams 38 symmetrically. At each cam 38 or 38 'a roller 39 or 39' runs, which is rotatably mounted at one end of a one-armed take-off lever 40 or 40 ', the other end of which is pivotable about a stub of a Schaf tes 41 or 41' . This shaft 41, 41 'is rotatably mounted in the housing about the axis 16 or 16' (Fig. 1) and carries an electrode support arm 15 or 15 'at its upper end in a rotationally fixed manner.
With the take-off lever 40 or 40 ', an electric denhebel 42 or 42' is coupled, which is fixed at one end to the shaft 41 or 41 '. The other end of the electrode lever 42, 42 'is designed as a movable spring plate 43, 43' and is mounted under spring pressure acting horizontally towards the center of the machine, whereby the constant contact between the roller 39, 39 'and the control disc 38, 38' is ensured. The size of this spring pressure is adjustable by a screw spindle drive 46 with handwheel to different strengths. This device is used to cushion the movement of the electrodes and to adjust the electrode pressure when generating reinforcement elements of various dimensions.
When the main shaft 22 rotates, the plunger 13 is raised once per revolution, which represents a working cycle; During a work cycle, the electrode support arms 15, 15 'are pivoted once symmetrically towards the center plane of the machine.
At the same time, the main shaft 22 expediently operates a cover plate which photoelectrically controls the welding. The main shaft 22 also drives the moving knife 11 in a known manner, as well as the step-by-step advancement of the longitudinal bars 1, 1 'or the finished reinforcement element.
The above description of the method and the device relates to a preferred embodiment of the invention, which, however, still allows various modifications with regard to the formation and arrangement of the items and also with regard to the directions of movement. For example, the cross connectors in the converging area of the longitudinal bars can be fed to the welding location in the plane of the longitudinal bars instead of perpendicular to this plane.