DE102007013088A1

DE102007013088A1 - Automatische Geländerschweißlehre

Info

Publication number: DE102007013088A1
Application number: DE102007013088A
Authority: DE
Inventors: Georg Grimm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-10-16
Also published as: DE202006004246U1

Abstract

Automatische Schweißlehre zum Aufteilen und Festhalten stabähnlicher Gegenstände beim Verschweißen der parallelen Füllstäbe und Pfosten in der Geländer- und Gitterfertigung dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtzuführung (Handlauf 12 u./o. Zwischengurt) über Rollen erfolgt. Die Rollen sind vorzugsweise horizontal und vertikal in Dreiergruppen so angeordnet, dass jeweils zwei Rollen einer dritten gegenüber stehen. Eine Anordnung in z. B. Vierergruppen ist ebenfalls möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufteilen stabähnlicher Gegenstände, bzw. zum Einschweißen von parallel zueinander angeordneter Stäben in Gittern und Geländern.
Beschreibung:
Die Automatische Schweißlehre dient zum Herstellen von Geländern und Gittern, die im wesentlichen aus zwei parallelen Schienen (Handlauf o. Mittelgurt u. Untergurt) und den dazwischengeschweißten Füllstäben bestehen. Diese Elemente müssen zum Schweißvorgang im vorgegebenen Abstand und Winkel zueinander gehalten werden. Wobei bei horizontalen Geländern die Achsen der Stäbe im 90° Winkel zu den parallelen Gurten verlaufen. Bei Treppengeländern ist der Winkel zwischen Stab und Gurt entsprechend der Treppenneigung (z. B.: 65°) einzuhalten. Auch bei unterschiedlichen Stab- bzw. Gurtstärken sind die Gitter bzw. Geländerteile mit ihren Achsen in einer Ebene anzuordnen.
Ein genaues Ausmessen und Aufspannen der zu verschweißenden Teile ohne Lehre ist sehr zeitaufwendig und kann leicht zu Fehlern führen.
Bisherige technische Lösungen des Problems, der Einteilung parallel verlaufenden Abständen von Stäben in Geländern und Gittern, wurde auf verschiedene Weisen gelöst.
DE-PS 22 19276 zeigt eine Schablone zum Aufteilen von Füllstäben bei der die Abstände durch ein Scherengitter, das auf parallelen Führungsschienen aufliegt, erreicht wird. Die Halterungen der Stäbe sind in den äußeren Gelenken der Scheren angeordnet.
Ebenfalls mit Scherengitter arbeitet die Vorrichtung bei dem Patent CH 688 751 A5 . Durch erforderliche Fertigungstolleranzen in den Scherengelenken wird die Genauigkeit beeinträchtigt. Es können Fehler in der Aufteilung, im Winkel und in der Parallelität auftreten. Die Einstellung eines beliebigen Neigungswinkels ist nicht 100% möglich.
Das Patent DE 198 32 490 C1 löst das Abstandsproblem mit aneinander gereihten Gewindespindeln unterschiedlicher Steigungen.
Bei all diesen Schablonen sind keine unterschiedlichen Abstände möglich, was beim Einschweißen eines stärkeren Stabes (Geländerpfosten) zwingend notwendig ist.
Auch die Möglichkeit zur Auflockerung des Musters durch individuelle Abstände entfällt. Somit ergibt sich eine maximale Schweißlänge der Geländersegmente entsprechend dem Pfostenabstand des Geländers. Das Geländer muss nach jedem stärkeren Stab (Geländerpfosten) umgesetzt werden. Eine 2. Person ist dazu erforderlich. Die maximale Fertigungslänge (ohne Umsetzen) bei gleichen Stabstärken ergibt sich aus der Maschinenlänge.
Um die Stabachsen in der Ebene der Gurtachsen zu bringen sind die Auflagen etc. extra einzustellen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist, die schnellstmögliche Herstellung von Geländern und Gitter, in beliebiger Länge und unterschiedlichsten Materialstärken u. Abständen ohne großen Rüstzeitaufwand. Die erforderliche Abstand- und Winkelgenauigkeit der verschweißten Teile soll möglichst genau erzielt werden.
Problemlösung
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass der Handlauf 12 bzw. die Gurte durch eine Rollenführung zugeführt werden.
Der Abstand der horizontalen Rollen 4 + 4a wird durch eine von Hand betätigte Gewindespindel 5b, die an der Führung 5 der oberen Rolle 4a angebracht ist bewerkstelligt. Um die Geländerschienen 12 immer in der richtigen Arbeitsebene 7 (Höhe) zu Positionieren, ist das untere Rollenpaar 4 über Kipphebel 6 mit der oberen Rolle 4a so verbunden, dass der Abstand zwischen der Arbeitsebene 7 und der unteren Rolle 7, immer dem Abstand zwischen der Arbeitsebene 7 und der oberen Rolle 4a entspricht. Die Kipphebel- 5 und Rollenführungen 5 + 5a befinden sich in einem Gehäuse. Zwei fest angebrachte vertikale Rollen 2 übernehmen mit einer dritten in Querrichtung verstellbaren Rolle 2a die seitliche Führung.
Eine ebenfalls in diesem Gehäuse 1 gelagerte, in Längsrichtung verschiebbare verdrehgesicherte Welle 13, angetrieben von einem Zahnrad 23 und einer Zahnstange 13a, übernimmt den Transport des Geländers zur nächsten Stabposition (Gurtvorschub). Hierzu ist am vorderen Ende der Welle 13 eine pneumatische Spannvorrichtung (Gurtspanner) 14 befestigt. Durch einen Luftzylinder wird dieser Gurtspanner 14, nach dem Verschweißen des Stabes 11 mit dem Handlauf 12, nach unten aus der. Arbeitsebene bewegt. Nach dem leeren Rückhub des Gurtvorschubs (Welle samt Spannvorrichtung) fährt dieser Gurtspanner 14 wieder nach oben in die Arbeitsebene 7. Der Gurt und mit ihm das Geländer, wird durch die Spannvorrichtung 14 festgehalten und zur nächsten Stabposition geschoben.
Eine Stabspannvorrichtung 8, drehbar gelagert, in einem Segmentbogen 9, der am Gehäuse 1 befestigt ist, übernimmt die Arretierung des Stabes 11. Durch eine zur Arbeitebene geneigte Führung der pneumatisch betätigten Spannbacke 8b, wird ein quadratischer oder runder Stab 11, unabhängig von seiner Abmessung, mit seiner Achse immer in der Höhe der Arbeitsebene 7 festgehalten. Zum Festsspannen von Flachstäben kann ein Ausgleichsstück aufgesteckt werden. Dieses Ausgleichstück wird durch Magnete gehalten.
Das Gehäuse 1 mit seinen anmontierten Teilen ist in Längsrichtung verschiebbar, auf der rechten Seite eines Tisches 19 montiert. Eine spiegelbildliche Anordnung derselben befindet sich in Querrichtung verschiebbar auf der linken Seite. Durch, Verschieben des linksseitigen Gehäuses 1L kann die Stablänge eingestellt werden. Das Verschieben des rechten Gehäuses 1 nach hinten bewirkt eine Adjustierung des Neigungswinkels. Zwei auf der Tischplatte 19 befestigte Maßbänder zeigen die Position der Gehäuse 1 + 1L an.
Die Stabspannvorrichtung 8 wird beim Einrichten eines Neigungswinkels um den Mittelpunkt des Segmentbogens 9 gedreht. Dieses Zentrum befindet sich am Schnittpunkt der, der Geländermitte zugewandten Seite des Gurtes 12 und der Rückseite des Stabes 11. Eine durch das Bogensegment 9 geführte Schraube arretiert den Stabspanner 8.
Im hinteren Bereich unter der Tischplatte 19 befindet sich der Antrieb des Vorschubs. Dieser besteht aus einer durch die ganze Tischbreite reichende Welle 18, auf der sich drei Zahnräder 20, 23 u. 25 befinden. Das linke Rad 20 greift in die Zahnstange 13a der linken Vorschubwelle 13L und ist axial verschiebbar auf der Welle 18 gelagert und durch Nut und Feder drehgesichert. Durch eine zweite Nabe 21, die drehbar am Zahnrad 20 befestigt ist und ebenfalls mit einer Feder in die Nut eingreift, kann mit einer Schraube 22 die Nabe 21 gegenüber dem Zahnrad 20 gedreht werden, was somit das zum Verschieben nötige Radialspiel entfernt. Ein zweites Zahnrad 23 greift in die Zahnstange 13a der rechten Vorschubwelle 13. Dieses Rad 23 ist lose auf der Welle 18 gelagert. Ein drittes Zahnrad 25 ebenfalls lose auf der Welle 18 gelagert, wird über eine Zahnstange 27 von einem Pneumatikzylinder 28 angetrieben. Um das Zahnspiel zwischen Zahnräder 23, 20 + 25 und Zahnstangen 27, 13a zu vermeiden, sind die Zahnstangen mit Gummipolster 13b in die Vorschubwellen 13 + 13L eingelassen.
Durch zwei Kupplungen 24 + 26 (Antriebsrad – Welle und Antriebsrad – rechtes Zahnrad) erfolgt die Kraftübertragung zu den Antriebsrädern 20 + 23 der Vorschubwellen 13 + 13L.
Durch das Lösen der Kupplungen 24 + 26 und Verschieben der Vorschubwellen 13 + 13L, kann dessen Grundstellung bestimmt werden.
Am anderen Ende der Antriebszahnstange 27 befindet sich ein Stoßdämpfer 29, der auf einen verstellbaren Anschlag 30 trifft. Durch Drehen einer Rändelmutter 31 wird dieser Anschlag 30 eingestellt. Eine mit der Zahnstange 27 verbundene Messeinheit (Messschieber) 32 mit einer 1/100 mm Auflösung ermöglicht das genaue einregulieren des Stababstandes.
Der verstellbare Anschlag 30 ist mit einer verschiebbaren Leiste 33, auf der sich mehrere Stellschrauben 34 befinden, ausgestattet. Mit einer Schieblehre können mit Hilfe der Stellschrauben 34 verschiedene Abstanddifferenzen eingestellt werden. Die entsprechende Hublängenabweichung vom Normalabstand des Vorschubs, kann nun durch einfaches Verschieben der Leiste 33, in die entsprechende Rasterstellung übernommen werden.
Bei einer gehobenen Ausstattung, ist ein verstellbarer Anschlag mit Schrittmotor bzw. Servomotor und Computersteuerung möglich. Die Leiste entfallt in diesem Falle.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 2219276 [0005]
- CH 688751 A5 [0006]
- DE 19832490 C1 [0007]

Claims

Automatische Schweißlehre zum Aufteilen und Festhalten stabähnlicher Gegenstände beim Verschweißen der parallelen Füllstäbe und Pfosten in der Geländer- und Gitterfertigung dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtzuführung (Handlauf 12 u./o. Zwischengurt) über Rollen erfolgt. Die Rollen sind vorzugsweise horizontal und vertikal in Dreiergruppen so angeordnet, dass jeweils zwei Rollen einer dritten gegenüber stehen. Eine Anordnung in z. B. Vierergruppen ist ebenfalls möglich.
Schweißlehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei festmontierte vertikale Rollen 2 auf einem Gehäuse 1, auf der Geländerseite der Gurte 12 bzw. des Handlaufs befinden. Die eine dritte vertikal verschiebbare Rolle 2a wird entsprechend der Handlauf- 12 bzw. der Gurtstärke arretiert.
Schweißlehre nach Ansprüchen 1 u. 2, gekennzeichnet durch vorzugsweise drei in vertikaler Richtung versehiebbar im Gehäuse 1 gelagerte Horizontalrollen 4 + 4a deren mittlere Rolle 4a sich über dem Handlauf 12 bzw. Gurt befindet. Die zweite und dritte Rolle 4 ist unter dem Handlauf 12 bzw. Gurt angeordnet. Eine andere Anordnung mit z. B. zwei oberen Rollen usw. ist ebenfalls machbar.
Schweißlehre nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Horizontalrolle 4a durch eine an der Führungssäule 5 drehbar befestigte Gewindespindel 5b, deren Gewinde in das Muttergewinde im Gehäuse 1 greift in der Höhe von Hand einstellbar ist. Die unteren Auflagerollen 4 und die oberen Rolle 4a sind über die Führungssäulen 5 + 5a durch die im Gehäuse 1 gelagerten Kipphebel 6 so verbunden, dass der Abstand zwischen der Arbeitsebene 7 und den unteren Rollen 4, immer dem Abstand zwischen der Arbeitsebene 7 und der oberen Rolle 4a entspricht.
Schweißführung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Stabspannvorrichtung 8, drehbar gelagert in einen Bogensegment 9, am vorderen Ende des Gehäuses 1 + 1L befestigt ist.
Schweißlehre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehachsen 10 des Stabspanners 8 im Schnittpunkt 10 der dem Geländer zugewandten Seite des Handlaufs 12 bzw. Gurtes und der Rückseite des Stabes 11 befindet.
Schweißlehre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die feststehende Spannbacken 8a des Stabspanners 8 auf einer den Kreismittelpunkt der Segmentbogen 9 schneidenden Geraden befindet. Die Backen 8a sind entsprechen der Richtung der Geraden ausgerichtet.
Schweißlehre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Spannbacke 8b des Stabspanners 8, sich im Winkel zur Arbeitsebene, öffnet und schließt. 3 Im geöffneter Position kippt oder schiebt sich die Spannbacke 8b nach unten und gibt den Weg für die Stäbe bzw. Pfosten frei. Der Pneumatikzylinder (Elektroantrieb etc.) ist an den Befestigungslaschen 8c angebracht.
Schweißlehre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbewegung der Stabspannbacke von Hand, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ausgeführt wird.
Schweißlehre nach Anspruch 5, dadurch. gekennzeichnet, dass der Stabspanner auf dem Segmentbogen in jeder Winkelstellung zwischen 45° bis 90° arretiert werden kann. 4
Schweißlehre nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Gehäuse 1 eine in Längsrichtung verschiebbar gelagerte Vorschubwelle 13 befindet. Am vorderen Ende der Vorschubwelle 13 ist ein pneumatische Gurtspanner 14 (11) angebracht. Dieser Gurtspanner 14 ist in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert, und kann von unten in die Arbeitsebene 7 ein- und ausgefahren werden. Durch eine in Transportrichtung versetzte Anordnung des Hubzylinders 42 und ein Anschlag 43 am unteren Ende des Lagerbolzens 44 wird das vorhandene Lagerspiel im ausgefahrenen Zustand durch verkannten des Lagerbolzens 44 entfernt.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubwelle 13 im rechten Gehäuse 1 nach links unten versetzt vom Handlauf 12 bzw. Gurt angeordnet ist.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung des Gurtspanner 14 samt Gegenhalter 14a pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ausgeführt wird.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubwelle 13 durch einen im Gehäuse 1 angebrachten Lagerarm 15 verdrehgesichert ist.
Schweißlehre nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine in eine Längsnute in die Vorschubwelle 13 eingesetzte Zahnstange 13a die durch elastische Gummipuffer 13b an das Zahnrad 18a der Antriebsachse 18 gedrückt wird um ein fertigungsbedingtes Zahnspiel zu eliminieren.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub bzw. Rückhub der Vorschubwelle 13 alternativ durch einen Servomotor o. Hydraulisch erfolgt.
Schweißlehre nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse 1 mit seinen Anbauteilen auf der rechten Seite eines Tisches 19 in Längsrichtung verschiebbar angebracht ist. 7
Schweißlehre nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Gehäuse 1L mit seinen Anbauteilen spiegelbildlich gefertigt auf der linken Seite des Tisches 19 in Querrichtung verschiebbar angeordnet ist. 7
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Vorschubwellen 13 + 13L durch eine über die ganze Tischbreite reichende Antriebsachse 18 erfolgt. Auf dieser Antriebsachse 18 befindet sich ein Zahnrad 20 das durch Nut und Passfeder mit ihr verbunden ist und in die Zahnstange 13a der linke Vorschubwelle 13L greift. Durch eine am Zahnrad 20 drehbar befestigte Nabe 21, ebenfalls durch Nut und Feder mit der Antriebsachse 18 verbunden, kann durch gegenseitiges verdrehen von Zahnrad 20 und Nabe 21 durch eine Schraube 22, das zum Verschieben nötige Spiel entfernt werden. Ein weiteres Zahnrad 23 greift in die Zahnstange 13a der rechte Vorschubwelle 13. Dieses Rad befindet sich Lose auf der Antriebsachse 20 und kann mit ihr durch eine Kupplung 24 kraftschlüssig verbunden werden.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse 20 von einem Zahnrad 25, das ebenfalls lose auf der Antriebswelle 18 sitzt und durch eine Kupplung 26 kraftschlüssig verbunden ist, angetrieben wird. Der Antrieb dieses Rades 25 erfolgt durch eine Zahnstange 27 und einem Pneumatikzylinder 28. Am anderen Ende der Zahnstange befindet sich ein Stoßdämpfer 29. Dieser Stoßdämpfer trifft auf eine verstellbaren Anschlag 30. Durch drehen einer Mutter 31a, die eine Gewindespindel 31 antreibt, kann dieser Anschlag 30 verstellt werden. Ein mit der Zahnstange 27 verbundener, festeingebauter Messschieber 32 zeigt den genauen Vorschubhub an.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach lösen der Kupplungsschraube 24a, die losen Zahnräder 25 + 22 ausgekuppelt werden. Die Grundstellung der Vorschubwellen 13 + 13L und somit der Gesamthub kann dadurch weiter nach vorne oder hinten verlagert werden.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der verstellbare Anschlag mit einer verschiebbaren Leiste 33, in der sich mehrere Stellschrauben 34 befinden, ausgestattet ist. Mit einem Messgerät (Schieblehre) können verschiedene Abstandsdifferenzen eingestellt werden. Die entsprechende Hublängenabweichung vom Normalabstand des Vorschubs kann durch verschieben der Leiste 33 in die entsprechende Rasterstellung übernommen werden.
Schweißlehre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb alternativ durch zwei gegeneinander arbeitende Zylinder 36 Hydropneumatisch erfolgt.
Schweißlehre nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder mit einem Schlauch 35 Kolben oder Stangenseitig miteinander verbunden sind. Die verbundene Seite ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Der Antrieb erfolgt pneumatisch von der anderen Zylinderseite 41 aus.
Schweißlehre nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder am Gehäuse 1 befestigt ist 39, der zweite Zylinder mit der Kolbenstangenseite 40 am Gehäuse 1L befestigt ist. Die zweite Zylinderseite ist jeweils mit einem Klemmstück 37 mit der Vorschubwelle 13 so verbunden, dass die Vorschubwelle nach lösen einer Schraube 38 in der erforderlichen Ausgangsstellung justiert werden kann.