Maschine zum Herstellen von Baustahlmatten aus mehreren sich kreuzenden Baustahlstäben beziehungsweise drähten
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von Baustahlmatten aus mehreren parallelen Längsstäben bzw. -drähten und diese rechtwinklig kreuzenden Querstäben bzw. -drähten aus profiliertem Material, welche an allen oder an einigen Kreuzungsstellen miteinander mittels aus Kunststoff bestehender Formkörper verbunden sind, mit einer die Längsstäbe schrittweise um ein bestimmtes Mass bewegenden Vorschubvorrichtung und einer die Querstäbe einzeln zu bestimmten Zeiten gegen die Längsstäbe führenden Zubringervorrichtung.
Maschinen zur Herstellung von derart ausgebildeten Baustahlmatten sind bisher nicht bekanntgeworden, da man Baustahlmatten dieser Art noch nicht hergestellt hat. Üblicherweise werden Baustahlmatten so hergestellt, dass man die einander kreuzenden Längs- und Querstäbe an den Kreuzungspunkten miteinander ver schweisst; hierzu dient eine Maschine, bei welcher an einem Gestell ein horizontaler fester Elektrodenbalken angeordnet ist, oberhalb dessen sich ein auf und ab beweglich gelagerter Elektrodenbalken befindet und zwischen denen die miteinander zu verbindenden Längsund Querstäbe liegen. Diese Maschine ist relativ einfach in ihrem Aufbau und ihre Konstruktion bereitet keinerlei Schwierigkeiten.
Bei der Herstellung von Baustahlmatten, bei denen die Längs- und Querstäbe durch aus Kunststoff oder anderem ähnlichen oder ähnlich zu verarbeitenden Werkstoff bestehende Formkörper miteinander verbunden sind, treten jedoch Probleme auf, die ganz anderer Art sind als bei geschweissten Baustahlmatten; um eine wirtschaftliche Produktion zu gewährleisten, muss man eine Vielzahl von Momenten beachten, wie die Praxis bei der Entwicklung einer leistungsfähigen Maschine gezeigt hat.
Gemäss der Erfindung soll die Maschine zum Herstellen von Baustahlmatten der in Betracht kommenden Art in der Weise ausgebildet sein, dass die beiden Formhälften der Spritzgussformen für jeden der Form- bzw.
Verbindungskörper gegenüber der Ebene der Längsdrähte bzw. der Baustahlmatte senkrecht zur Matte beweglich gelagert und innerhalb eines eigenen oder für alle Spritzgussformen gemeinsamen, die Spritzdruckkräfte aufnehmenden form- oder kraftschlüssig geschlossenen Rahmens angeordnet sind.
Die erfindungsgemässe Maschine weicht von den vorbekannten Schweissmaschinen zur Herstellung von Baustahlmatten ganz erheblich ab und eine einfache Übertragung der bekannten Merkmale auf die Maschine zur Herstellung von Baustahlmatten mit Kunststoffverbindungskörpern hätte kein praktisch brauchbares Ergebnis erbracht. Ein wesentliches Moment der erfindungsgemässen Maschine ist, dass die Baustahlmatte bzw. die zu ihrer Fertigung in der Maschine befindlichen Längsstäbe in einer bestimmten horizontalen Bezugsebene in Ruhe. bleiben und dass diesen gegenüber sich die Formhälften bewegen müssen, um eine ausreichend grosse Leistungsfähigkeit der Maschine zu gewährleisten.
Ein Bewegen der Baustahlmatte bzw. deren Stäbe ist von erheblichem Nachteil, da die schnell ausgeformten Verbindungskörper unmittelbar nach dem Ausformen doch noch etwas weich und nachgiebig sind und Verformungen bzw. ein Zerreissen derselben nicht mit ausreichender Sicherheit vermeidbar ist. Somit ist es also vorteilhafter, die Matte bzw. deren Stäbe in einer horizontalen Ebene in Ruhe zu lassen und lediglich in dieser Ebene in einer Längsrichtung zu verschieben.
Somit müssen zweiteiligen Spritzgussformen für die Herstellung der Verbindungskörper gegenüber den zu verbindenden Stäben auf- bzw. abwärts bewegt Werden.
Die unteren Formhälften der Spritzgussformen können nun jede für sich beweglich gelagert sein oder alle gemeinsam auf einem bewegbaren Tragbalken; zur Äuf- und Abwärtsbewegung der unteren Formhälften können Hebel, Exzenter, Keilgetriebe oder auch hydraulische Antriebe vorgesehen werden.
In entsprechender Weise können die oberen Formhälften der Spritzgussformen beweglich gelagert sein und yon einem zentralen Antriebsorgan bewegt werden.
Für die Einbringung der Spritzgussmasse in die ge schlossenen Spritzgussformen können entweder Spritzgusszylinder oder aber auch Extruder in den an sich bekannten üblichen Bauarten dienen. Die Spritzgusszylinder sind dabei oberhalb der oberen Formhälften der Spritzgussformen ebenfalls auf und nieder beweglich gelagert, und zwar entweder einzeln jeder für sich oder an einem gemeinsam auf- und abwärts beweglich gelagerten Balken. Oberhalb der Spritzgusszylinder befinden sich deren Kolben, die entweder mit einem Kolben eines je dem einzelnen Spritzgusszyh.nder zugeordneten hydraulischen Zylinders gekoppelt oder auch an einem gemeinsamen Tragbalken angeordnet sind, der von einer zentralen Antriebsvorrichtung bewegt wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle eines hydraulischen Antriebs der Kolben der Spritzgusszylinder einen anderen mechanischen Antrieb vorzusehen. Je nach den Gegebenheiten kann es zweckmässig sein, bei geschlossenen Spritzgussformen die gegeneinander beweglichen Teile nicht nur durch Kraftschluss zusammenzuspannen, sondern diese auch noch formschlüssig gegeneinander zu verriegeln, was beispielsweise mittels hydraulisch oder pneumatisch bewegter Sperrkeile in einfacher Weise möglich ist, dadurch erreicht man insbesondere, dass zur Bewegung einzelner Teile notwendige Antriebe schwächer dimensioniert werden können, da diese nur die Bewegung herbeizuführen haben, nicht aber die beim Verpressen der Spritzgussmasse auftretenden relativ hohen Druckkräfte.
Bei der erfindungsgemässen Maschine können entweder jeder leinzelnen Spritgusforrn ein eigener Spritzgusszylinder oder Extruder zugeordnet sein oder aber können ein oder mehrere zentrale Spritzgusszylinder bzw. Extruder mehrere Spritzgussformen mit Spritzgussmasse versorgen, wobei die Verbindungsleitungen von den Spritzgusszylindern bzw. Extruder in geeigneter Weise ausgebildet sein müssen; beispielsweise müssen die hochdruckfesten Leitungen mit einem Heizmantel versehen sein, damit die in diesen unter Druck stehende Spritzgussmasse auf einer gleichmässig hohen Temperatur gehalten wird.
Soweit die oberen und unteren Formhälften der Spritzgussformen an allen gemeinsamen Tragbalken angeordnet sind, die gegeneinander bewegt werden, ist es vorteilhaft, ein Ausgleichshebel- oder anderes gleich wirkendes -getriebe zwischen den beiden bewegbaren Balken anzuordnen, um eine gleichmässige Bewegung der Balken gegeneinander zu erreichen und weiterhin, dass sich die Hälften jeweils in einer vorgeschriebenen Ebene treffen.
In den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt, die nachstehend im einzelnen beschrieben sind und hinsichtlich derer noch verschiedene Variationsmöglichkeiten angegeben sind. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ansicht einer Maschine zur Herstellung von Baustahlmatten in einer Ausführungsform bei welcher für die Herstellung eines jeden einzelnen Verbindungskörpers ein einzelnes Aggregat vorgesehen ist;
Fig. 3 eine Vorderansicht eines Teils einer Maschine, nach Fig. 1 vorgesehenen Einzelaggregate, die an einem starren horizontalen Tragbalken der Maschine befestigt sind;
Fig. 3 eine Vondermsicht eines Teils einer Maschine, bei welcher die oberen und unteren Formhälften an je einem Tragbalken befestigt sind, welche gegeneinander beweglich sind;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Maschine nach Fig. 3;
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Einzelaggregats in einer zweiten Ausführungsform.
In den Fig. 1 und 2 ist der generelle Aufbau einer Maschine bzw. ein an dieser mehrfach vorhandenes Aggregat dargestellt, das einer besonders bevorzugten Konstruktion entspricht, die sich bereits gut bewährt hat; mit deren Hilfe ist es möglich, rationell Baustahlmatten zu fertigen, bei denen die einzelnen Längs- und Querstäbe mittels aus Kunststoff bestehenden Verbindungskörpern zusammengehalten werden.
Die Maschine besteht aus einem Gestell 11, das aus zwei seitlichen Ständern 12 und einem diese miteinander verbindenden stabilen Tragbalken 13 besteht. An dem Tragbalken 13 sind die einzelnen, in Fig. 2 dargestellten Aggregate 14 vertikal nebeneinander angebracht; der Abstand ihrer Mittellinien entspricht der Teilung der Längsstäbe 15 der zu fertigenden Baustahlmatte, auf die mittels an sich bekannter Vorrichtungen die Querstäbe 16 an bestimmter Stelle aufgelegt sind.
An einem der Ständer 12 befindet sich ein hydraulischer Antrieb 17 für eine horizontal gelagerte Schubstange 18, unter die der Fuss 23 des Rahmens eines jeden Aggregats 14 greift.
Jedes der einzelnen zur Herstellung je eines Verbindungskörpers notwendige Aggregate 14 besteht, wie Fig. 2 erkennen lässt, aus einem Rahmen 21, der mit einem Kopfstück 22 und einem Fussstück 23 versehen ist. In dem Rahmen 21 befindet sich an einer bestimmten Stelle eine Durchtrittsöffnung 24 für den Durchtritt je eines der Längsstäbe 15 der zu fertigenden Baustahlmatte. Der Fuss 23 ist mit einer Lagernut 25 versehen, in der die Schubstange 18 axial beweglich gelagert ist, so dass sie von dem Fuss 23 des Rahmens 21 unterstützt wird. Auf der Schubstange 18 befinden sich die Keile 26, die bei einer Längsverschiebung der Schubstange 18 über die Laufrollen 27 die Rollenlagergabel 28 und die in dem Lagerauge 29 am Rahmen axial beweglich gelagerte Formenschubstange 30 die an letzterer befestigten unteren Formhälften 31 anheben bis in die horizontale Ebene der Längsstäbe 15.
Durch die Feder 32 werden beim Öffnen der Spritzgussformen die unteren Formhälften 31 nach unten gezogen.
Die oberen Formhälften 33 sitzen an einem Haltestab 34, der in dem Lagerauge 29 vertikal axial beweglich gelagert ist; die Feder 35 drückt die oberen Formhälften 33 jeweils nach oben. In einer Führungsbahn 36 an der Innenseite des Rahmens 21 ist ein Gleitschuh 37 vertikal beweglich gelagert, der durch die Feder 38 je weist nach oben gezogen wind. An dem Gleitschuh 37 ist der die Spritzgussmasse enthaltende Zylinder 39 befestigt, an dessen unterem Ende sich die Spritzgussdüse 40 befindet, gegen welche die obere Formhälfte 33 von unten jeweils angedrückt wird.
Am oberen Ende des Zylinders 39 befindet sich ein Fülltrichter 41 für die Zuführung von Kunststoffgranulat, vom dem jeweils eine bestimmte Menge in den Innenraum des Zylinders 39 durch ein Fallrohr 42 eingebracht wird. Oberhalb des Zylinders 39 liegt der Kolben 43, der von der Kolbenstange 44 des hydraulischen Zylinders 45 nach unten bewegbar ist, wobei er in den Zylinder 39 eintritt und das in diesem befindliche Kunststoffgranulat komprimiert und die oberhalb der Düse befindliche Kunststoffmasse in einer dem Hub entsprechenden Menge aus der Düse 40 aus und in die geschlossene Spritzgussform 31, 33 hineindrückt. An das Fallrohr 42 für das Kunststoffgranulat ist ein Granulatvorratsbehälter angeschlossen.
In dem Fallrohr 42 kann eine Zuteilvorrichtung angeordnet sein, mittels welcher jeweils eine bestimmte Menge Granulat abgemessen und je Hub des Kolbens 43 in den Zylinder eingebracht wird. Es ist aber auch möglich, eine einfachere Dosierung in der Weise vorzusehen, dass man die Mündung des Rohres unmittelbar an den Kolben 43 heranführt, so dass beim Zurückziehen des Kolbens 43 dieser die Mündung des Fallrohres 42 zum Teil freigibt, so dass das aus dem Fallrohr nachfallende Granulat den Innenraum des Zylinders 39 ausfüllt, bis aus ihm nichts mehr nachlaufen kann. Beim Niedergehen des Kolbens 43 verschliesst dieser die Mündung des Fallrohres 42. Vorzugsweise lässt sich der Hub des Kolbens 43 einstellen bzw. begrenzen, insbesondere im Fall der letzterwähnten Zuführung von Granulat.
Die mittels bekannter Vorrichtungen ein- bzw. aufgelegten Querstäbe 16 werden an der richtigen Stelle, bevor sie durch Kunststoffverbindungskörper K mit den Längsstäben 15 verbunden werden, in ihrer Lage festgehalten. und zwar mittels eines Halters 51, an dem ein Permanentmagnet 52 angebracht ist, der den Stab 16 anzieht. Gegen den Längsstab 15 wird der Querstab 16 durch die Kralle 53 gedrückt. Der Halter 51 sitzt vorzugsweise an einem federnden Arm 54, der am Rahmen 21 befestigt ist. Vorteilhafterweise wird der Halter 51 noch durch eine Zugstange 55 nach unten gezogen, die über ein Hebelgetriebe 56 zwangsgesteuert ist, insbesondere derart, dass die Kralle 53 am Halter 51 erst dann von dem Querstab 16 abgehoben wird, nachdem die beiden Formhälften 31 bzw. 33 geöffnet worden sind.
Es ist besonders vorteilhaft, an dem Rahmen 21 noch sich gegen die fertige Matte erstreckende Schienen anzuordnen, die beiderseits der Kunststoffverbindungskörper K auf den Querstäben 16 aufliegen und vorzugsweise beliebig belastet sind, um die Stäbe 16 fest auf die Längsstäbe 15 niederzudrücken, zumindest für eine gewisse Zeit, bis die ausgeformten Verbindungskörper K an den Kreuzungsstellen der Längsstäbe 15 mit den Querstäben 16 ausreichend fest sind.
Vorteilhafterweise liegt die Bezugsebene in der Ebene der Unterkanten der Durchtrittsöffnungen 24 der Rahmen 21 der Aggregate 14; dadurch erreicht man, dass die unteren Formhälften 31 jeweils nur um das gleiche Mass angehoben zu werden brauchen, d. h., dass der Hub der unteren Formhälften 31 einschliesslich ihrer zum Anheben erforderlichen Elemente konstant bzw. unverändert bleiben kann.
Bei der Ausführungsform einer Maschine nach den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen sind mehrere der in Fig.
2 dargestellten Aggregate 14 an dem Tragbalken 13 in Balkenlängsrichtung veränderbar befestigt, so dass die Aggregate auf jeden gewünschten Abstand der Längsstäbe 15 eingestellt werden können. Die Aggregate 14 bilden selbst einen geschlossenen Rahmen, innerhalb dessen die beim Spritzgiessen auftretenden Kräfte aufgenommen werden, so dass keine Kräfte auf andere Teile der Maschine einwirken.
Bei einer anderen Ausführungsform, wie sie hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaues der Maschine beispielsweise aus den Fig. 3 und 4 der Zeichnungen hervorgeht, sind auf einer Grundplatte 61 zwei vertikale Säulen 62 befestigt, auf denen die beiden Tragbalken 63 bzw. 64 gegeneinander beweglich gelagert sind. Auf dem unteren Tragbalken 63 sind die unteren Formhälften 31' bestigt, während die oberen Formhälften 33' an dem oberen Tragbalken 64 angeordnet sind.
Die beiden Tragbalken 63 und 64 sind durch ein Ausgleichshebelgetriebe 65 miteinander gekoppelt, um zu erreichen, dass sich die unteren Formhälften 31' mit den oberen Formhälften 33' jeweils in einer bestimmten Ebene treffen und dass durch die Aufwärtsbewegung des unteren Tragbalkens 63 der obere Tragbalken 64 zugleich nach unten geführt wird, was durch die beiden seitlich am Tragbalken 63 angreifenden lIydraulikzylinder 66 erfolgt. Gegebenenfalls kann eine Ausgleichsfeder 67 vorgesehen werden, um einen Gewichtsausgleich herbeizuführen; es ist aber auch möglich, diesen durch zusätzliche Gewichte herbeizuführen.
An dem unteren oder an dem oberen Tragbalken können Spritzgussaggregate angeordnet sein, von denen auch Kunststoffmasse in die geschlossenen Spritzgussformen gedrückt wird. Diese Aggregate sind in den Fig.
3 bzw. 4 nicht näher dargestellt. Es ist möglich, sowohl jeder Spritzgussform ein eigenes Spritzgussaggregat zuzuordnen bzw. mehrere Spritzgussformen durch ein Spritzgussaggregat zu versorgen. Die Verbindungsleitungen von den Spritzgussaggregaten zu den Spritzgussformen müssen zweckentsprechend ausgebildet, insbesondere geheizt sein, um die Temperatur der unter Druck stehenden Masse konstant zu halten. Am Ende der Massenzuleitungen können, soweit notwendig, Absperrorgane, wie Schieber oder dgl. angeordnet sein, die gegebenenfalls direkt in den Spritzgussformen liegen, in die die Zuleitungen münden. Durch Fernsteuerung wer deln die Schieber geöffnet, sobald die Formen geschlossen sind bzw. geschlossen, bevor die Formen geöffnet werden.
Bei einer Variante der Maschine kann der untere Tragbalken mit den unteren Formhälften fest an dem Maschinengestell angeordnet sein, wobei die unteren Formhälften den festen Balken gegenüber auf und ab beweglich gelagert sind und beispielsweise in der gleichen Weise angehoben bzw. abgesenkt werden, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Maschine nach Fig. 1. Der obere Tragbalken ist dem unteren, festen Tragbalken gegenüber im Gestell auf und ab beweglich gelagert und entsprechend geführt. An dem oberen, beweglichen Tragbalken sind die auf und ab beweglichen Teile sämtlichst oder teilweise angeordnet unter Berücksichtigung der erforderlichen Beweglichkeit dieser Teile gegeneinander, und zwar beispielsweise analog wie beim in Fig.
2 dargestellten und zuvor beschriebenen Einzelaggregat.
Beispielsweise können an dem oberen beweglichen Tragbalken die einem jeden Spritzgusszylinder zugeordneten Kolben fest angeordnet sein, während die Spritzgusszylinder selbst an dem Tragbalken diesem gegenüber beweglich gelagert aufgehängt sind. Unterhalb der Düsen der Spritzgusszylinder befinden sich die gegen diese angedrückten oberen Formhälften. Beim Absenken des oberen Tragbalkens werden zunächst die oberen Formhälften auf die unteren Formhälften aufgesetzt; danach dringen die am oberen Tragbalken sitzenden Kolben in die Spritzgusszylinder ein, während sich diese auf den oberen Formhälften abstützen. Die unteren Formhälften sind in der bereits beschriebenen Weise zuvor zum Zwecke des Schliessens der Spritzgussform nach oben bis in die Bezugsebene geführt worden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der Spritzgusszylinder Extruder üblicher Bauart zu verwenden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Maschine, von der ein Teil in Fig. 5 dargestellt ist, ist in bezug auf jede Spritzgussform ein Aggregat 71 vorgesehen, das ähnlich demjenigen nach Fig. 2 aufgebaut ist.
Bei diesem werden die untere Formhälfte 72 und die obere Formhälfte 73 in der gleichen Weise gegeneinander bewegt, wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 die unteren Formhälften 31 gegen die zu verbindenden Längs- bzw. Querstäbe 15 bzw. 16 geführt werden. Einer der beiden Formhälften wird dann die Kunststoffmasse zugeführt, beispielsweise der unteren Formhälften 72 durch das Rohr 74, das von einem Mantelrohr 75 umgeben ist, in dem sich eine auf konstanter Temperatur gehaltene Heizflüssigkeit befindet. Durch einen Absperrschieber 76 in der unteren Formhälfte 72 wird der Eintritt der Kunststoffmasse in die geschlossene Spritzgussform gesteuert.
Die Längsstäbe 15 werden in dem Rahmen 77 eines jeden Aggregates 71 in einer auswechselbaren Buchse 78 geführt, die mit einer Durchtrittsöffnung 79 abgestellt ist. Die tiefste Stelle einer jeden Durchtrittsöffnung 79 in den auswechselbaren Führungsbuchsen 78 befindet sich jeweils in der gleichen Bezugsebene, so dass lediglich das Schubgestänge der oberen Formhälfte 73 in seiner Länge veränderbar ausgebildet zu werden braucht.
Selbstverständlich ist es möglich, eine Maschine zur Herstellung von Baustahlmatten der in Betracht kommenden Art in der Weise auszubilden, dass anstelle der Rahmen 77 der Einzelaggregate 71 zwei Tragbalken in einem bestimmten Abstand übereinander an je einem Seitenständer befestigt sind und dass diese beiden Balken die unteren bzw. oberen Formhälften mit ihren ihnen zugeordneten Bewegungsmechanismen tragen.
Insbesondere in den Fällen, wo wenigstens ein Tragbalken vorgesehen ist, an dem die oberen oder unteren Formhälften angebracht sind, können zwei oder mehr Reihen Spritzgussformen vorgesehen werden, so dass es möglich ist, mehrere Reihen Kunststoffverbindungskörper an den Kreuzungssteillen der Längs- und Querstäbe gleichzeitig herzustellen.
Ein wesentliches Moment, um zu möglichst günstigen Produktionsziffern zu gelangen, ist die Kühlung der Spritzgussformen durch ein geeignetes Kühlmittel, damit erreicht wird, dass die Kunststoffverbindungskörper nach Einspritzen der Masse in die Formen so schnell wie möglich fest werden, um ohne Verzögerung die Formen öffnen und den nächsten Arbeitstakt einleiten zu können. Vorteilhaft ist die Verwendung von Spritzgussformen aus die Wärme gut leitenden Werkstoffen, um eine schnelle Abfuhr der Wärme der Kunststoffkörper zu erreichen.