-
Verfahren und Anlage zur Fertigung von Stahlbauteilen, die mindestens
einen räumlichen, dreieckförmigen Gitterträger aufweisen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Anlage zur Fertigung von Stahlbauteilen, die mindestens einen
räumlichen, dreieckförmigen Gitterträger aufweisen, der aus drei im wesentlichen
parallel verlaufenden Längsstäben besteht, die untereinander mittels einer Vielzahl
von V-förmigen, mit abgewinkelten Enden versehenen Verbindungselementen verbunden
sind, wobei die V-fbrmigen Verbindungselemente in einem vorbestimmten Winkel quer
zum Verlauf der Längsstäbe derart über die drei Längsstäbe gelegt werden, daß die
Verbindungselemente mit den zwei abgewinkelten Enden auf je einem Längsstab und
mit der Spitze des V's auf dem dritten Längsstab aufliegen, und daß die Längs stäbe
mit den auf diesen
aufgelegten Verbindungselementen einer Verschweißstation
zugeführt und dort die Verbindungselemente mit den Längsstäben verschweißt werden.
-
Verfahren und Anlagen zur Fertigung von zur schalungslosen Herstellung
von Balken- und Rippendecken dienen den Gitterträgern und von zur Bewehrung von
vorgefertigten Schalungsplatten dienenden, mit Je einem Gitterträger versteiften,
flächenartigen Baustahlmatten, sind bekannt.
-
Nach einem bekannten Verfahren, werden die Verbindungselemente auf
einer besonderen Maschine gefertigt. Sie müssen dann in im Bereich einer Schweißanlage
angeordnete Magazine manuell eingefüllt werden. Die Verbindungselemente werden durch
schwenkbare Greifer geführt> aus den Magazinen im Bereich der Schweißelektroden
auf die Längsstäbe aufgelegt und mit diesen verschweißt.
-
Für verschiedene Trägerhöhen müssen die Greifer und deren Greiferbacken
immer wieder neu eingestellt werden. Das ist zeitaufwendig.
-
Die Zuführung der Verbindungselemente und deren Verschweißung mit
den Längsstäben erfolgt während des Stillstandes des Vorschubs der Längsstäbe. Das
Zuführen der Verbindungselemente und das Verschweißen der Verbindungselemente sind
zwei Arbeitsakte, die somit nur während des Stillstandes des Vorschubs ausgeführt
werden können, woduch eine Verzögerung im Fertigungsablauf entsteht.
-
(vergl. DT-PS 102 4651). Das ist nachteilig.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren sowie eine
Anlage anzugeben, wonach sich die Fertigung von Stahlbauteilen mit mindestens einem
räumlichen Gitterträger vollautomatisch und rationell durchführen läßt.
-
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß zur Formung der Verbindungselemente
Querstäbe schrittweise von Rollen abgezogen, gerichtet, einer Schneide- und Formungsstation
zugeführt und auf die entsprechende Länge abgeschnitten werden, daß nach dem Formen
und dem Abwinkeln ihrer Enden die Verbindungselemente einer unterhalb der Formungsstation
angeordneten Ablegevorrichtung zugeführt und auf der Ablegevorrichtung in eine mit
den Längsstäben den vorbestimmten Winkel bestimmende Lage geschwenkt sowie von der
Ablegevorrichtung freigegeben, auf die Längsstäbe aufgelegt und dann die abgewinkelten
Enden der Verbindungselemente auf den Untergurt bildenden Längsstäben festgehalten
werden. - Ferner sieht die Erfindung vor, daß die einen abgewinkelten Enden Jedes
zweiten Verbindungselementes länger als die anderen Enden ausgebildet und diese
verlängerten in bezug auf die Längsstäbe sich in orthogonaler Richtung dazu erstreckenden
Enden mit zu den Untergurt bildenden Längsstäben im wesentlichen parallelen und
mit diesen in der selben Ebene liegenden Stabelementen verschweißt werden. Vorzugsweise
werden für jeden Gitterträger zwei Untergurt bildende Längsstäbe und ein Obergurt
bildender Längsstab schrittweise von Rollen abgezogen, gerichtet und durch die Fertigungsbahn
gezogen.
-
Gegenstand der Erfindung ißt auch eine Anlage, die zur Durch führung
des vorbeanspruchten Verfahrens besonders geeignet ist und sich durch einfache und
funktionsgerechte Bauweise auszeichnet. Diese Anlage mit einer Fertigungsbahn, einer
Ablegevorrichtung zur Aufnahme und Auflage der Verbindungselemente auf die Längsstäbe,
einer ersten Vorschubvorrichtung zur Zuführung der Längsstäbe zu einer Schweißmaschine,
ist gekennzeichnet durch eine Formvorrichtung zum Formen der Verbindungselemente,
durch eine Klemmvorrichtung zum Festklemmen der abgewinkelten Enden der aufgelegten
Verbindungselemente
und durch eine mit der ersten Vorschubvorrichtung synchron arbeitenden zweiten Vorschubvorrichtung
zur Zuführung der Verbindungselemente vorgenannten Schweißmaschine.
-
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Patentansprüchen
5 bis 13 beschrieben.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische
Darstellung eines aus Längsstäben und Verbindungselementen bestehenden räumlichen,
dreieckförmigen GittertrKgers, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer mit
einem Gitterträger der Fig. 1 versteiften, flächenartigen, biegesteifen Baustahlmatte,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Anlage zur Fertigung von Baustahlmatten, Fig. 4
eine Seitenansicht der Anlage der Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht einer zur Formung
der Verbindungselemente dienenden Formvorrichtung und einer zur Aufnahme und Auflage
der Verbindungselemente auf die Längsstäbe dienenden Ablegevorrichtung, Fig. 6 eine
Seitenansicht einer zum Vorschieben der Verbindungselemente dienenden Vorschubvorrichtung,
während der Vorschubbewegung,
Fig. 7 eine Endansicht der Vorschubvorrichtung
der Fig. 6 während der Vorschubbewegung, Fig. 8 eine Seitenansicht der Vorschubvorrichtung
der Fig. 6 während der RUcklaufbewegung, Fig. 9 eine Endansicht der Vorschubvorrichtung
der Fig. 6 während der Rücklaufbewegung.
-
Es wird nun auf die Fig. 1 Bezug genommen. Der in der Fig. 1 dargestellte,
zur schalungslosen Herstellung von Balken- und Rippendecken dienende Gitterträger
besteht aus drei im wesentlichen parallel verlaufenden Längsstäben 1, 2. Der obere
Längsstab 2 bildet einen Obergurt, wogegen die unteren Längsstäbe 1 einen Untergurt
bilden. Die Längsstäbe 1,2 sind untereinander mittels einer Vielzahl von V-förmigen,
mit abgewinkelten Enden 12 versehenen Verbindungselementen 11 verbunden. Die V-förmigen
Verbindungselemente 11 sind in einem vorbestimmten Winkel quer zum Verlauf der Längsstäbe
1, 2 derart angeordnet, daß zwei benachbarte Verbindungselemente 11 zueinander geneigt
sind. Jedes Verbindungselement 11 liegt mit dem Grund des V's auf dem Längsstab
2 und mit den abgewinkelten Enden 12 auf den Längsstäben 1 und ist mit diesen verschweißt.
-
In der Fig. 2 ist eine zur Bewehrung von vorgefertigten Schalungsplatten
dienende, flächenartige, biegesteife Baustahlmatte gezeigt, welche auf einer Seite
mit einem rEumllchen, dreieckförmigen,in Fig. 1 dargestellten Gitterträger versteift
ist. Das eine abgewinkelte Ende 12-L Jedes zweiten Verbindungselementes 11 ist länger
ausgebildet als die anderen Enden 12. Diese verlängerten,
sich in
bezug auf die Längsstäbe 1, 2 in orthogonaler Richtung erstreckenden Enden 12-L
bilden die Querstäbe 12-L der Baustahlmatte. Diese Querstäbe 12-L bilden mit den,
mit ihnen verschweissten, zu den Untergurt bildenden Längsstäben 1 im wesentlichen
parallelen und mit diesen in derselben Ebene liegenden Stabelementen 1-A den Rostabschnitt
der Baustahlmatte.
-
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Anlage zur Fertigung von Stahlbauteilen
weist beispielsweise drei Fertigungsbahnen auf.
-
Eine derartige Anlage kann eine oder mehrere Fertigungsbahnen zur
gleichzeitigen Herstellung eines oder mehrerer Gitter träger aufweisen. Die verschiedenen
Fertigungsbahnen sind im wesentlichen gleich, so daß im weiteren eine Fertigungsbahn
eingehend beschrieben wird.
-
Eine Längsstab-Ausrichtevorrichtung ist mit ersten Richtrollen 31
ausgestattet und dient zum Ausrichten des von Rollen abgezogenen Längsstabmaterials.
Eine erste Vorschubvorrichtung 4 ist durch einen Exzenterantrieb 5 angetrieben und
dient zum Durchziehen der Längsstäbe 1, 2 durch die Fertigungsbahn.
-
Eine Querstab-Ausrichtevorrichtung ist mit zweiten Richtrollen 32
ausgestattet und dient zum Ausrichten des von Rollen abgezogenen Querstabmaterials.
Eine den zweiten Richtrollen 32 nachgeschaltete Schneidevorrichtung 82 dient zum
Abschneiden von Querstäben 6 vorbestimmter Länge.
-
Die in Fig. 3 sichtbare, zur Formung der Verbindungselemente 11 vorgesehene
Formvorrichtung besteht aus zwei Pressen 7, aus einem in Jeder Presse 7 fest angeordneten
Gesenk 10, und einem mit Gesenk 10 in Eingriff brinbaren Werkzeug 9.
-
In Fig. 5 ist die Formvorrichtung 7,9,10 auch sichtbar. In dieser
Figur ist unterhalb der Formvorrichtung 7,9,10 eine zur Aufnahme und zur Auflage
der Verbindungselemente 11 auf die Längsstäbe 1,2 vorgesehene Ablegevorrichtung
15 dargestellt. Diese weist zwei Ablegeplatten 16 auf, von denen Jede mittels einer
Achse 17 gelagert und zwischen einer oberen Stellung 16-2 und einer unteren Stellung
16-1 schwenkbar angeordnet ist. Jede Ablegeplatte 16 ist mir einer Rolle 19 versehen,
welche auf einer Abstützung 20 aufliegt. In der unteren Stellung 16-1 der Ablegeplatte
16 weist diese einen Neigungswinkel auf, dessen Größe in bestimmter Beziehung mit
dem vorbestimmten Neigungswinkel steht, den das Verbindungselement 11 in den Längsstäben
1,2 des herzustellenden Gitterträgers bildet. Jeder Ablegeplatte 16 ist eine Schiene
23 zugeordnet. Diese Schiene 23 verhindert beim Verschwenken der Ablegeplatte 16
ein Abrutschen des auf dieser angeordneten Verbindungselementes 11, solange bis
die Ablegeplatte 16 ihre untere Stellung 16-1 erreicht, in welcher die Schiene 23
das Verbindungselement 11 freigibt.
-
Die genannte Abstützung 20 ist mit einer noch zu beschreibenden zweiten
Vorschubvorrichtung 24 für die Verbindungselemente 11 mechanisch gekuppelt und ist
zwischen einer, dem Anfang der Vorschubbewegung entsprechenden ersten Stellung 20-1
und einer, dem Ende der Vorschubbewegung entsprechenden, zweiten Stellung 20-2 in
Längsrichtung verschiebbar angeordnet. Dabei entspricht die untere Stellung 16-1
der Ablegeplatte 16 der ersten Stellung 20-1 der Abstützung 20, und die obere Stellung
16-2 der Ablegeplatte 16 der zweiten Stellung 20-2 der Abstützung 20.
-
Die zweite Vorschubvorrichtung 24 ist in den Figuren 6,7,8,9 dargestellt
und dient zur schrittweisen Zuführung der Verbindungselemente 11 zur Schweißmaschine
13. Diese Vorschubvorrichtung 24 ist mit der die Längsstäbe 1,2 zur Schweißmaschine
13 zufiihrenden, ersten Vorschubvorrichtung 4 mechanisch gekuppelt und arbeitet
mit ihr synchron.
-
Die zweite Vorschubvorrichtung 24 weist zwei Zahnstangen 24 auf, welche
zwischen einer dem Anfang der Vorschubbewegung entsprechenden ersten Stellung und
einer dem Ende der Vorschubbewegung entsprechenden zweiten Stellung verschiebbar
angeordnet sind. Die Zahnstangen 24 weisen Zähne 25 auf, die während der Vorschubbewegung
der Zahnstangen 24 mit den abgewinkelten Enden 12 des Verbindungselementes 11 in
Eingriff stehen.
-
In den Fig. 7 und 9 ist eine Klemmvorrichtung sichtbar. Diese weist
zwei erste Klemmschienen 26 und zwei, mit Zähnen 28 versehene zweite Klemmschienen
27 auf, welche Klemmschienen 26,27 dazu bestimmt sind, die abgewinkelten Enden des
Verbindungselementes 11 gegen die den Untergurt bildenden Längsstäbe 1 zu passen.
-
Die Arbeitsweise der Stangen 24 und 27 wird nachstehend beschrieben.
Die Zahnstangen 24 schieben Verbindungselemente 11 vor, wobei die abgewinkelten
Enden 12 mit den Zähnen 25 zusammenwirken. Wenn die Zahnstangen 24 ihre, dem Ende
der Vorschubbewegung entsprechenden zweiten Stellung erreichen, werden die Schienen
27 durch Unterfahren der Zähne 28 durch die abgewinkelten Enden 12 der Verbindungselemente
11 angehoben. Sobald die Enden 12 die Zähne 28 überfahren haben, senken sich die
Schienen 27 und die Enden 12
werden durch die Zähne 28 hintergriffen.
Dann wird die Zahnstange 24 gesenkt und fährt zurück. Die Verbindungselemente 11
werden durch die Zähne 28 an einem Zurückfahren verhindert, so daß sie ihre vorgeschobenen
Stellungen beim Zurückfahren der Zahnstange 24 nicht verlassen können.
-
In der Fig. 3 ist auch eine der Ablegevorrichtung 15 nachgeschaltete
Punktschweißmaschine 13 dargestellt. Diese dient zur Verschweißung der Verbindungselemente
11 mit den Längsstäben 1 und 2.
-
Im weiteren wird das Verfahren zur Herstellung eines aus zwei Längsstäben
1, einem Längsstab 2 und aus Verbindungselementen 11 bestehenden räumlichen, dreieckförmigen
Gitterträgers und Untergurt und Obergurt in einer Fertigungsbahn der Anlage eingehend
beschrieben.
-
Die den Untergurt bildenden Längsstäbe 1 und der den Obergurt bildenden
Längsstab 2 werden schrittweise von Rollen abgezogen durch die ersten Richtrollen
31 nur durchgeführt und gerichtet. Die Längsstäbe 1, 2 werden dann schrittweise
mit Hilfe der ersten Vorschubvorrichtung 4 durch die Fertigungsbahn gezogen.
-
Gleichzeitig werden Querstäbe 6 schrittweise von Rollen abgezogen,
durch die zweiten Richtrollen 32 nur durchgeführt, gerichtet, und in einer, den
zweiten Richtrollen 32 nachgeschalteten Schneidevorrichtung 82 zu vorbestimmten
Längen abgeschnitten. Die abgeschnittenen Querstäbe 6 werden dann in den oberhalb
der Längsstäbe 1, 2 angeordneten Pressen 7 mit Hilfe der Gesenke 10 und der Werkzeuge
9 in Verbindungselemente 11 verformt, welche nun die Form
eines
V's mit abgewinkelten Enden 12 annehmen.
-
Nach dem Formen der Verbindungselemente 11 fährt jedes Werkzeug 9
in seine Ruhestellung zurück und gibt so das geformte Verbindungselement 11 frei,
wodurch dieses auf die unterhalb der Formvorrichtung angeordnete, um die Achse 17
verschwenkbare Ablegeplatte 16 fällt. Sobald die Verbindungselemente 11 auf der
Ablegeplatte 16 liegen, schwenken diese nach unten, in ihre untere Stellung 16-1.
Diese Schwenkung findet gleichzeitig mit der durch die Vorschubvorrichtung 24 bewirkten
Verschiebung der Abstützung 20 in ihre Stellung 20-1 statt. Sobald die Abstützung
20 ihre Stellung 20-1 eingenommen hat, erreicht die schwenkbare Ablegeplatte 16
die tiefste Neigung 16-1 und gibt in dieser unteren Stellung 16-1 das Verbindungselement
11 frei, so daß es nach unten abrutschen kann. Die Ablegeplatte 16 ist beim Abschwenken
mit einer Schiene 23 abgeschlossen, so daß das Verbindungselement 11 erst abrutschen
kann, wenn die Ablegeplatte 16 das untere Ende der Schie.
-
ne 23 erreicht hat. Während dieses Abrutschens wird das Verbindungselement
11 noch so geführt, daß es sich mit den abgewinkelten Enden 12 auf die den Untergurt
bildenden Längsstäbe 1 und mit dem Grund des V's auf den den Obergurt bildenden
Längsstab 2 legt.
-
Der Vorschub der Verbindungselemente 11 zur Schweißmaschine 12 erfolgt
mit Hilfe der Vorschubvorrichtung 24, welche mit der die Längsstäbe 1> 2 schrittweise
vorschiebenden Vorschubvorrichtung 4 gekuppelt ist, und mit dieser in gleichem Takt
arbeitet. Beim Rücklauf ist die Zahnstange 24 abgesenkt, wie dies in Fig. 8 und
9 gezeigt ist. Sobald die Zahnstange 24 am weitesten zurückgefahren ist, habt sie
sich nach oben, und erreicht die Stellung der Fig. 6 und 7. Sie greift dabei mit
den Zähnen 25 hinter die abgewinkelten
Enden 12 der Verbindungselemente
11 und nimmt diese beim Vorschub in Richtung der Schweiß maschine 13 mit. Damit
die abgewinkelten Enden 12 der Verbindungselemente 11 sich beim Transport nicht
verschieben können, sind die abgewinkelten Enden 12 von einer Schiene 26 von oben
belastet, so daß sie während des Transports unverschiebbar eingeklemmt sind. Eine
zweite Schiene 27 belastet die abgewinkelten Enden 12 der Verbindungselemente 11
ebenfalls.
-
Die Verbindungselemente 11 werden dann in ihrer vorgeschobenen Stellung
in der früher beschriebenen Weise gehalten, in welcher Stellung ihr Verschweißen
mit den Längsstäben 1, 2 mit Hilfe von Elektroden 13-E erfolgt. Der fertiggeschweißte
Träger wird dann hinter der Schweißmaschine 13 abgeschnitten und abgenommen.
-
Die in Fig. 3 und 4 dargestellte, drei parallele Fertigungsbahnen
aufweisende Anlage kann auch zur vollautomatischen Fertigung von auf ihrer einen
Seite mit einem räumlichen Gitterträger versteiften, flächenartigen Baustahlmatten
in verschiedenen Höhen dienen.
-
In einem derartigen Fall wird die mittlere, und eine der seitlichen
Pressen 7 stillgelegt. Die Verbindungselemente 11 des Gitterträgers werden auf der
anderen seitlichen Presse 7 geformt, wobei das eine abgewinkelte Ende 12-L Jedes
zweiten Verbindungselementes 11 auf eine längere Länge als die anderen Enden 12
abgeschnitten wird, so daß diese in bezug auf die Längsstäbe 1, 2 sich in gleicher
Richtung erstreckenden Enden 12-L die Querstäbe 12-L der flächenartigen Baustahlmatte
bilden. Zusätzlich zu den zwei, die Untergurtstäbe des räumlichen Gitterträgers
bildenden Längsstäben 1 werden weitere zu diesen im wesentlichen parallele, und
mit diesen in der selben Ebene liegende Längsstäbe 1-A entlang der mittleren und
der anderen seitlichen Fertigungsbahn den
Schweißmaschinen 13 zugeführt.
Die Elektroden 13-E der Schweißmaschine 13 werden so verschoben, daß sie sich an
den Kreuzungspunkten P (Fig. 2) der Längs- und Querstäbe befinden. So werden die
Längsstäbe 1-A mit den Querstäben 12-L verschweißt um den Rostabschnitt der flächenartigen
Baustahlmatte zu bilden. Der Gitterträgerabschnitt der Baustahlmatte wird gleichzeitig,
wie oben beschrieben hergestellt.
-
Nachstehend werden die wesentlichen Vorteile der Erfindung aufgeführt.
-
Die Verbindungselemente 11 sind sowohl beim Vorschub, als auch beim
Stillstand mit den abgewinkelten Enden 12 mit Hilfe der Zahnstangen 12, der Schienen
26 und 27 und der Zähne 25 und 28 unverschiebbar eingeklemmt und sind oben auf dem
Längsstab 2 abgestützt, so daß keine weitere Führung in Form von schräg liegenden
Halterungen notwendig ist. Durch diese unverschiebbare Fixierung der abgewinkelten
Enden 12 der Verbindungselemente 11 zwischen den genannten Schienen ist die Fertigung
von allen Trägerhöhen möglich, ohne daß an den Vorschubvorrichtungen 4, 24 irgendeine
Veränderung vorgenommen werden muß. Bei den bisher bekannten Fertigungsvorrichtungen
ist es erforderlich, die Führungsvorrichtung der Verbindungselemente 11 in der Schräglage
der Verbindungselemente 11 anzuordnen, und bei jeder Änderung der Trägerhöhen müssen
diese Führungseinrichtungen verändert werden. Das ist eine sehr zeitraubende Tätigkeit,
die die Fertigung der Träger wesentlich verteuert. Dies ist von besonderer Bedeutung,
da in der Praxis die Trägerhöhen zwischen 7 bis 30 cm erforderlich sind. Beim Wechsel
von einer Trägerhöhe zur anderen, ist bei der erfindungsgemäßen
Anlage
lediglich eine Höhenverstellung derjenigen Elektroden erforderlich, welche die Verbindungselemente
mit dem Obergurt-Längsstab verschweißen.
-
Selbstverständlich muß auch das Werkzeug 9,10 in der Presse 7 der
Verbindungselemente 11 ausgewechselt werden. Der ganze Fertigungsablauf bei der
erfindungsgemäßen Anlage erfolgt vollautomatisch und ist über die erste Vorschubvorrichtung
mechanisch gesteuert, so daß auf eine elektrische Steuerung weitgehend verzichtet
werden kann. Manuell werden lediglich die Drahtringe auf die Haspel aufgebracht,
und die fertig verschweißten Träger hinter der Schweißmaschine abgenommen.
-
Die Vorschubvorrichtung 24 für die Verbindungselemente 11, sowie die
Ablegevorrichtung 15 der Verbindungselemente 11, die Presse 7 und die Elektroden
13-E der Vielpunktschweißmaschine 13 sind mit der Vorschubvorrichtung 4 für die
Längsstäbe 1 gekuppelt, so daß ein synchron laufender Arbeitstakt der einzelnen
Vorrichtungen gesichert ist.
-
Die Fertigung erfolgt vollautomatisch, wobei wahlweise drei räumliche
Gitterträger in Dreieckform nebeneinander oder eine biegesteife Baustahlmatte hergestellt
werden können.