DE1778154A1

DE1778154A1 - Luftaustrittsgitter sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Gitters

Info

Publication number: DE1778154A1
Application number: DE19681778154
Authority: DE
Inventors: Erwin Helmich
Original assignee: HAPPEL KG
Current assignee: HAPPEL KG
Priority date: 1968-04-02
Filing date: 1968-04-02
Publication date: 1971-07-29

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H.OIDTMANN λπηολ

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34/22 209 463 BOCHUM.' f. r1;V?f IQfW XZ/H

Postschließfach 24 SO Fernruf 86531 und 64314 Bergstraße 169 Telegr.: Stuhlmannpatent

K a ρ ρ e 1 KG, Wanne-Eickel, Dorstener Straße 29

Luftaustrittsgitter sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Gitters

Die Erfindung betrifft ein Gitter zur Verkleidung der Luft-Ein- und/oder-Austrittsöffnung einer Raumheizvorrichtung bzw. des Endes eines an die Vorrichtung anschließenden Luftführungskanals, wobei das Gitter parallelgerichtete Lamellen und letztere in Querrichtung verbindende und distanzierende Querstäbe sowie Rahmenprofile aufweist und sämtliche Teile aus schweißbarem Werkstoff bestehen. Die Erfindung richtet sich ferner auf das Verfahren zur Herstellung des Gitters und die dazu dienende Vorrichtung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gitter zu schaffen, dessen Lamellen keine für Verbindungszwecke notwendigen Lochungen oder Queröffnungen aufzuweisen brauchen und dadurch einfach und wirtschaftlich herstellbar sind; ferner soll durch die Lamellenform und die gitterartige Verbindung der Lamellen der Luftwiderstand möglichst gering gehalten werden können. Es gehört auch zur Aufgabe der Erfindung, durch die Form des Gitters die Gitterfertigung zu vereinfachen, indem Gitter größtmöglicher Länge hergestellt und anschließend auf die gewünschten Längen geschnitten v/erden.

Das Gitter nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Gitterlamellen und die gleichgerichteten Rahmenseitenteile im Bereich der der gleichen Gittex Oberfläche zugewendeten Längskanten durch mittels Widerstandspreßschweißens mit einem Querschnittsteil in die Längskanten hineingeschweißte Querstäbe verbunden und distanziert sind.

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Es sind bei diesem Gitter einfache, in geeigneter Weise profilierte Blechlamellen verwendet, die zum Zwecke ihrer Querverbindung keine Durchbrechungen aufweisen. Die Querverbindung erfolgt vielmehr durch in die Lamellen bzw. Rahmenkanten hineingepreßte, mit Hilfe des Widerstandspreßschweißens gewissermaßen eingeschmolzene Querstäbe. Lamellen und Querstäbe sind sicher und auch genau miteinander verbunden. Diese Art der Verbindung erlaubt die Verwendung sehr dünner Lamellenbleche und auch die Wahl beliebiger Lamellenabstände. Ebensowenig wie an den Lamellen sind auch an den Ouerstäben keine zusätzlichen Arbeiten,wie beispielsweise die Herstellung von ρ Einschnitten, notwendig.

Vorteilhaft für ein Gitter nach der Erfindung ist die Verwendung von Lamellen, die einen dachartig gewinkelten Querschnitt besitzen. Diese Lamellen werden mit dem an den Querstab anzuschweißenden Schenkel im wesentlichen senkrecht gegen den Querstab gerichtet. Solche Lamellen ermöglichen in der Schweißmaschine eine günstige Halterung für die Zeit, v/o der Querstab in der Schweißhitze in die Lamellenkanten eingepreßt wird. Als Querstäbe werden zweckmäßig Rundstäbe verwendet, weil diese sich in der Schweißmaschine leicht zentrieren lassen und bei Beginn des Schweißvorganges infolge der an den k Lamellen stattfindenden Punktberührung zu einer Konzentrierung der Schweißhitze führen. Der EinschmelzVorgang der Querstäbe in die Lamellenkanten wird dadurch begünstigt, das Verbiegen der Lamellen und eine über den jeweiligen Schweißbereich hinausgehende unerwünscht hohe Lamellenerwärroung vermieden. In manchen Fällen kann man auch elektrische oder quadratische Querschnitte für die Querstäbe vorsehen.

Das Verfahren zur Herstellung des vorgenannten Gitters erfolgt gemäß der Erfindung unter Verwendung einer Schweißmaschine, die eine untere und eine einstellbare obere Elektrode besitzt, durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Lamellen werden in paralleler Lage einschließlich der Rahmenseitenteile mit vorzugsweise vertikal auf-

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wärtξgeriehteten Schenkelabschnitten durch die Unterelektrode hindurchgeführt, dabei distanziert und gegen Ausknicken gehalten.

b) Im Bereich der Oberelektrode wird jeweils ein Querstab zugeführt und mittels eines der Elektrode zugeordneten Magnetfeldes zentriert und gehalten.

c) llittels der oberen Elektrode wird der Ouerstab auf die Schenkeloberkanten der Lamellen usw. aufgepreßt; dabei werden infolge der elektrischen Uiderstandspreßschweißung die Lamellenkanten örtlich erweicht und der Ouerstab mit einem Teil seines Querschnittes in die Lamellen- kanten eingeschmolzen und festgeschweißt. ™

d) Das Gitter wird unter Ausnutzung des zuletzt angeschweißten Querstabes - als Angriffspunkt für ein Kubelement - um den Abstand aufeinanderfolgender Querstäbe vorgezogen.

Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt die Herstellung von Gittern großer Länge in einem gewissermaßen kontinuierlichen Arbeitsrhythmus. Die Länge der Gitter ist durch die größte Länge der zur Verfügung stehenden Lamellen bestimmt. Der Abstand der Lamellen kann nach Bedarf gewählt werden. Bei Änderung der Gitterbreite ist wegen der unterschiedlich profilierten Rahmenseitenteile die Unterelektrode, gegebenenfalls f einschließlich Elektrodenhalter, auszuwechseln. Die Gitter großer Länge können auf die jeweils benötigte Länge in an sich

bekannten Maschinen zugeschnitten werden. Diese einfache Herpressen

Stellungsart der Gitter wird ermöglicht durch das Auf/ und Einschweißen der Querstäbe in die Lamellenkanten. Die gleichbleibende Genauigkeit der Gitterausbildung wird garantiert durch die vorgesehene Lamellenführung und die genaue Erfassung des Querstabes durch die Oberelektrode vor Beginn des Preßschweißens. Der Abstand der Querstäbe kann durch Einstellung der zur Anwendung gelangenden Vorschubvorrichtung variiert werden.

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Besondere Merkmale der zur Anwendung kommenden Schweißvorrichtung kennzeichnen sich dadurch, daß die Unterelektrode und/oder ein zugeordneter Elektrodenhalter mit Führungsausschnitten für die Blechlamellen und die Rahmenseitenteile versehen sind. Diese Elektroden können ein- oder mehrteilig sein, je nachdem dies durch die Herstellung der Einschnitte bedingt ist. Die Führungsausschnitte werden möglichst lang bemessen, wodurch sich für die Lamellen eine gute Führung und genaue Distanzierung ergibt. Die gegebenenfalls winkeligen Führungsausschnitte schaffen für die Lamellen für die Dauer des Schweißvorganges gute Kontaktflächen.

Zur einfachen und sehr genauen Zentrierung des Querstabes erhält die Oberelektrode eine flache Längsnut, die dem Verlauf der Umfangsflachen bzw. der Profilierung des Querstabes angepaßt ist. Ferner wird über der Längsnut mindestens ein Elektromagnet innerhalb des Elektrodenkörpers untergebracht. Mit Hilfe dieses gesteuerten Elektromagnetes wird der durch geeignete Mittel zugeführte Querstab erfaßt und in seine genaue Stellung gezogen. Die Kontaktfläche des Querstabes in der Nut der Oberelektrode ist damit vergrößert, während bei Beginn des Schweißvorganges der Rundstab zunächst lediglich Punktberührung mit den Lamellenkanten erhält.

Die Schweißvorrichtung wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einer Hubvorrichtung ausgerüstet, die mindestens einen triebmittelbeaufschlagten Zylinder besitzt, und ein Hakenelement bewegt, das in Abhängigkeit vom Stand der Oberelektrode zum Erfassen des aufgeschweißten Queretabes und Ziehen des Gitters dient. Oberelektrode und Hubvorrichtung arbeiten damit in vorbeetimmter Reihenfolge und tragen zur wirt*· schaftlichen Fertigung der später zu unterteilenden Glttitv größerer Länge bei.

In der Zeichnung ist in den Fig. 1 bis S die Schweißvorrichtung und die fertigung dee Gittere veranschaulicht.

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Fig. 4 zeigt einen Abschnitt eines aus Lamellen und Querstäben gebildeten Gitters.

Fig. 1 zeigt von der Schweißmaschine die Unterelektrode 1 und die Dberelektrode 2, letztere in hochgefahrener Stellung. Die Oberelektrode ist vertikalverschieblich, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. In der Unterelektrode sind in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise in gleichmäßigen Seitenabständen Führungsausschnitte 3 vorgesehen. In den Seitenbereichen sind Führungsausschnitte H angebracht, die einen anderen Querschnitt aufweisen. Die Ausschnitte 3 dienen zur Aufnahme von Blechlamellen 5, Die Ausschnitte 4 dienen zur Aufnahme von Rahmenseitenprofilen, Die Seitenprofile und die Lamellen 5 sind genau parallel zueinander angeordnet und können große Längen, beispielsweise von etwa 6 m, aufweisen, Lamellenquerschnitt und Führungsausschnitt stimmen praktisch überein. Die Größendifferenz berücksichtigt lediglich das für die Längsverschiebung der Lamellen notwendige Spiel. Die Führungsausschnitte 3 und 4 haben eine verhältnismäßig große Länge, wodurch ein Verkanten oder seitliches Ausweichen der Lamellen ausgeschlossen ist. Die Unterelektrode bildet am Ende der Führungsausschnitte 3, 4 eine tischartige Unterlage 6, Die Elektrode hat eine ausreichende Größe, die der entstehenden Erwärmung Rechnung trägt, außerdem sind nicht dargestellte Kühlvorrichtungen vorgesehen.

Die Oberelektrode 2 ist nach oben hin verbreitert, um auch hier der Erwärmung Rechnung tragen zu können. Außerdem sind auch in diesem Fall Kühlvorrichtungen vorzusehen. In dem mittleren, abwärtsgerichteten leistenartigen Elektrodenteil 2¹ ist mindestens ein Elektromagnet 7 untergebracht. Dieser Elektromagnet ist über einer in der Leistenunterseite vorgesehenen flachen Längsnut 8 angeordnet. Der aus einem Magazin zugeführte Querstab 9 - insbesondere Rundstab - wird durch den Elektromagneten in die Längsnut hineingezogen und zentriert gehalten. Die Elektrode wird auf die oberen Längskanten der Lamellen aufgepreßt und unter Ausnutzung der Schweißwärme in die Lamellen hineingedrückt. Die Lindrücktiefe beträgt etwa 1/1 bis l/# des Querschnittes des Rundstabes.

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Die Verbindung der Rundstäbe mit den Lamellen 5 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Der Rundstab ist nicht lediglich aufgeschweißt, sondern in einen Teil der Lamellenlängskanten eingeschweißt, wodurch sich eine stabile und genaue Gitterausbildung ergibt, die es außerdem möglich macht, durch entsprechende Verteilung der Lamellen und der Querstäbe den Luftwiderstand gering zu halten.

Der Schweißvorrichtung ist eine Hubvorrichtung 10 zugeordnet, die aus mindestens einem preßluftbeaufschlagten

fc Zylinder besteht, dessen relativverschieblicher Teil als Haken-

element 11 ausgebildet ist, das jweils mit dem zuletzt aufgeschweißten Querstab 9 zusammenarbeitet. Der Hub des Zylinders entspricht dem gewünschten Abstand der Querstäbe 9, llan kann den Hub des Zylinders einstellbar machen, so daß es möglich ist, den Abstand der Querstäbe zu variieren. Die Steuerung des Zylinders 10 ist in Abhängigkeit von der Stellung der Oberelektrode gebracht, so daß jeweils erst bei hochgefahrener Oberelektrode und abgeschlossenem Schweißprozeß das zu fertigende Gitter um den Abstand der Stäbe 9 vorgezogen wird.

Der Arbeitsablauf in der Schweißmaschine bei der Herstellung des Gitters ist etwa folgender. In das Unterwerk-" zeug aus Elektrodenmaterial werden je nach Gitterbreite die entsprechenden, im Querschnitt winkeligen Lamellen und die Seitenprofile eingefädelt und zunächst in eine Anfangsstellung gebracht. Der oberen Elektrode 2 wird aus einem Magazin, beispielsweise mittels Schieber von Hand, gegebenenfalls aber auch automatisch, ein Rundstab 9 zugeführt. Der Elektromagnet 7 wird eingeschaltet und zentriert und hält den Querstab 9, Beim Einschalten der Schweißmaschine senkt sich die Oberelektrode. Dabei wird der Querstab rechtwinkelig auf die Lamellen gepreßt. Vorpreß-, Schweiß- und Nachpreßzeiten laufen ab, wobei die reine Schweißzeit beispielsweise 1/10 Sekunde beträgt. Die Oberelektrode wird nun hochgefahren. Dabei kann ein nicht gezeichnetes Magnetventil durch einen Impuls gesteuert werden, welches die Preßluftzufuhr zum Zylinder 10 der Hubvorrichtung

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einleitet. Der insbesondere mit Federklinken versehene Greifet- oder Haken 11 überläuft den in die Lamellen eingeschweißten Querstab, Durch einen weiteren Impuls wird die Beaufschlagungs richtung des Zylinders 10 umgekehrt. Dabei zieht der Greifer das beispielsweise zum Teil gefertigte Gitter un den Abstand der Querstäbe vor. Der geschilderte Arbeitsvorgang kann sich dann wiederholen.

Die Blechlamellen werden vorzugsweise aus Stahl her gestellt, jedoch kann auch ein anderes schweißbares Metall ver wendet werden. Dies gilt auch für die Querstäbe und die Rahmen profile. Beim Ausführungsbeispiel werden Lamellen von ca. 6 m verwendet. Die Blechstärke beträgt etwa 0,7 mm. Die Querstäbe erhalten einen Durchmesser von etwa 5 mm. Der Vorschub des Zylinders 10 beträgt etwa 125 mm. Die angegebenen Werte können auch geändert werden.

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Claims

DR.-INQ. W. STUHLMANN - DIPL.-INQ. R. WILLERT DR.-INQ. P. H. OIDTMANN

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Wanne-Eickel

Patentansprüche;

1. Gitter zur Verkleidung der Luft-Aus- oder -Eintrittsöffnung einer Raumheizvorrichtung bzw. des Endes eines an die Vorrichtung anschließenden Luftführungskanalsι wobei das Gitter parallele Lamellen und diese verbindende Querstäbe sowie Rahmenprofile aufweist und sämtliche Teile aus schweiß· barem Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet , daß die benachbarten Gitterlameilen (S) und die gleichgerichteten Rahmenseitenteile im Bereich der der gleichen Oberfläche zugewendeten Längskanten durch mittels Widerstandspreßschweißens mit einem Querschnittstell in die Längskanten hineingeschweißte Querstäbe (β) verbunden und distanziert sind.

2. Gitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lamellen (S) einen dachartig gewinkelten Querschnitt besitzen, wobei die mit den Querstäben verschweißten Lamellenschenkel im wesentlichen senkrecht gegen die Querstäbe (9) gerichtet sind«

3. Gitter nach Anspruch 1 bzw« 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Querstäbe (9) Rundstäbe verwendet sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Gitters nach Anspruch 1 oder einem der folgenden in einer Schweißmaschine zwischen einer unteren und einer einstellbaren oberen Elektrode, gekennzeichnet durch die Kombination

folgender Merkmale:

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a) die Lamellen (5) werden in paralleler Lage einschließ- · lieh der Rahmenseitenteile mit vorzugsweise vertikal aufwärtsgerichteten Schenkelabschnitten durch das mit der Unterelektrode (5) versehene Unterwerkzeug hindurchgeführt, dabei distanziert und gegen Ausknicken gehalten;

b) im Bereich der Oberelektrode (2) wird jeweils ein Querstab (9) zugeführt und mittels eines der Elektrode zugeordneten Magnetfeldes zentriert und gehalten}

c) mittels der oberen Elektrode (2) wird der Querstab (9) auf die Schenkeloberkanten der Lamellen (5) usw. aufgepreßt ; dabei werden infolge der elektrischen Widerstandspreßechweißung die Lamellenkanten örtlich erweicht und ™ der Querstab mit einem Teil seines Querschnittes in die Lamellenkanten eingeschmolzen und festgeschweißt j

d) das Gitter wird unter Ausnutzung des zuletzt angeschweißten Querstabes (9) - als Angriffspunkt für ein Hubelement (10) - um den Abstand aufeinanderfolgender Querstäbe vorgezogen.

5, Schweißvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterelektrode und/oder ein zugeordneter Elektrodenhalter mit Führungsausschnitten (3, H) für die Blechlamellen

(5) und die Rahmenseitenteile versehen sind, I

6, Schweißvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r ch gekennzeichnet , daß die Länge der Führungsausechnitte (3, H) für die Lamellen usw. entsprechend dem Hehrfachen der Lamellenhöhe bemessen ist*

7, Schweißvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r ch gekennzeichnet , daß in der Oberelektrode (2) eine dem Profil des Querstabes angepaßte, letzteren zentrierend aufnehmende flache Längsnut (8) vorgesehen ist und daß über der Längenut Mittel (7) zur Erzeugung eines insbesondere gesteuerten Magnetfeldes angeordnet sind.

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8. Schweißvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß, bezogen auf die Vorschub-

■ richtung der Lamellen (5), hinter der Unterelektrode eine mit triebmittelbeaufschlagtem Zylinder ausgerüstete Hubvorrichtung (10) angeordnet ist, die mindestens ein Hakenelement (11) be-

■-, sitzt, das in Abhängigkeit vom Stand der Oberelektrode steuerbar ist und zum Erfassen des aufgeschweißten Querstabes (9) und Ziehen des Gitters dient,

9. Schweißvorrichtung nach Anspruch 8, . gekennzeichnet durch die Verwendung eines preßluftbeaufschlagten Zylinders,

10. Gitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die quergerichteten Rundstäbe (9) mit etwa l/H bis 1/3 ihres Querschnitte· in die Lamellen kanten hineingepreßt sind.

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