DE10036366C2

DE10036366C2 - Device for aligning and welding sheet metal of a box girder, in particular a main girder for cranes

Info

Publication number: DE10036366C2
Application number: DE10036366A
Authority: DE
Inventors: Raul Corredera; Klaus Dornhoefer; Herbert Poesel; Christoph Schulz
Original assignee: Atecs Mannesmann GmbH
Current assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: DE10036366A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten und Schweißen von Blechen eines Kastenträgers, insbesondere eines Hauptträgers für Krane, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for aligning and welding sheet metal a box girder, in particular a main girder for cranes, according to the Preamble of claim 1.

Kastenträger, die aus drei oder vier Blechen gebildet sind, also z. B. einem horizontalen Blech als Untergurt und zwei parallel zueinander verlaufenden Blechen als Seitenbleche sowie einem horizontalen Blech als Obergurt, werden insbesondere als Hauptträger für Krane verwendet. Bei der Herstellung sind die beiden Gurt- und Seitenbleche mittels Kehlnähten paarweise miteinander zu verschweißen. Dies erfordert eine exakte vorherige Ausrichtung, die üblicherweise so erfolgt, dass die beispielsweise 30 Meter langen Bleche vorher mittels im Kastenträger angeordneten Querschotten grob ausgerichtet miteinander verbunden werden. Hierzu werden die Querschotten an den Innenseitenflächen der Bleche angeschweißt. Üblicherweise werden mehrere in Kastenträgerlängsrichtung beabstandete quer zur Kastenträgerlängsrichtung verlaufende Querschotten verwendet. Zum Feinausrichten und Schweißen wird nachfolgend ein nach unten offener U-förmiger Fertigungsrahmen zwangsgeführt auf zwei parallelen Schienen über den Kastenträger hinweg gefahren, wobei der Fertigungsrahmen den Kastenträger umfasst. Den Seitenblechen ummittelbar gegenüberliegend sind am Fertigungsrahmen längs- und vertikal beabstandete Elektromagnete angeordnet, die bei stehendem Fertigungsrahmen im aktiven Zustand, also bei Stromfluss, die Seitenbleche mittels der magnetischen Anziehungskräfte jeweils feinausrichten. Box girders which are formed from three or four sheets, e.g. B. a horizontal Sheet as lower chord and two sheets parallel to each other as Side plates as well as a horizontal plate as a top chord, are in particular as Main beam used for cranes. In the manufacture, the two belt and To weld side panels in pairs using fillet welds. This requires exact prior alignment, which is usually done so that the for example, 30-meter-long sheets previously arranged in the box girder Cross bulkheads are roughly aligned. For this, the Transverse bulkheads welded to the inside surfaces of the sheets. Usually several spaced apart in the longitudinal direction of the box girder Transverse bulkheads used in the longitudinal direction of the box girders. For fine alignment and welding subsequently becomes a U-shaped manufacturing frame open at the bottom driven over the box girder on two parallel rails, the manufacturing frame comprising the box girder. The side panels directly opposite are longitudinal and vertical on the production frame spaced electromagnets arranged in the standing production frame in active state, i.e. with current flow, the side panels by means of the magnetic Fine-tune the attraction forces.

Den Elektromagneten nachgeordnet sind am Fertigungsrahmen den Ecken des Kastenträgers jeweils gegenüberliegend Schweißvorrichtungen vorgesehen, mit denen die vorher feinausgerichteten Bleche im Verlauf des Fahrweges des Fertigungsrahmens jeweils mittels Kehlnähten miteinander verschweißt werden.The electromagnets are arranged on the corners of the production frame Box girder provided opposite welding devices with which the previously fine-aligned sheets in the course of the route of the Manufacturing frames are welded together using fillet welds.

Der Fertigungsrahmen wird anschließend, d. h. nach Inaktivierung der Elektromagnete jeweils schrittweise weiterverfahren.The manufacturing framework is then d. H. after inactivation of the electromagnets proceed step by step.

Der Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass die Bleche trotz der Querschotten vorher zusätzlich geheftet werden müssen, d. h. an einzelnen längs beabstandeten Stellen werden die Bleche vor dem eigentlichen Schweißen der Kehlnähte an den Kanten durch Schweißen punktuell miteinander verbunden (geheftet). Dies nimmt einen erheblichen Teil der Fertigungszeit in Anspruch. Weiter werden diese Heftstellen anschließend mitüberschweißt, was die Qualität der Schweißnähte verringert.The disadvantage of the known device is that, despite the Cross bulkheads must be additionally tacked beforehand, d. H. on individual along the metal sheets are spaced apart before the actual welding of the Fillet welds at the edges joined together by welding (Stapled). This takes up a significant part of the manufacturing time. Further these stitching points are then welded over, which affects the quality of the Welds reduced.

Vorrichtungen zum Aufspannen und Verschweißen von Blechen sind beispielsweise beschrieben in der DE 196 17 179 A1, der DE 195 48 618 C1 und der DE 21 41 694 A1, wobei in allen Fällen elektromagnetische Spannelemente zum Einsatz kommen, die die Werkstücke haften.Devices for clamping and welding sheet metal are, for example described in DE 196 17 179 A1, DE 195 48 618 C1 and DE 21 41 694 A1, whereby electromagnetic tensioning elements are used in all cases, that stick the workpieces.

Aus der DE 42 42 102 ist eine vakuumbeaufschlagte Spanneinrichtung bekannt.From DE 42 42 102 a vacuum-loaded clamping device is known.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, bei der das Heften der Bleche vor dem Schweißen entfallen kann.The object of the invention is to provide a device in which the stitching of the Sheets can be omitted before welding.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale geben. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche ist die Vorrichtung in vorteilhafter Weise weiter ausgestattet.This object is achieved by the features specified in claim 1 give. The device is characterized by the characterizing features of the subclaims further equipped in an advantageous manner.

Die Lösung sieht drehgelagerte magnetische Rollen vor, so dass die Vorgänge Ausrichten und Schweißen bei kontinuierlicher Fahrbewegung des Fertigungsrahmens erfolgen können, wobei ein vorheriges Heften der Bleche nicht mehr erforderlich ist. Mit anderen Worten sind die magnetischen Rollen gleichzeitig als Halteelemente wirksam, die während des Schweißvorgangs mitlaufen und dabei die Bleche kontinuierlich ausrichten. Mit der Folge, dass das Heften vollständig entfallen kann. The solution provides for rotatably mounted magnetic rollers, so that the operations Alignment and welding with continuous movement of the production frame can take place, a previous tacking of the sheets is no longer necessary. With in other words, the magnetic rollers also act as holding elements, that run during the welding process and the sheets continuously align. As a result, stapling can be completely eliminated.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die als Rollen ausgebildete Magnete Elektromagnete sind, die einfach abgeschaltet werden können, was den Vorteil hat, dass bei Nichtbetrieb keine Abschirmung der Magnetfelder erfolgen muss.An advantageous embodiment provides that the magnets designed as rollers Are electromagnets that can be easily switched off, which has the advantage that there is no need to shield the magnetic fields when not in use.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and will described in more detail below. Show it:

Fig. 1 einen Fertigungsrahmen zum Ausrichten und Schweißen von Blechen eines Kastenträgers mittels als Rollen ausgebildeter Magnete, Fig. 1 shows a production frame for aligning and welding of sheets of a box girder by means of rollers designed as magnets,

Fig. 2 einen Magnet gemäß Fig. 1 und Fig. 2 shows a magnet according to Fig. 1 and

Fig. 3 einen Kastenträger vor dem Ausrichten und Schweißen. Fig. 3 shows a box girder before aligning and welding.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Ausrichten und Schweißen von Kastenträgern 7 (s. Fig. 3), die insbesondere als Hauptträger für Krane verwendet werden. Der Kastenträger 7 besteht aus vier Blechen 8, zwei vertikalen Seitenblechen 8a, einem auf den oberen Kanten der beiden Seitenbleche 8a aufliegenden horizontalen Blech 8c als Obergurt und einem horizontalen Blech 8d als Untergurt. Fig. 1 shows a device for aligning and welding of box girders 7 (s. Fig. 3) which are used in particular as the main carrier for cranes. The box beams 7 consists of four metal sheets 8, two vertical side plates 8 a, one on the upper edges of the two side plates 8 a lying horizontal plate 8 c as a top flange and a horizontal plate 8 d as a lower flange.

Die vier Bleche 8 (Seitenbleche 8a, Obergurt 8c, Untergurt 8d) werden zunächst mittels Querschotten durch Schweißen miteinander verbunden, was einer groben Ausrichtung der noch immer feinausrichtbaren Bleche 8 entspricht.The four plates 8 (side plates 8 a, 8 c top chord, bottom chord 8 d) are first interconnected by means of transverse bulkheads by welding, which corresponds to a rough alignment of the still feinausrichtbaren sheets. 8

Zum kontinuierlichen Feinausrichten und dazu zeitlich versetztem ebenfalls kontinuierlichen Schweißen ist der in der Fig. 1 gezeigte unten offene U-förmige Fertigungsrahmen 1 vorgesehen, der unten auf zwei parallelen Schienen 2 zwangsgeführt ist. Der Fertigungsrahmen 1 besteht aus zwei in Schienenlängsrichtung beabstandeten U-förmigen Stirnelementen 3, die oben mittels zweier paralleler Längsträger 4 miteinander verbunden sind. Parallel zu den Längsträgern 4 sind im Innern des Fertigungsrahmens 1 in zwei parallelen Vertikalebenen jeweils unten und auf halber Höhe zwei weitere Längsträger 5, je zwei einander gegenüberliegend und auf gleicher Höhe, angeordnet, welche jeweils drei als Rollen ausgebildete Magnete 6 (Fig. 2) mit vertikaler Drehachse aufweisen. Die Magnete 6 ragen mit ihren Laufflächen seitlich aus der Außenkontur der Längsträger 5 heraus. Wie Fig. 1 zeigt, liegen die einander zugewandten Magnete 6 einander paarweise gegenüber, wobei der lichte Abstand jedes Magnetpaars jeweils dem vorgegebenen äußeren Abstand der Seitenbleche 8a des Kastenträgers 7 entspricht.For the continuous fine-alignment and to temporally offset also continuous welding of the downwardly open U-shaped manufacturing frame 1 shown in Fig. 1 is provided, which is forced down on two parallel rails 2. The production frame 1 consists of two U-shaped end elements 3 spaced apart in the longitudinal direction of the rails, which are connected to one another at the top by means of two parallel longitudinal members 4 . Parallel to the longitudinal beams 4 , two further longitudinal beams 5 , each two opposite and at the same height, are arranged in the interior of the production frame 1 in two parallel vertical planes, each below and halfway up, each of which has three magnets 6 designed as rollers ( FIG. 2) with a vertical axis of rotation. The magnets 6 project laterally with their running surfaces from the outer contour of the longitudinal beams 5 . As shown in FIG. 1, the mutually facing magnets 6 lie opposite one another in pairs, the clear distance of each magnet pair corresponding in each case to the predetermined outer distance of the side plates 8 a of the box girder 7 .

In Bewegungsrichtung gesehen hinter den Magneten 6 befinden sich Schweißvorrichtungen (nicht gezeigt), mittels derer die Bleche 8 in bekannter Weise an den Ecken des Kastenträgers 7 mittels Kellennähte miteinander verschweißbar sind. Die Schweißvorrichtungen können auch am Fertigungsrahmen 1 fest angeordnet sein.Seen in the direction of movement, there are welding devices (not shown) behind the magnets 6 , by means of which the sheets 8 can be welded to one another in a known manner at the corners of the box girder 7 by means of basement seams. The welding devices can also be fixed on the production frame 1 .

Zur Fertigung von Kastenträgern 7 wird der Fertigungsrahmen 1 über den beispielsweise 30 Meter langen Kastenträger 7 hinweggefahren, dessen Gurtbleche 8c, 8d und Seitenbleche 8a mittels der Querschotten grob ausgerichtet miteinander verbunden sind, wobei die auf den Außenseiten der Seitenbleche 8a abrollenden Magnete 6 die Seitenbleche 8a mittels der dabei wirksamen starken magnetischen Anziehungskräfte gleichzeitig feinausrichen. Die Magnete 6 übernehmen hierbei die Haltefunktion, so dass die vier Bleche 8 während des kontinuierlichen Verfahrens des Fertigungsrahmens 1 an den Ecken 8b, 8e des Kastenträgers 7 mittels der nachgeordneten Schweißvorrichtungen kontinuierlich miteinander verschweißbar sind. For the production of box girders 7 , the production frame 1 is moved over the, for example, 30 meter long box girder 7 , the belt plates 8 c, 8 d and side plates 8 a are roughly connected to one another by means of the transverse bulkheads, the magnets rolling on the outside of the side plates 8 a 6 at the same time fine-align the side plates 8 a by means of the strong magnetic attraction forces that are effective. The magnets 6 take on the holding function, so that the four sheets 8 can be continuously welded to one another at the corners 8 b, 8 e of the box girder 7 during the continuous movement of the production frame 1 by means of the downstream welding devices.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Fertigungsrahmen
production frame

22

Schiene
rail

33

Element
element

44

Längsträger
longitudinal beams

55

Längsträger
longitudinal beams

66

Magnet
magnet

77

Kastenträger
Channel bars

88th

Blech
sheet

88th

a Seitenblech
a side panel

88th

b Ecke des Kastenträgers
b Corner of the box girder

88th

c Obergurt
c Top chord

88th

d Untergurt
d lower chord

88th

e Ecke des Kastenträgers
e corner of the box girder

Claims

1.Device for aligning and welding three or four sheets, a horizontal sheet as the lower flange and two sheets that run parallel or at an angle to one another as side sheets, a box girder with a rectangular or triangular cross-section, in particular a main girder for cranes that spaced at least two in the box girder longitudinal direction , has plate-shaped transverse bulkheads welded to the inner side surfaces of the sheets,
with a U-shaped manufacturing frame that is open at the bottom and that can be moved in a longitudinal direction along the box girder on two parallel rails and that carries longitudinally and / or vertically spaced magnets that are directly opposite the side plates and that can be activated at least temporarily, which in the active state carry the side plates align by magnetic attraction in the course of the route, and
with a plurality of welding devices arranged on the production frame, opposite the corners of the box girder and arranged downstream of the magnets in the direction of travel, by means of which the sheets can be welded to one another in pairs in the course of the travel path by means of fillet welds,
characterized by
that the magnets ( 6 ) are designed as rollers mounted in the production frame ( 1 ), the axes of rotation of which lie in one plane transversely to the longitudinal direction of the box girder and, with respect to the aligned side plates ( 8 a), run parallel to the directly opposite side plate ( 8 a).

2. Device according to claim 1, characterized in that the magnets ( 6 ) are designed as electromagnets.

3. Device according to one of claims 2, characterized in that the magnets ( 6 ) are arranged only longitudinally spaced.