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Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2.
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Die hier in Frage kommenden Längs- und Querdrähte können verschiedene Querschnittsformen aufweisen, insbesondere können Flacheisen als Längsdrähte Verwendung finden, die in Hochkantstellung der Schweißmaschine zugeführt werden.
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Die Serienpunktverschweißung der Querdrähte mit den Längsdrähten ermöglicht eine hohe Ausnutzung der Schweißmaschine. Die hohe Produktionsgeschwindigkeit konnte jedoch bisher nicht voll ausgenutzt werden, da die Zufuhr der Querdrähte in die Schweißlage unter den Elektroden nicht genügend rasch geschehen konnte. So werden z. B. gemäß der CH-PS 4 61 413 die Querdrähte einzeln und nacheinander unter die Elektroden transportiert, wodurch lange Wartezeiten an der Schweißmaschine entstehen. Die Zufuhreinrichtunen mit dem Querdrahtvorrat sind über den Längsdrähten angebracht und nehmen viel Platz ein, was die Übersichtlichkeit der Anlage beeinträchtigt.
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Durch die Veröffentlichungen DE-GM 69 47 489, AT-PS 2 59 993 und die US-Zeitschrift "Iron and Steel Engineer", Dezember 1964, S. 141-144, sind Verfahren für die Gitterherstellung bekanntgeworden, bei denen die Querdrahtherstellung, d. h. die Abwicklung von einem Drahtspulenvorrat und die Abtrennung auf die gewünschte Querdrahtlänge, vor der Zufuhr zur Schweißmaschine synchron mit dem übrigen Herstellungsverfahren erfolgt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren zu vereinfachen und die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Lösung der Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert.
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Das Verfahren geht von einer Zufuhr bereits abgelängter Querdrähte aus. Die Herstellung der abgelängten Querdrähte erfolgt unabhängig von der Gitterherstellung. Daher ist für das erfindungsgemäße Verfahren nur eine geringe Zahl von Verfahrensschritten erforderlich. Dadurch ist aber auch die Störanfälligkeit des Verfahrens merklich geringer, da Störungen bei der getrennten Herstellung der abgelängten Querdrähte auf das erfindungsgemäße Verfahren keinen unmittelbaren Einfluß haben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch vorteilhaft für eine rasche Umstellung auf andere Querdrahtteilungen.
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Die Erfindung umfaßt auch eine Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens und geht von einer Einrichtung aus, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 2 angegeben ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 2 definiert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Leitorgane zu beiden Seiten der von der Gitterherstellungsebene gebildeten Gitterherstellungsstraße angebracht und um eine mit der Querlage parallele Achse schwenkbar. Die beidseitige Anordnung der Leitorgane läßt den Blick auf den größten Teil der Gitterherstellungsstraße frei, was die Kontrolle des ordnungsgemäßen Ablaufes des Verfahrens erleichtert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, das Magazin mit zwei zu beiden Seiten der Gitterherstellungsstraße angebrachten Ablageblöcken zu versehen, die mit Nuten für die Aufnahme der von der Umstellvorrichtung abgegebenen Querdrähte versehen sind, wobei umstellbare Sperrglieder angebracht sind, die in ihrer Sperrstellung die Nuten auf der Unterseite der Ablageblöcke abschließen und in ihrer Offenstellung einen Durchgang für den Querdraht in den unter den Ablageblöcken verschiebbaren Zubringer freigeben. Dadurch werden die Querdrahtpaare nicht nur mit richtigem Abstand, sondern auch vollkommen lagerichtig abgelegt, so daß sie auch wieder lagerichtig von den Zubringern übernommen werden können.
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Vorzugsweise ist der Zubringer mit zwei zu beiden Seiten der Gitterherstellungsebene angebrachten, in Längsdrahtrichtung verschiebbaren Halterungen für die Querdrahtenden ausgerüstet. Auch durch diese Ausführung wird wegen der guten Übersicht über die Gitterherstellungsstraße die Überwachung erleichtert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Führung, die Umstelleinrichtung, das Magazin, der Zubringer und die Elektroden der Widerstandsschweißmaschine mit einem gemeinsamen Rahmen verbunden, der von einem Antrieb in einer zur Gitterherstellungsebene senkrechten Richtung verstellbar ist. Dadurch wird der Gesamtaufwand an Antriebseinrichtungen stark verringert.
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Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.
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Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt
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Fig. 1 einen Vorratsbehälter für Querdrähte und schematisch eine Widerstandsschweißmaschine mit einigen Details der Zufuhreinrichtung für die Querdrähte,
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Fig. 2 einen Schnitt längs II-II in Fig. 1,
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Fig. 3 in Vorschubrichtung der Längsdrähte gesehen den mit der Schweißmaschine vereinigten Teil der Zufuhreinrichtung für die Querdrähte, teilweise im Schnitt längs III-III in Fig. 4,
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Fig. 4 eine Seitenansicht von Fig. 3,
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Fig. 5 einen Schnitt längs V-V in Fig. 3,
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Fig. 6 das Querdrahtmagazin im Schnitt längs VI-VI in Fig. 5,
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Fig. 7 ein Detail aus Fig. 3,
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Fig. 8 schematisch die Stellungen der verschiedenen Arbeitszylinder als Funktion der Zeit.
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Seitlich einer Widerstandsschweißmaschine 1, von der in Fig. 1 lediglich die Konturen dargestellt sind, ist ein Behälter 2 für Querdrähte aufgestellt. Der Behälterraum 3 wird durch eine Anzahl von Leitblechen 4 begrenzt, die nach unten zu einem senkrechten Führungskanal 5 zusammenlaufen, der etwas breiter als ein Querdraht ist, so daß sich in diesem Führungskanal die vom Behälterraum nachdrängenden Querdrähte übereinander stapeln. Der Übersicht halber werden in Fig. 2 nur zwei Querdrähte T 1 und T 2 gezeigt. Es sei hier erwähnt, daß die Querschnittdimensionen nicht maßstabsgerecht wiedergegeben sind. Der Behälterraum ist so groß, daß er Querdrähte für einen mehrstündigen Betrieb faßt, ohne daß eine Nachfüllung durchgeführt werden muß. Der Führungskanal 5 ist an seinem unteren Ende mit einem Sperrzylinder 6 verschiebbar, dessen Kolbenende 7 eine schräge Endfläche 8 besitzt, die die Breite des Führungskanals 5 keilförmig verengt und somit den Querdraht T 1 daran hindert, auf einen L-förmigen Halter 9 zu fallen, der durch einen Arbeitszylinder 10 seitlich verschiebbar ist. Der Halter 9 hat nur Platz für einen einzigen Querdraht T 2. Unterhalb des Halters 9 ist ein Transportband 11 vorgesehen, das von einem Motor 12 angetrieben wird. Elektromagnete 13 erhöhen den Anpreßdruck zwischen dem Transportband 11 und dem auf das Transportband herabgefallenen Querdraht, so daß dieser fest auf dem Transportband aufliegt und daher sehr rasch auf die Geschwindigkeit des Transportbandes 11 beschleunigt wird. Der Behälter 2 und das Transportband 11 sind derart aufgestellt, daß der in Längsrichtung vom Transportband beschleunigte Querdraht in eine Führungsleiste 33 eingeschossen wird, die quer über den Längsdrähten L eines Gitterrostes angebracht ist.
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Die Längsdrähte L bilden in ihrer Gesamtheit eine Gitterherstellungsebene und werden in Nuten 16 eines Auflagetisches 17 der Schweißmaschine zugeführt, von der in Fig. 5 die beiden an eine Sekundärwicklung 18 eines Schweißtransformators angeschlossenen, von je einem Elektrodenbalken 20 getragenen Elektroden 19 für die Serienpunktschweißung gezeigt sind.
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Der Gitterrost wird schrittweise mit Hilfe einer in Fig. 5 etwas schematisch gezeigten Vorschubeinrichtung vorgezogen. Die Vorschubeinrichtung besteht aus einem Arbeitszylinder 21, dessen Kolben 22 an einen verschiebbaren Schlitten 23 angeschlossen ist, der mit einem Greifer 24zum Einhaken in einen an die Längsdrähte bereits angeschweißten Querdraht T 3 versehen ist. Eine Feder 25 ist bestrebt, den Greifer 24 gegen einen Anschlag 26 auf dem Schlitten 23 zu schwenken.
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Die Elektrodenbalken 20 sind an einem Rahmen 27 befestigt, der mittels eines Arbeitszylinders 28 in senkrechter Richtung beweglich ist. Der Arbeitszylinder ist an einem hier nur angedeuteten Stativ 29 der Schweißmaschine befestigt, das zusammen mit dem Auflagetisch 17 und dem Behälter 2 auf einem gemeinsamen Grundrahmen 30 (Fig. 1) aufgestellt ist. Der Rahmen 27 ist mit einer Tragplatte 31 für die mit einem nach unten geöffneten Führungsschlitz 32 versehene Führungsleiste 33 ausgerüstet, die sich quer über den Auflegetisch 17 erstreckt. Der in die Führungsleiste 33 seitlich eingeschossene Querdraht wird durch eine Bremseinrichtung 34 in dem Augenblick angehalten, in dem sich der Querdraht genau quer über den Längsdrähten befindet, was hier als Querlage bezeichnet wird. Die Bremseinrichtung 34 besteht aus einem um eine Achse 38 schwenkbaren Arm 35, der mit einem Halter 36 für einen Bremsbelag 37 versehen ist. Die Achse 38 ist mit einer Konsole 39 an der Tragplatte 31 befestigt. Der Arm 35 befindet sich in seiner Ruhelage, wenn eine Stellschraube 40 infolge des Eigengewichtes des Armes gegen die Tragplatte 31 anliegt. Die Massen des Armes 35 und des Halters 36 sind wesentlich größer als die Masse des Querdrahtes. Der gegen den Bremsbelag anstoßende Querdraht vermag daher den Arm 35 nur sehr wenig aus der Ruhelage zu bringen, und die Längsbewegung des eingeschossenen Querdrahtes wird daher sehr rasch abgebremst.
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Unterhalb des Führungsschlitzes 32 der Führungsleiste 33 ist eine Welle 41 angebracht, die in zwei an einem Stützrahmen 43 befestigten Konsolen 42 gelagert ist. Die Welle 41 wird von einem Arbeitszylinder 44 gedreht, dessen Zylinder 45 (Fig. 7) mit einer Stütze 46 der Tragplatte 31 schwenkbar verbunden ist und dessen Kolben mit einem auf der Welle befestigten Arm 48 verbunden ist.
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Die übrigen Einzelteile in Fig. 3 bis Fig. 5, die nun näher beschrieben werden, sind zu beiden Seiten der durch die Längsdrähte bestimmten Gitterherstellungsstraße angebracht und treten daher paarweise auf. Sie sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Zum Führen der Enden der vom Führungsschlitz 32 in Querrichtung herabfallenden Querdrähte sind an den Enden der Welle 41 Leitbleche 49 mit Führungskanälen 50 angebracht. Die Führungskanäle 50 werden einer der Nuten 51 a-51 d in Magazinblöcken 52 gegenübergestellt, die mit der Welle 41 konzentrische zylindrische Oberflächen 53 aufweisen. Die Nutenöffnungen jedes Magazinblocks 52 sind auf ihrer Unterseite mittels einer Sperrplatte 54 verschließbar, die um eine senkrechte Achse 56 mittels eines Arbeitszylinders 55 schwenkbar ist. Die Sperrplatte 54 ist mit Schlitzen 57 a- 57 d versehen, die den Nuten 51 a-51 d im Magazinblock 52 entsprechen. Die Nuten 51 a-51 d dienen als Ablagefächer für Querdrähte, solange die Nuten durch Schrägstellung der Schlitze 57 a-57 d auf der Unterseite verschlossen sind (Fig. 6). Durch Schwenkung der Sperrplatte 54 werden die Nuten 51 a-51 d und die Schlitze 57 a-57 d gefluchtet, wodurch ein freier Durchgang von den Nuten 51 a-51 d zu Rinnen 58 a-58 d in einem Zubringer 59 geschaffen wird. Während die Breite des Führungsschlitzes 32, des Führungskanals 50, der Nuten 51 a-51 d und der Schlitze 57 a-57 d die Breite des Querdrahtes wesentlich überschreiten, um einen störungsfreien Fall des Querdrahtes von der Führungsleiste bis in die Rinnen 58 a-58 d sicherzustellen, sind die Rinnen genauso breit wie der Querdraht. Der gegenseitige Abstand der Rinnen 58 a-58 d entspricht gewissen Querdrahtteilungen. Je nach Schwenkung der Leitbleche 49 mit Hilfe des Arbeitszylinders 44 können die Querdrähte in verschiedenen Rinnen 58 a-58 d abgelegt werden. In Fig. 5 werden beispielsweise zwei Querdrähte T 4 und T 5 in den Rinnen 58 b und 58 d gezeigt. Die Magazinblöcke 52, Sperrplatten 54 und Zubringer 59 lassen sich leicht austauschen, so daß die Maschine für beliebige Querdrahtteilungen und Querdrahtdurchmesser umstellbar ist. Außerdem ist der Arbeitshub des Arbeitszylinders 44 einstellbar, mit dem die Schwenkbewegung der Leitbleche 49 gesteuert wird. In gleicher Weise ist der Arbeitshub des Arbeitszylinders 21 einstellbar, der jeweils zwei Querdrahtteilungen entsprechen muß.
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Der von einem Schlitten 60 getragene Zubringer 59 ist mittels eines Arbeitszylinders 61 längs einer Führungsschiene 62 verschiebbar, nämlich zwischen einer Stellung, in welcher der Zubringer 59 sich genau unter dem Magazinblock 52 zum Abholen der beiden Querdrähte befindet, und einer Stellung, in welcher der Zubringer 59 das Querdrahtpaar in Schweißlage unter den Elektroden 19 hält. Der Zubringer 59, der Schlitten 60, die Führungsschiene 62 und der Arbeitszylinder 61 sind auf einem gemeinsamen Schwenkrahmen 63 angebracht, der um eine am Stützrahmen 43 befestigte Achse 64 schwenkbar ist. Mit einem Arbeitszylinder 65 wird der Schwenkrahmen gegen die Federkraft 66 nach auswärts geschwenkt. Die beiden Endlagen dieser Schwenkbewegung werden mit Hilfe einer Stellschraube 67 eingestellt. Der Schwenkrahmen 63 ist über die Tragplatte 31 mit dem Rahmen 27 verbunden und macht daher sämtliche Bewegungen der Schweißelektroden 19 mit. Diese Bewegungen werden auch von der Führungsleiste 33, der Welle 41 mit den Leitblechen 49, dem Magazinblock 52, der Sperrplatte 54 und dem Zubringer 59 mitgemacht. Die Führungsleiste 33 führt dabei eine Senkrechtbewegung bezüglich des Transportbandes 11 aus. Die Bahnlänge dieser Bewegung ist gleich dem Arbeitshub des Arbeitszylinders 28. Die Höhe des Führungsschlitzes 32 muß daher mindestens s + d sein, worin s der Arbeitshub des Arbeitszylinders 28 und d der Durchmesser des Querdrahtes ist. Es hat sich herausgestellt, daß ein fehlerfreies Einschießen der Querdrähte in die Führungsleiste 33 sichergestellt ist, wenn die Höhe des Führungsschlitzes 32 wenigstens s + 2d ist.
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Die Zufuhr der Querdrähte vom Behälter 2 zu den Längsdrähten L unter den Elektroden 19 wird nun unter Hinweis auf Fig. 8 beschrieben, die schematisch die Arbeitszyklen der Arbeitszylinder 6, 10, 45, 55, 61, 65, 28 und 21 wiedergibt. Zunächst wird die Zufuhr des Querdrahtes T 2 vom Behälter 2 aus beschrieben. Der Querdraht T 2 befindet sich eben auf dem Halter 9. Im Zeitpunkt a wird der Kolben des Arbeitszylinders 10 zurückgezogen und der Querdraht von der Kante des Leitbleches 4 vom Halter 9 geschoben. Der Querdraht T 2 fällt auf das Transportband 11 (Zeitpunkt b), wird beschleunigt und in den Führungsschlitz 32 eingeschossen. Die Strecke 68 (Fig. 8) gibt die Zeit für die gesamte Längsbewegung des Querdrahtes an. Im Zeitpunkt c ist der Querdraht gebremst worden und nimmt nun die Querlage über den Längsdrähten ein.
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Während des Einschießens des Querdrahtes T 2 in die Führungsleiste 32 sind die Leitbleche 49 vom Arbeitszylinder 45 in eine Stellung gebracht worden, in der die Führungsnuten 50 auf die hinterste Nut 51 d gerichtet sind. Der Querdraht T 2 fällt von seiner Querlage in Querrichtung auf die Welle 41, rutscht längs deren Umfang mit seinen Enden in die Führungskanäle 50, die den Querdraht T 2 in die Nut 51 d leiten. Der Kolben des Arbeitszylinders 55 ist zurückgezogen, und die Nuten 51 a-51 d sind durch die Sperrplatte 54 verschlossen. Der Querdraht T 2 wartet nun in der Nut 51 d den nächsten Querdraht T 1 vom Behälter 2 ab.
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Wenn der Querdraht T 2 das Transportband 11 erreicht hat, wird der Halter 9 unter den Führungskanal 5 zurückgeführt. Der Sperrzylinder 6 öffnet kurzzeitig den Führungskanal 5, und der Querdraht T 1 fällt auf den Halter 9. Der Querdraht T 1 wird nun auf gleiche Weise wie der Querdraht T 2 weiterbefördert. Während des Transportes des Querdrahts T 1 in den Führungsschlitz 32 werden die Leitbleche 49 umgestellt, so daß die Führungskanäle 50 nun gegen die Nut 51 b gerichtet sind (Fig. 4 und 5). Der Querdraht T 1 wird daher in Nut 51 b abgelegt.
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Unmittelbar danach, zwischen den Zeitpunkten d und e, wird die Sperrplatte 54 von ihrem Arbeitszylinder 55 in die Öffnungslage geschwenkt, und die beiden Querdrähte T 1, T 2 fallen in die beiden entsprechenden Rinnen 58 b und 58 d des Zubringers 59. Der Arbeitszylinder 61 verschiebt im Zeitraum f bis gden Zubringer 59 mit den beiden Querdrähten unter die Elektroden 19. Der Arbeitszylinder 65 befindet sich während dieser Zeit in seiner Rückzugstellung. Der Abstand zwischen den beiden Zubringern 59 auf beiden Seiten des Gitters ist geringer als die Querdrahtlänge, und die Querdrahtenden liegen daher auf den Zubringern 59 auf. Sobald das Querdrahtpaar unter die Elektroden 19 verfahren ist, wird der Schweißvorgang mit einer Bewegung des Rahmens 27 zur Gitterherstellungsebene mittels Arbeitszylinder 28 zwischen den Zeitpunkten h und j eingeleitet. Ungefähr gleichzeitig werden die beiden Zubringer 59 vom Arbeitszylinder 65 nach außen geschwenkt und die Querdrahtenden damit ihrer Stütze beraubt. Die Querdrähte werden etwa in dem Augenblick freigegeben, in dem die Elektroden 19 die Querdrähte an die Längsdrähte pressen. Die Zubringer 59 werden in der ausgeschwenkten Stellung vom Arbeitszylinder 61 zum Magazinblock 52 zurückgeführt, wo sie wieder unter der Sperrplatte 54 eingeschwenkt werden (Zeitpunkt k), um für die Abholung des nächsten Querdrahtpaares bereit zu sein. Die Schweißung der beiden Querdrähte an die Längsdrähte beginnt im Zeitpunkt j und ist zum Zeitpunkt l beendet. Die Bewegung des Arbeitszylinders 28 während des eigentlichen Schweißvorganges ist hier schematisch als gerade Linie dargestellt worden. Tatsächlich wird die Geschwindigkeit des Arbeitszylinders 28 auf bekannte Weise an die während der Schweißung herrschenden Bedingungen angepaßt. Nach beendeter Schweißung wird der Rahmen 27 mit den Elektroden 19 wieder angehoben. Während der Schweißung ist der Kolben des Arbeitszylinders 21 zurückgezogen worden, und der Greifer 24 ist an den beiden zuletzt angeschweißten Querdrähten vorbei zurückgeführt worden und wird am zuletzt angeschweißten Querdraht eingehakt. Während ein neues Querdrahtpaar vom Magazin unter die Elektroden transportiert wird, erfolgt der Vorschub des Gitterrostes um zwei Querdrahtteilungen. Es sei hier nochmals erwähnt, daß die Einrichtung für den Vorschub des Gitterrostes hier lediglich schematisch angedeutet worden ist. Vorschubeinrichtungen sind allgemein bekannt und bilden keinen Bestandteil der Erfindung. Wenn das genannte Querdrahtpaar T 1, T 2 vom Magazin 52 unter die Elektroden 19 transportiert und mit den Längsdrähten L verschweißt wird, wird bereits ein folgendes Querdrahtpaar in den Nuten des Magazinblocks 52 abgelegt. Die Querdrahtpaare werden daher in sehr dichter Folge der Schweißmaschine zugeführt. Die Stillstandszeiten der Schweißmaschine sind daher sehr kurz, und die Produktionsgeschwindigkeit ist sehr hoch.
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Die paarweise Anordnung von Leitblech 49, Magazinblock 52, Sperrplatte 54 und Zubringer 59 zu beiden Seiten der Gitterherstellungsstraße bringt den Vorteil mit sich, daß der Raum zwischen der Führungsleiste 33 und den Längsdrähten L frei zugänglich ist und dadurch die Zufuhr der Querdrähte von der Führungsleiste 33 bis unter die Elektroden 19 sehr gut überblickt und kontrolliert werden kann.