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Stangenverwindemaschine Die Erfindung betrifft Maschinen zum Verwinden
von Stangen aus Stahl oder anderen Werkstoffen. Das Verwinden von Stangen erfolgt
bekanntlich entweder, um die Elastizitätsgrenze zu erhöhen, beispielsweise bei weichem
Stahl von 25 auf 40 kg/cm2 und mehr, oder um bei Stangen mit Rippenprofil den Rippen
eine Schraubenform zu erteilen, um die in Beton einzubettende Stange auf ihrer ganzen
Länge zu verankern. Bekannte Maschinen dieser Art haben ein drehbares Spannfutter
zum Mitnehmen eines Endes der zu verwindenden Stange und eine längsverschiebbare
Zange in der Verlängerung der Spannfutterachse zum Erfassen des anderen Stangenendes.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß es wichtig ist, den Verwindevorgang
gleichzeitig mit einer Zugwirkung auf die Stange zu verbinden, damit diese gerade
bleibt und erforderlichenfalls sogar geradegerichtet wird. In der Regel handelt
es sich um lange Stangen, die sich z. B. bei Anstoßen des Spannfutters oder der
Zange an das Stangenende seitlich ausbiegen und bei dem Verwindevorgang schleudern;
dies kann das Bedienungspersonal gefährden und den Bruch der Stange verursachen.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und ermöglicht eine schnelle Arbeitsweise
dei Verwindemaschine, ohne daß Rücksicht auf Schleudergefahr od. dgl. genommen werden
muß.
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Die Verwindemaschine nach der Erfindung ist mit einemZangenantrieb
ausgerüstet, der eineAnnäherung der Zange an das Spannfutter zum Einführen der Stange
und ein Entfernen der Zange vom Spannfutter zum Ausüben eines Zuges auf die Stange
während des Verdrehens ermöglicht. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß als Zangenantrieb
ein doppeltwirkender hydraulischer oder pneumatischer Zylinder vorgesehen ist, der
auf einem in Längsrichtung entsprechend der Anfangslänge der zu verwindenden Stangen
einstellbaren Wagen befestigt und dessen Steuerung mit der Steuerung des elektrischen
Antriebsmotors für das Spannfutter in einerEinhandsteuerung kombiniert ist.
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Die Kombination dieser Merkmale hat folgende Vorteile: Der hydraulische
oder pneumatische Antrieb wirkt schneller als eine handbetätigte, mechanisch arbeitende
Vorrichtung, z. B. mit hierfür bekanntem Schraubenantrieb. Die Lagerung des Antriebszylinders
auf einem Wagen ermöglicht ein Anpassen an größere Längenunterschiede verschiedener
Stangen durch Einstellen des Wagens auf deren durchschnittliche Länge. Da der Kolbenhub
hierfür nicht in Anspruch genommen wird, kann der Zylinder verhältnismäßig kurz
ausgeführt werden. Die schnelle Bedienung der Einhandsteuerung ermöglicht genaues
Einsetzen der Zugwirkung und des Verwindevorgangs, so daß die Stange sich nicht
ausbiegt und nicht schleudern kann. Die Zange wird vorteilhaft an einem Schlitten
angeordnet, der an den Kolben des Antriebszylinders angehängt und an dem Wagen durch
Rollen oder ähnliche Walzkörper geführt ist. Der Schlitten kann einen hydraulischen
oder pneumatischen Hilfszylinder für das Öffnen und Schließen der Zange tragen.
Ferner kann der Wagen mit einer zu seinem Festsetzen in Längsrichtung dienenden
Haltevorrichtung versehen sein, die durch einen weiteren Druckzylinder angetrieben
wird.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in verschiedenen
Ansichten und Schnitten. Es ist Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Verwindemaschine
nach der Erfindung, Fig. 2 eine entsprechende Draufsicht, Fig. 3 eine Seitenansicht
der Zange und der Steuervorrichtung sowie des Trägers in größerem Maßstab als in
Fig. 1, Fig. 4 eine entsprechende Draufsicht, Fig. 5 ein Querschnitt längs der Linie
5-5 in Fig. 1; Fig.6 bis ß sind schematische Darstellungen aufeinanderfolgender
Stellungen des beweglichen Steuerelements während eines Arbeitsspiels; Fig.10 ist
ein Schema aller Druckzylinder, des Antriebsmotors des Spannfutters und der elektromagnetischen
Bedienungsvorrichtungen
mit zentralem Bedienungsstand, wobei die Anzahl der Verwindungen jeder Stange durch
einen einstellbaren mechanischen Umlaufzähler bestimmt wird, Fig. 11 ein entsprechendes
Schema für den Fall, daß die Umlaufzahl durch ein elektrisches Zählwerk bestimmt
wird, und Fig. 12 ein zusätzliches Schema entsprechend dem nach Fig. 6 bis 9 für
eine weitere Stellung des Steuerelements in dem Fall, daß der Antriebsmotor des
Spannfutters am Ende des Verwindens jeder Stange nicht stillgesetzt wird, sondern
dauernd durchläuft.
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Fig. 1 und 2 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht die Gesamtheit
dieser Maschine. Sie enthält eine zu einer senkrechten Ebene ZZ symmetrische Fahrbahn
A (Fig. 2).
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Oberhalb dieser Bahn ist eine Rollenführung B angeordnet, die die
Stange b2 während des Verwindevorganges führt und trägt. Seitwärts dieser Rollenführung
ist bei C eine N achschul>vorrichtung für die zu verwindenden Stangen b1 und bei
D eine Aufnahmevorrichtung für die verwundenen Stangen b3 angeordnet.
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An den Enden der Rollenführung B ist einerseits eine Einspannvorrichtung
E zum Drehen der Stangen b= und andererseits eine Zangenzugvorrichtung F angeordnet,
die dazu bestimmt ist, diese Stange b° während des Verwindens zu strecken.
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Der Bedienungsstand G ist in der Nähe der Einspannvorrichtung E angeordnet.
Von hier aus wird die :Maschine durch Regelung der elektromagnetischen Relais gesteuert;
die Stromkreise und die @ erschiedenen steuerbaren Vorrichtungen sind in Fig. 10
dargestellt.
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Die Arbeitsweise der Anlage ist die folgende: Die auf der Nachschubvorrichtung
C befindlichen, zu verwindenden Stangen hl gleiten einzeln nacheinander zur Rollenführung
B über. und die Stange b2 wird unter dem Einfluß der Zangenzugvorrichtung F zunächst
durch eine Verschiebung nach rechts (Fig. 2) in Richtung des Pfeiles f1 von der
Einspanlivorrichtung E ergriffen; während diese Vorrichtung das erfaßte Ende der
Stange dreht, streckt die Zangenzugvorrichtung F die Stange durch Verschiebung in
Richtung des Pfeiles f2 nach links. Nach dem Verwindevorgang ist die Stange b2 vollkommen
gerade, eventuell mit schraubenförmigen, vor dem Verwinden in gerader Form vorhandenen
Längsrippen versehen. Bei b3 wird sie dann von der Aufnahmevorrichtung D aufgenommen.
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Die Einzelheiten der Vorrichtungen <4 bis G und die Arbeitsweise
der elektromagnetischen N orrichtung H nach Fig. 10 sind folgende: a) Die Fahrbahn
A (Fig. 1 bis 5) umfaßt die auf dem Fußboden stehende erste Reihe Längsträger 1,
die durch Querträger 2 verbunden sind und zwei weitere Längsträger 3 tragen. Auf
den Längsträgern 3 sind zwei Verschiebeschienen 4 befestigt. Am linken Ende dieser
Schienen (Fig. 1 bis 4) sind zwei Anschläge 5 angeordnet.
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b) Die während des Verwindens zum Führen der Stange b2 bestimmte Rollenführung
B (Fig. 1 bis 5) besteht aus verschiedenen mit ihren Enden aneinanderstoßenden Teilstücken.
Dadurch ist es möglich, ihre Länge der zu verwindenden Stange anzupassen. Sie liegt
auf den oberen Flanschen der Längsträger 3 der Fahrbahn A unter Zwischenschaltung
von Tragvorrichtungen, die beispielsweise aus je zwei Winkeleisen 6 (Fig. 3) bestehen,
die auf diesen Längsträgern festgeschraubt sind und eine senkrechte, durch Streben
9 verstärkte Querwand 8 tragen. .jede .enkrechtr Querwand 8 hat einen rechteckigen
Ausschnitt von einer der Rollenführung B entsprechenden Breite.
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Die aufeinanderfolgenden Teilstücke dieser Rollenführung bestehen
aus der Kombination zweier Längsflansche 11 und Winkeleisen 12, die auf diesen Flanschen
befestigt sind und zwischen sich freie Räume haben, in denen Rollen 14 (Fig. 4)
drehbar auf Achsen befestigt sind, die von den beiden Flanschen getragen werden,
jedes Teilstück der Rollenführung ist auf zwei aufeinanderfolgenden Querwänden 8
mittels Winkeleisen 16 befestigt.
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c) Die Nachschubvorrichtung C (Fi. 2) besteht aus einem Gestell 17,
dessen obere, zur' Aufnahme der Stange b1 bestimmten Querträger 18 geneigt sind
und zur Rollenführung B derart abfallen, daß die Stangen zum unteren Ende dieser
Querträger rollen und durch Anschläge zurückgehalten werden können.
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Um den Raum zwischen diesen Anschlägen und der Rollenführung B zu
überbrücken, enthält die N achschubvorrichtung C Verlängerungsstücke 20, die ausgeschwenkt
werden können.
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d) Die Aufnahmevorrichtung D für die @ erwundenen Stangen b3 besteht
aus einem Gestell 23 mit senkrechten Querblechen 24, die ein Lagerbett bilden.
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Um die Stangen von der Rollenführung B in die Stellung b3 der Aufnahmevorrichtung
D zu ])ringen, ist eine durch Zylinder 1='1 betätigte Auswurfvorrichtung vorgesehen.
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e) Die Einspannvorrichtung E (Fig. 1 und 2) besteht aus einem Elektromotor
:17, der mittels einer Kupplung 33 und eines Untersetzungsgetriebes 34 mit verschiedenen
Geschwindigkeiten die Antriebswelle 36 eines Spannfutters 37 antreibt, das durch
einen Betätigungshebel 54 gesteuert «=erden kann.
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f) Die Zangenzugvorrichtung F (Fig. 1 bis 5) ist dazu bestimmt, die
Stange b2 in das Spannfutter einzuführen und anschließend eine Zugkraft auf diese
in Richtung des Pfeiles f2 (Fig. 2 und 3) auszuüben. Sie besteht aus einem Wagen
64, der mit Rädern 65 über die Verschiebeschienen 4 der Fahrbahn _4 rollt.
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Der Wagen 64 wird von Hand über ein Handrad oder Speichenkreuz 66,
das auf der Achse 67 eines der Radpaare aufgekeilt ist, verschoben.
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Der Wagen 64 kann in irgendeiner Stellung längs der Fahrbahn A mittels
einer Haltevorrichtung festgestellt werden, die beispielsweise aus zwei Klemmbacken
68 (Fig. 5) besteht, die sich gegen die unteren Flächen der oberen Flansche der
Längsträger 3 der Fahrbahn .d abstützen. Diese Klemmbacken 68 werden durch einen
Querträger 69 getragen, Jer durch zwei Zugstangen 70 mit der Stange des Kolbens
71 eines einfach wirkenden Bremszylinders L'2 verbunden ist.
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Auf dem Wagen 64 befindet sich ein Schlitten 72, in Längsrichtung
beweglich, der aus einer Platte besteht, die durch zwei Paar Rollen 73 geführt ist.
Dieser Schlitten 72 ist an seinem linken Ende (Fig. 1 bis 4) auf derKolbenstange74
eines doppeltwirkenden Zylinders TI3 befestigt.
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Das andere Ende des Schlittens bildet eine der Spannklauen 75 einer
Zange P, deren andere Spannklaue durch eine Rolle 76 gebildet wird, die von
dem Ende eines bei 78 an den Schlitten angelenkten Hebel 77 getragen wird.
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Das Schließen der Zange P wild durch einen einfach wirkenden Zylinder
V4 bewirkt, der von dem Wagen getragen ist und dessen Kolbenstange 79 mit dem hinteren
Ende des Hebels 77 verbunden ist.
g) Der Bedienungsstand G (Fig.
1 und 2) umfaßt den Betätigungshebel 54, der das eigentliche Bedienungselement bildet.
Auf diesem Hebel ist ein Steuernocken 80 (Fig. 6) befestigt, dessen verschiedene
Stellungen 80, 80'1 ... 80d, die einem Arbeitsvorgang entsprechen, in den
Fig. 6 bis 9 und 12 dargestellt sind.
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Dieser Steuernocken 80 kann in einem Schlitz 81 eines Gehäuses 82
gleiten, in dem eine Mittelrippe 83, die bei 84 zugespitzt ist, zwei Rinnen 85 und
86 bildet, in die der erwähnte Nocken nacheinander eingreifen kann.
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Mit diesem Nocken arbeiten drei von dem Gehäuse 82 getragene Schalter
h, 12, 13 zusammen, deren bewegliche Teile mit einer Rolle 87 verbunden sind; diese
Rolle schließt, wenn sie von dem Steuernocken 80 getroffen wird, den durch eine
Zugfeder, wie bei 88 (Fig. 10) dargestellt, offengehaltenen Schalter.
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Wie aus Fig. 6 bis 9 zu ersehen ist, schließt der Steuernocken 80
in der Stellung nach Fig. 6 den Schalter Il, der in allen anderen Stellungen dieses
Nockens offen ist, während der Schalter I° für alle Stellungen 80a und 80b der Fig.
7 und 8 offen ist und der Schalter 13 in allen Stellungen 80a in 1i ig. 9 geschlossen
ist.
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h) Die durch die Schalter Il bis 13 gesteuerten elektromagnetischen
Vorrichtungen H sind in Fig. 10 veranschaulicht. Dort sind diese Schalter ebenso
wie der Elektromotor M und die vorher erwähnten vier Zylinder V1, TV2, L'3 und h4
dargestellt, die hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden, wobei das Druckmittel
durch ein Rohrnetz 89 geliefert wird.
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Die doppeltwirkenden Zylinder t'1 zum Auswerfen der fertigen Stangen
werden parallel zueinander durch einen Verteiler 90 mit einem Schieber 91, der mit
einem Hebel 92 verbunden ist, gesteuert. Das Auswerfen der Stangen erfolgt in diesemAusführungsbeispiel
nicht selbsttätig, doch kann es vollständig selbsttätig gemacht werden, indem man
den Hebel 92 durch das öffnen des Spannfutters 37 mittels eines finit letzterer
zusammenhängenden Nockens betätigen läßt.
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Der Bremszylinder L'2 kann durch einen Zweiwegeliahn 93 entweder mit
dem Rohrnetz 89 oder mit dem Auslaß in Verbindung gesetzt werden.
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Der doppeltwirkende Zylinder 1%3 wird über zwei Verteiler 94 und 95
mit Schiebern 96 und 97 gespeist, die abwechselnd das eine oder andere Zylinderende
mit dem Rohrnetz 89 oder dem Auslaß verbinden. Die Schieber 96 und 97 werden elektromagnetisch
durch Spulen 98 und 99 betätigt.
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Der Zylinder l'4 wird durch einen Zweiwegehahn 100 gesteuert, der
es ermöglicht, den unteren Zylinderraum entweder mit dem Rohrnetz 89 oder mit dem
Auslaß zu verbinden.
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Hierbei sind die verschiedenen elektrischen Stromkreise die folgenden:
Von einer Speiseleitung 101 (Fig. 10) sind parallel über die Schalter
13 bzw. 12 die Stromkreise 102 und 103 der Spulen 98 und 99 abgezweigt. Außerdem
sind an diese Leitung 101 der Anker 104 und der Induktor 105 des Elektromotors M
parallel angeschlossen, wobei die Speiseleitung des Ankers einen Schalter 14 enthält,
der durch ein Schütz 106 betätigt wird.
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Die Spule 106 kann durch einen ersten Schließkreis 107 erregt werden,
in dem der Schalter Il angeordnet ist, dann durch einen Haltestromkreis 108 infolge
des Schließens eines Hilfsschalters 15, dessen Kontakt mit demjenigen des
Schalters 14 verbunden ist. De er Haltestromkreis 108 ist normalerweise geschlossen,
kann jedoch am Ende einer Anzahl Umdrehungen des Motors M unter der Wirkung einer
Spule 109 unterbrochen werden, die auf einen in dem Haltestromkreis 108 angeordneten
Stoppschalter 1s einwirkt.
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Die Erregung der Spule 109 wird durch einen Umdrehungszähler T gesteuert,
der einen im Stromkreis der Spule 109 angeordneten Schalter h schließt; er liegt
parallel zu einem Handschalter 18, der dazu bestimmt ist, die Maschine bei Zwischenfällen
abzuschalten.
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Der Umdrehungszähler T besteht aus einer festen Scheibe 111 mit einer
Reihe von Löchern 112_, in die ein einstellbarer Anschlag 113 eingreifen kann; dieses
legt den Winkel x fest, den ein Mitnehnier 114 beschreiben muß, bevor er bei 114a
auf den Schalter 17 einwirkt, um ihn zu schließen.
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Dieser Mitnehmer 114 hängt mit einer Nabe 115 zusammen, die lose auf
einer festen Welle 116 angeordnet ist, und wird durch Reibung mit einem Zahnrad
117 in Drehung versetzt; dieses Rad wird von der Welle 118 des Elektromotors !1.I
über eine mechanische Übertragung mit einer Kupplung 119, einerWelle 120 und einer
mit dem Zahnrad 117 kämmenden Schnecke 121 angetrieben.
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In Fig. 11 ist eine abgewandelte Anordnung der elektrischen Einrichtungen
dargestellt, in der der Umlaufzähler 1 des vorhergehenden Beispiels durch ein elektrisches
Zählwerk K ersetzt ist.
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Statt einen Umdrehungszähler T (Fig. 10) oder ein Zählwerk h (Fig.
11) vorzusehen, um die Drehung des Motors 1-7 auf die gewünschte. Anzahl L sindrehungen
je nach dem für die Stange verlangten `'erwindungsbetrag zu beschränken, kann man
auch ununterbrochene Drehung des Motors 21 vorsehen und ein Schall- oder anderes
Signal vorsehen, das der am Bedienungsstand stehenden Bedienungsperson anzeigt,
daß sie die Stange von dem sich drehenden Spannfutter lösen muß.
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Die Maschine kann ferner vollkommen automatisch gesteuert werden,
indem man die Betätigung der Zylinder b'2 und I'4 beispielsweise mittels des Schlittens
72 regelt, der als Nocken dient und auf die Verteilerelemente einwirkt.