DE2631501A1

DE2631501A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen von bewehrungskoerben fuer stahlbeton-hohlkoerper

Info

Publication number: DE2631501A1
Application number: DE19762631501
Authority: DE
Inventors: Guenter Muendel; Jean-Claude Poutet
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1976-07-13
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1978-01-19
Also published as: IT1084572B; US4160146A; JPS539261A; DK303877A

Description

Patentanwalt Dlpl.-lng. Walter Jackisch

7 Stuttgart-N, Menzelstraße 40

Aktiengesellschaft ^ ..-

Jägerstr. 22 12. j_un i_9j6

7000 Stuttgart 1 >

Verfshren und Einrichtung zum Herstellen von Bewehrungskörben für StahlTbeton-Hohlkörper.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bewehrungskörben für Stahlbeton-Hohlkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches _tl.

Bei einer zur Durchführung dieses Verfahrens bekannten Anlage (DT-OS 1 752 9o8) werden Längsdrähte von Bewehrungskörben in zueinander ausgerichteter Lage kontinuierlich vorgeschoben, und der Verbindungsdraht wird wendelförmig an die Längsdrähte angelegt. Der die beiden Elektroden enthaltende Sehweißkopf wird umlaufend angetrieben, so daß beim Auflaufen der Kontaktelektrode auf einen Längsdraht der Kontakt zwischen den Elektroden hergestellt wird und ein: Schweißstrom für eine vorgegebene Schweiz sei b-Datior fließen kann.

Für die Tragfähigkeit der Stahlbeton-Fertigteile ist die Festigkeit der Schweißverbindungen von besonderer Bedeutung. Die Bewehrung muß während der Herstellung der Betonteile in sich unverschieblich und steif sein, um ihre genaue Lage innerhalb des Betons zu gewährleisten. Außerdem muß die Bewehrung Belastungen standhalten, die während der Lagerung und nach dem Einbau auf die Stahlbeton-Fertigteile wirken. Die Schweißverbindungen müssen daher eine hohe Zug- und Scherfestigkeit haben. Für bestimmte Einsatzzwecke von Stahlbeton-. Fertigteilen, die Bewehrungsmatten oder Bewehrungskörbe enthalten, wird außerdem gefordert, daß die" Schwej&tellen.wechselnden Belastungen durch schwingende Bewegung standhalten. Solche

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Bewehrungen werden nach neueren Vorschriften Dauerschwingversuchen unterworfen, bei denen Proben der Bewehrung unter vorgegebenen Zugspannungen mit Frequenzen zwischen 15 und 150 Hz in Schwingungen versetzt werden; die Dauer dieser Versuche beträgt jeweils mehrere Stunden.

Um eiie genügend sichere Schweißverbindung zu gewährleisten, muß ein bestimmter Mindest-Kontaktdruck der Elektroden aufgebracht werden. Der hierfür erforderliche Anpreßdruck der Elektroden kann jedoch zu Verformungen der Bewehrungsdrähte führen, da die zu verbindenden Drähte nur an den Schweißstellen aufgelagert sind und die Schweißelektrode auf dem Verbindungsdraht geführt ist, der sich daher im Bereich zwischen den Aufigern unter dem Druck der Schweißelektrode verformen kann. Außerdem kann beim Auflaufen der Kontaktelektrode auf den quer zu ihrer Laufrichtung liegenden Bewehrungsdraht ein hoher Übergangswiderstand auftreten, weil der Kontaktdruck dieser Elektrode erst nach dem Auflaufen auf den Draht voll wirksam ist. Dadurch kann zwischen der Kontaktelektrode und dem Draht eine an dieser Stelle nicht gewünschte Funkenbildung auftreten, die zu einer Strukturänderung des Drahtmaterials führen kann. Die durch Drahtverformung und durch ungewollte Funkenbildung auftretenden Strukturänderungen kennen die Zug- und Biegefestigkeit des Drahtes beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ausreichenden Kontaktdruck während der Schweißperioden zu gewährleisten, ohne daß die Bewehrungsdrähte durch den Anpreßdruck der Elektroden verformt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schweißelektrode in den Pausen zwischen den Schweißperioden von dem zur Kontaktgabe erforderlichen Druck entlastet wird. In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens

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wird die Kontaktelektrode synchron mit der Schweißelektrode druckentlastet, so daß der zur Kontaktgabe erforderliche Anpreßdruck beider Elektroden nur während der Dauer der Schweißperioden vorhanden ist.

Bei der Herstellung von Bewehrungskörben für Stahlbeton-Rohre, die mit im Durchmesser erweiterten Muffen versehen sind, ist es erforderlich, die Längsdrähte der Bewehrung während ihres Vorschubes kontinuierlich zu spreizen und anschließend wieder in Richtung zur Längsachse des Bewehrungskorbes zu führen. Dadurch ergibt sich eine Schrägstellung der Längsdrähte in bezug auf die Längsachse des Bewehrungskorbes, so daß die beiden Elektroden in Richtung des Anpreßdruckes gegeneinander verschoben werden müssen. Dadurch wird der Anpreßdruck der beiden Elektroden unterschiedlich groß, und es ist für die eine der beiden Elektroden kein genügender Kontaktdruck mehr gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Beseitigung dieses Nahteils dadurch, daß der Kontaktdruck an beiden Elektroden über ein Druckausgleichssystem auf gleiche Werte geregelt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen darin, daß mindestens eine der beiden Elektroden in Richtung der Druckbeaufschlagung verschiebbar gelagert und mit einem Steuerglied gekuppelt ist, das in einem Drucksystem angeordnet ist,an welches die Schweißelektrode unter Zwischenschaltung des Steuergliedes angeschlossen ist. Über dieses Steuerglied wird die Schweißelektrode unmittelbar nach Verlassen der Schweißstelle vom Anpreßdruck enüastet. Dabei kann das Steuerglied mit der Kontaktelektrode derart gekoppelt sein, daß ein Verschieben dieser Elektrode entgegen der Richtung der Druckbeaufschlagung zum Aufbau des Kontaktdruckes

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mittels des Steuergliedes führt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.

Ss seigen:

Fig. 1 eine Maschine bekannter Art zum kontinuierlichen Herstellen von Bewehrungskörben, sehematisch in Seitenansicht,

Pig. 2 eine Ansicht der Maschine in Richtung II in Fig. 1,

Fig. 3> die Schweißelektroden in Betriebsstellung, in einer Ansicht entsprechend Fig. 2,schematisch in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 die Elektroden in einer Ansicht entsprechend Fig. 1 mit hydropneumatischer Steuerung, in einer Stellung des Schweißkopfes zwischen zwei Längsdrähten, schematisch in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 eine Ansicht entspre&end Fig. h in Betriebsstellung der Elektroden bei horizontaler Lage der Längsdrähte,

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend Fig. 5 bei in Vorschubrichtung schräg nach außen gerichteter Lage der Längsdrähte,

Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 5 bei in "Vorschubrichtung nach innen gerichteter Lage der Längsdrähte,

Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 4 mit einer abgewandelten Ausführungsform der hydropneumatischen Steuerung in einer Stellung des Schweißkopfes zwischen zwei Längsdrähten,

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Fig. 9 eine Ansicht entsprechend Fig. 8 in Betriebsstellung der Elektroden bei horizontaler Lage der Längsdrähte,

Fig. Io eine Ausführungsform des Schweißkopfes mit mechanisch gekuppelten Elektroden in einer Ansicht entsprechend Fig. h,

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig. lo,

Fig. 12 eine andere Ausführungsform des Schweißkopfes mit mechanisch gekuppelten Elektroden in einer Ansicht entsprechend Fig. Io ■

Fig. I^ einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 12.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine bekannte Maschine zur Herstellung von Bewehrungskörben. Die Maschine hat einen Spulenständer 1, an dem vier Reihen von je sechs Spulen 2 neben- und übereinander angeordnet sind. Von diesen 24 Spulen werden Längsdrähte 3 abgezogen und durch ein Drahtvorschubgerät k geführt, in welchem sie von Transportrollen erfaßt und in ausgerichteter Lage vor^oschoben werden. ^;- .

Die Drähte werden dann durch eine Lehre 5 geführt, die im Innenraum eines Ringes 6 angeordnet ist, die zu einem Ständer 9 gehört.

Wie die Stirnansicht nach Fig. 2 zeigt, sind in der Lehre radiale Schlitze 7 vorhanden. An diesen Schlitzen sind Führungsstüeke 8 radial verschiebbar angeordnet. Die Längsdrähte 3 sind durch die Schlitze 7 und durch die Führungsstücke 8 hindurchgeführt.

An dem Ring 6 des Ständers 9 ist stirnseitig eine Ringscheibe

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drehbar gelagert. Die Ringseheibe trägt an ihrem Umfang einen Zahnkranz 11, in den das Antriebszahnrad eines Getriebes eingreift.

An der Ringseheibe Io ist ein Schweißkopf 13 befestigt, der mit der Ringscheibe umläuft. Außerdem ist an der Ringscheibe eins Spule I²J- gelagert, von v/elcher dar Draht 15 für die den Korb umgebende Wendel abgezogen wird. An der Ringscheibe Io sind außerdem ein Kühlaggregat 13B sowie ein Schweißtransformator Y$h gelagert.

Die Führungsstücke 8 sind in den Schlitzen stufenlos verstell bar, so daß die Längsdrähte radial nach außen gespreizt und wieder nach innen zusammengeführt werden können, um konische oder ähnlich aufgeweitete Muffen an den Bewehrungskörben auszubilden. Diese Verstellung kann automatisch gesteuert werden.

Der Schweißkopf enthält avei rollenförmige Elektroden 16 und 17 und ist so geführt, daß während seines Umlaufs eine derßlektroden auf dem Wendeldraht 15 läuft, während die anders Elektrode neb'?" dem *^Tead.eldraht mitläuft und jewe&s. im Bereich eines Verbindungspunktes der Drähte den Kontakt zwischen den Elektroden herstellt, so daß ein Schweißstrom fließen kann. Die auf dem Wendeldraht 15 laufende Schweißelektrode 17 stellt die Punktschweißverbindung her, während die mitlaufende Kontaktelektrode 16 zum Auslösen des Schweißstromes dient.

Pig. 3 zeigt schema tisch die Lage der Elektroden zu den zu verschweißenden Bewehrungsdrähten im Verlauf einer Schweißperiode.

Der von der Vorratsrolle 14 ablaufende Wendeldraht 15 wird an die Längsdrähte 3 angelegt und wird gleichzeitig van der Sehweißelektrode 17iT"Die Kontaktelektrode 16 ist gegen die Schweißelektrode 17 etwas versetzt angeordnet,

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so daß sie in Umlauf richtung XJ des Schweißkopfes vorläuft und radial weiter außen liegt als die Schweißelektrode Das Kontaktelement 18 enthält ein Auflager 19, das eine rinnenförmige Ausnehmung 2o aufweist, in welcher der Längsdraht 5 liegt. Im Bereich der Kontaktelektrode 16 ist der Längsdraht 5 vom oberen Teil des Kontaktelementes 18 abgedeckt* dessen Oberfläche 18ä eine Führungsbahn für die Kontaktelektrode 16 bildet. Das Kontaktelement 18 hat in diesem Bereich eine Durchführungsöffnung l8B für den Längsdraht 5» Das Kontaktelement 18 sitzt mit dem Auflager 19 auf einem Gleitstück 21, welches in einem Träger 22 des Führungsstückes schwenkbar gelagert ist. -?

Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Elektroden in Laufrichtung des Schweißkopfes sowie die zugehörige hydropneumatisehe Steuerung. Für jede Elektrode ist ein Arbeitszylinder 25 bzw. 24 vorgesehen, an dessen Kolbenstange 25A bzw. 24A die Elektrode bzw. 16 drehbar gelagert ist. Die Arbeitszylinder sind doppelt wirkend und enthalten je a*ei Druckkammern 25 B und 25C bzw. 24b und 24c, die jeweils durch den Kolben 25D bzw. 24D voneinander getrennt sind. Die beiden Druckkammern 23C und 24c der beiden Zylinder sind durch eine Leitung 25 miteinanderverbunden. Die beiden Druckkammern 25B und 24B sind ebenfalls durch eine Leitung 26 verbunden, in der ein Ventil 27 angeordnet ist. Von dem mit der Druckkammer 24B des Zylinders 24 verbundenen Teilstück der Leitung 26 führt eine Leitung 28 in einen Steuer zylinder 29. In dem Steuer zylinder ist ein Kolben 29A verschiebbar, dessen Kolbenstange 29B einen Kopf 29c trägt, mit dem das Schließglied 27A des Ventils 27 zu betätigen ist. Die von der Mündung der Leitung 28 durch, den Kolben 29A getrennte Kammer 29 D des Steuerzylinders ist über eine Leitung 50 an/ßruckquelle 53- angeschlossen, die als hydropneumatisch«· Druckspeicher ausgebildet ist. Der

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Druckspeicher enthält zwei Kammern 31A und 31B, die durch eine Membrane3LC getrennt sind. Die Kammer 31B ist mit einem gasförmigen Medium, z.B. mit Stickstoff gefüllt und an ein Manometer 32 angeschlossen.

In Fig. 4 ist die Stellung gezeigt, in der sich die beiden Elektroden befinden, wenn dar Seiiweißkopf eine Position zwischen zwei Längsdrähten hat. Die Lage der Schweißelektrode 17 wird durch den Wendeldraht 15 bestimmt, auf dem diese Elektrode läuft. Die beiden miteinander verbundenen Kammern 23C und 24C der Arbeitszylinder 23 und 2k sind über eine Leitung ^ an" den Druckspeicher 31 angeschlossen und daher mit dem Druck P aus diesem Druckspeicher beaufschlagt. Derselbe Druck herrscht in der Kammer 29D des Steuer-zylinders 29· Da die beiden Kolbenflächen P 1 und F 2 der Zylinderkolben 23D bzw. 2¹I-D unterschiedlich groß sind, herrscht in den beiden Kammern 23B und 2te ein geringerer Druck, nämlich P ~ . Der Kolben 29A des Zylinders 29 befindet sich daher in seiner in Fig. 4 dargestellten Endlage und kann in der dargestellten Stellung der Elektroden nicht verschoben werden* Das Ten til 27 ist gesperrt, so d# der Kdben 23D des Zylinders 23 auch bei frei hänganäs":* Elektrode Λ 6 ^iicht vom Gericht dieser Elektrode verschoben werden kann·

Bei der Stellung der Elektroden nach Fig. H- befindet sich also das Drucksystem im Gleichgewicht, und die beiden Elektroden werden nüit mit Anpreßdruck beaufschlagt, so daß auch der in diesem Bereich freiliegende Wendeldraht I5 nicht durch Druck der Sehweißelektrode 17 verformt werden kann.

In Fig. 5 ist die Stellung der Elektroden gezeigt, in der sie sich während einer Schweißung befinden. Die Kontaktelektrode 16 ist auf die Führungsbahn ISA des Kontaktelementes 18 aufgelaufen und dadurch radial nach außen (in Fig. 5 nach

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oben) verschoben worden. Der Längsdraht 3 liegt horizontal, so daß der Bewehrungskorb in dieser Arbeitsphase zylindrisch ausgebildet wird. Infolge der Verschiebung der Kontaktelektrode 16 ist der Kolben 24D des Arbejfcjgylinders 24 nach oben verschoben worden, wodurch der Druck in der Kammer 24b angestiegen ist. Dadurch wird aus der Kammer 24B Volumen der Flüssigkeit verdrängt,und der Kolben 29A das SteuerZylinders 29 wird um den Arbeitshub H verschoben. Damit wird auch das Ventil 27 geöffnet, so daß in der Kammer 23B des Arbeitszylinder 23 derselbe Druck herrscht wie in der Kammer 24B des Arbeitssylinders 24. Da die Schweißelektrode 17 über den Wendeldraht I5 und den Längsdraht 3 von dem Auflager I9 des Kontaktelementes 18 abgestützt wird, kann sie sich nicht aus ihrer dargestellten Stellung bewegen und wird mit dem durch die Verschiebung des Kolbens 24D aufgebauten Anpreßdruck gegen den Wendeldraht I5 und den Längsdraht 3 gepreßt. Dieser Druck beträgt P^ . Sobald die Kontaktelektrode l6 die Führungsbahn I8A verläßt, gelangt sie in ihre Ausgangsstellung (Fig. 4), und die Schweißelektrode 17 wird von dem Schweißdruck entlastet.

In den Fig. 6 und 7 sind die beiden Stellungen dei- El^ktro^.en bei schräg zur Längsachse des Bewehrungskorbes liegenden Längsdrähten 3 dargestellt. Fig." 6 zeigt die Stellung, in der die Längsdrähte radial nach außen gespreizt werden, während Fig. 7 die umgekehrte Stellung zeigt. Die Spreizung bzw. Rückführung der Längsdrähte wird durch automatisch gesteuertes radiales Verschieben der Führungsstücke 8 in den Schlitzen 7 der Lehre 5 erreicht (vgl. Fig. 2). Infolge der schwenkbaren Lagerung des Gleitstü'ckes 21., welches das Kontaktelement 18 trägt, wird der Längsdraht über die gesamte Längserstreckung des Auflagers I9 abgestützt. Die Höhendifferenz zwischen der Führungsbahn I8A und dem Längsdraht 3 bewirkt in Jedem Fall ein Verschieben der Kontaktelektrode 16, so daß auch bei der Schrägstellung der Längsdrätite 3 der Kolben 29A des Steuer zylinders 29 verschoben und das Ventil

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27 geöffnet wird. Die beiden Arbeitszylinder 23 und 24 sind daher während der jeweiligen Schweißperiode verbunden, so daß die Elektroden 1β und 17 in Richtung der Druckbeaufschlagung gegensinnig verschoben werden können und damit die Höhendifferenz ausgeglichen wird, die infolge der Schräge stellung der Längsdrähte vorhanden ist. Der Schweißdruck wird in jedem Fall von dem Verschiebeweg der Kontaktelektrode 1β bestimmt, der nur von der Höhendifferenz zwischen der Führungsbahn l8A und dem Draht 3 abhängig ist, so daß sich unabhängig von der Schrägstellung der Längsdrähte in jeder Schweißperiode derselbe Schweißdruck selbsttätig aufbaut. Dieser Druck kann an dem Druckspeicher Jl eingestellt und mittels des Manometers 32 überwacht und konstant gehalten werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Ausführung der hydropneumatischen Steuerung. Die beiden Arbeitszylinder 23 und 24 sind über je eine Leitung 33 und 34 an einen Steuerzylinder 35 derart angeschlossen, daß sie in bezug auf den Kolben 35A des Steuerzylinders in gleicher Höhe in die auf einer Seite des Kolbens liegende Zylinderkammer 35B münden. In diener Kammer ist an der Stirnseite des Steuerzylinders 35 eine elastische Dichtung 36 angeordnet, die ringförmig ausgebildet ist. Die übrigen Verbindungen zwischen den Arbeitszylindern, dem Druckspeicher und dem Steuerzylinder entsprechen denjenigen der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis

In der Stellung nach Fig. 8 befindet sich der Schweißkopf zwischen zwei Längsdrähten, während in der Stellung nach Fig. 9 die Elektroden auf das Kontaktelement 18 aufgelaufen sind; diese beiden Stellungen stimmen überein mit den Stellungen der Elektroden nach Fig. 4 bzw. Fig. 5. Auch die beiden Stellungen bei Schräglage des Längsdrahtes, wie sie in den Fig. 6 und 7 angegeben sind, sind in gleicher Weise möglich und daher nicht nochmals besonders dargestellt.

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In der Stellung nach Fig. 8 befindet sich das hydraulische System im Gleichgewicht, weil der Druck in den Kammern und 24B geringer ist als der Druck in den Kammern 2j5C und 24C, wie bereits anhand der Fig. 4 erläutert worden ist. Der Kolben J55A des Steuerzylinders 35 wird von dem Druckspeicher 31 aus mit dem Druck' P beaufschlagt und dient gleichzeitig als Ventil, mit dem die Verbindung zwischen den Leitungen 33 und 3²J- und damit zwischen den Kammern 23B und 24B unterbrochen ist. Sobald die Kontaktelektrode 16 auf das Kontaktelement 18 aufläuft (Fig. 9), steigt der Druck in der Kammer 24B des Arbeitszylinders 24 an, und die Dichtung 36 wird unter diesem Druck derart verformt, daß sie die Mündung der Leitung 34 freigibt und Druckflüssigkeit aus dem Arbeitszylinder 24 in die Kammer 35B des Steuerzylinders 35 strömt. Die ringförmige Ausbildung der Dichtung 36 ist für die notwendige Verformung besonders gut geeignet. Unter dem in der Kammer 35B herrschenden Druck wird der Kolben 35A um eine Strecke H verschoben, die dem Hub der Kontaktelektrode 16 entspricht. Die beiden Kammern 23B und 24B der Arbeitszylinder sind nunmehr über die Leitungen J>^> und 34 sowie über die Kammer 35B des Steuerzylinders miteinander verbunden. Der in der Kammer 24B aufgebaute Druck herrscht daher auch in der Kammer 23B und wirkt auf den Kolben 23D. Mit diesem Druck wird die Schweißelektrode 17 an die beiden auf dem Auflager I9 abgestützten Drähte I5 und 3 angepreßt, so daß der erforderliche Kontaktdruck vorhanden ist.

Sobald die Kontaktelektrode 16 beim weiteren Umlauf des Schweißkopfes die Führungsbahn I8A verläßt, wird der Kolben 35A des Steuerzylinders 35 unter dem Druck P in Richtung auf die Dichtung 36 bewegt. Der Aufschlag des Kolbens wird durch die Dichtung 36 gedämpft,die sich bei diesem Aufschlag infolge

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ihrer Eigenelastizität elastisch verformen kann.

Die hydraulische Steuerung kann auch für beide erläutafcen Ausführungsformen derart abgewandelt werden, daß die "Verbindung zwischen den beiden Arbeitasylindern 23 und 24 unter elektrischer oder elektronischer Steuerung geöffnet und geschlossen wird. Hierfür kann anstelle der beschriebenen "Ventilanordnung oder zusätzlich hierzu in einer der Verbindungsleitungen zwischen den Arbeitszylindern ein Ventil angeordnet werden, dessen Schließglied elektromagnetisch betätigt wird. Ein Elektroventil dieser oder ähnlicher Art kann über die elektronische Steuerung betätigt werden, die für die Bestimmung der Schweißperioden vorgesehen ist. Mit dieser Steuerung wird die Schweißspannung an die beiden Elektroden angelegt bzw. von den Elektroden abgeschaltet.

In den Fig. Io bis 12 sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung mit mechanischer Kupplung der beiden Elektroden dargestellt.

Wie Pig. Io zeigt, sind die beiden drehbar gelagerten Elektroden 16 und 17 jeweils mit einer Führungsstange 37 bzw. 38 verbunden, die an je einer Stellstange 39 bzw. 4o befestigt sind. Die beiden Führungs stangen 37 und 38 sind gleitend verschiebbar in einem Gehäuse 41 gelagert, das mit einem Deckel 42 abgedeckt ist, der zwei Bohrungen zur Gleitführung der Stellstangen 39 und 4o aufweist. An der Stellstange 39 ist außerhalb des Gehäuses 41 ein Lager 43 befestigt. Ein gleich ausgebildetes Lager 44 sitzt auf der Stellstange 4o. Die beiden Lager 43 und 44 sind durch einen zweiarmigen Hebel 45 verbunden, dessen beide Enden gelenkig an den Lagern 43 und 44 angreifen und der schwenkbar an einem Lagerbock 46 gelagert ist. Die Lagerstelle 47 am Lagerbosk 46 bildet die Schwenkachse des Hebels 45 und befindet sich zwischen den beiden Stellstangen 39 und 4o; die Schwenkachse 47 verläuft senkrecht

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zu den Längsachsen der Stellstangen 39 und 4o, die mit den Längsachsen der Führungsstangen 37 und 38 zusammenfallen. In der Durchführungsbohrung für die Stellstange 39 sitzt eine Buchse 48, die einen Ringkragen 48A aufweist,, der auf dem Deckel 42 des Gehäuses 41 aufliegt. Dieser Ringkragen bildet einen Anschlag für das Lager 43, so daß die Bewegung der Kontaktelektrode Ib in Richtung der Ausfahrbewegung der Pührungsstange 37 begrenzt ist. Das Lager 43 ist auf die Stellstange 39 aufgeschraubt und auf dieser Stange mit einer Kontermutter 49 festgelegt. Der Hebel 45 besteht aus zwei parallelen Stangen, deren beide gleichliegenden Enden mittels zweier einander gegenüberliegender Gelenke 5o und an dem Lager 43 angelenkt sind (vgl. Pig. 11). Das Lager 44 und die Anlenkung des Hebels 45 an diesem Lager sind gleich ausgebildet wie das Lager 43 und die zugehörige Anlenkung.

Der Lagerbock 46 ist mit einer Hubstange 52 verschraubt, die ebenfalls in einer Bohrung des Gehäusedeckels 42 gleitend geführt ist und einen Kolben 53 trägt, der in ^iner Sackbohrung 54 des Gehäuses 41 gleitend verschiebbar ist. Die Hubstange 52 ist innerhalb der Sackbohrung 54 von einer Druckfeder 55 umgeben/ die ah dem Kolben 53 und an dem Gehäusedeckel 42 abgestützt ist. Die Stellstange 39 ist innerhalb einer Führungsbohrung 56, in der die Führungsstange 37 gleitet, ebenfalls von einer Druckfeder 57 umgeben, die an der Führungsstange 37 und am Gehäusedeckel 42 angestützt ist.

Die in Fig. Io dargestellte Lage entspricht der Stellung des Schweißkopfes zwischen zwei Längsdrähten, wobei das Lsgpr 43 auf dem Anschlag 48A aufliegt. Der Lagerbock 46 sitzt in dieser Stellung auf dem Gehäusedeckel 42 auf, so daß die beiden Federn 55 und 57 nicht belastet sind. Sobald die Kontaktelektrode 16 auf das Kontaktelement 18 aufläuft

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(vgl. Fig. 5), wird die Führungsstange 37 in das Gehäuse 4l hineir^versdnoben, so daß die Stellstange 39 nach außen verschoben und das Lager 43 von dem Anschlag 48A abgehoben wird. Da die Schweißelektrode IJ in dieser Lage über die Drähte 15 und 3 auf dem Auflager 19 abgestützt wird (vgl, Fig. 5) schwenkt der Hebel 4p um die Gelenke an dem Lager 44, wobei der Lagerbock 46 ebenfalls vom Gehäusedeckel 42 abgehoben wird. Infolge der Bewegung des Kolbens 53 und der Führungsstange 37 werden die zugehörigen Federn 55 bzw« 57 zusammengedrückt, und dej? Druck der Feder 55 wird über das Lager 44, die Stellstange 4o und die Führungsstange 38 auf die Schweißelektrode I7 übertragen. Der so erzeugte Kontaktdruck ist daher vom Hub der Kontaktelektrode l6 abhängig. Sobald die Kontaktelektrode 16 das Kontaktelement 18 verlassen hat, wird sie von der Feder 57 in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei das Lager 43 auf den Anschlag 48a auftrifft. Der Aufsehlag wird von der den Anschlag bildenden Buchse 48 gedämpft, die zu diesem Zweck aus einem geeigneten stoßdämpfenden Material besteht.

Die beschriebene Arbeitsweise ist/auch bei Schrägstellung der Längsdrähte (vgl. I-ig,. 5 und 7) möglich. Diese Sehrägsteirung: kann durch eine Verlagerung des..gesamten Systems bei entsprechender Verstellung des Lagers 43 und/oder <?s-s Lagers erreicht werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 12 unterscheidet sich von dem System nach Fig. Io dadurch, daß der lagerbock 46 starr, beispielsweise durch Schweißen, mit dem Gehäusedeckel 42 verbunden und die Stellstange 4o in einer Buchse 58 geführt ist, auf der das Lager 44 befestigt ist. Die Stellstange ist durch die Buchse 58 hindurch nach oben geführt und trägt eine Mutter 59, die auf der Buchse 58 aufliegt (vgl. Fig. 13)·

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Die Buchse 58 trägt an ihrem inneren Ende einen kolbenartigen, zylindrischen Ansatz, an dem eine Druckfeder 60 abgestützt ist, welche die Stellstange 4o umgibt und mit ihrem anderen Ende an der Pührungsstange j58 abgestützt ist.

In Fig. 12 ist die Stellung der Elektroden . wie in Fig. Io in der Lage das Schwei3kopfes zwischen zwei Längsdrähten dargestellt. Sobald die Kontaktelektrode l6 auf das Kontaktelement 18 aufläuft (vgl. Fig. 5), wird die Führungsstange 37 gegen den Druck der Feder 57 verschoben, wobei der Hebel 45 um seine Achse 47 geschwenkt wird..Da die Lage dieser Schwenkachse in bezug auf das Gehäuse 4l unveränderlich ist, wird das Lager 44 beim Schwenken des Hebels 45 in Richtung auf das Gehäuse verschoben, wobei die mit dem Lager 44 fest verbundene Buchse 58 mitgenommen wird. Die Stellstange 4o kann sich infolge der Abstützung der Schweißelektrode 17 am Auflager 19 (vgl. Fig. 5) nicht verschieben, so daß die Feder 60 durch Verschieben der Buchse 58 zusammengedrückt wird. Die beiden Federn 57 und 60 bewirken daher den Kontaktdruck der Elektroden, der auch bei dieser Ausführungsform vom Hub der Kontaktelektrode l6 abhängig ist.

Auch dieses System arbeitet bei Schrägstellung der Längsdrähte (vgl. Fig. 6 und 7). Bei dieser Schrägstellung werden die beiden Elektroden zunächst gegensinnig (Fig. 6) oder gleichsinnig (Fig. 7) verschoben, bis sie die der Schrägstellung entsprechende Position haben. Der relative Hub der Kontaktelektrode 16 bewirkt über die Federn 57 und 60 den Kontaktdruck.

Mit den Kontermuttern 49 und 59 kann die Stellung der Lager 43 bzw. 44 auf den zugehörigen Stellstangen eingestellt werden, um den Druck der Federn und damit den Kontaktdruck zu ändern.

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Bei allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Erstreckung der Führungsbahn l8A des Kontaktelementes 18 in Laufrichtung der Elektroden größer als die Länge des
Weges, auf dem Kontakt zwischen der Schweißelektrode 17 und
den Drähten 15 und 3 besteht. Dadurch ist sichergestellt, daß dar Kontaktdruck bereits vor Beginn des Schweißvorganges ausgelöst und erst nach. Beendigung des Schweißens abgebaut wird.

Die Elektroden sind bei allen Ausführungsformen derart in bezug auf das Kontaktelement angeordnet, daß sich der Schwenkpunkt.
de.s Kontaktelementes auf einer zwischen den beiden Elektroden in Richtung der Druckbeaufschlagung verlaufenden Ebene befindet (vgl. Fig. 5 bis 7 und 9), so daß auch bei Schrägstellung der Längsdrähte (vgl. Fig. 6 und 7) der gleichmäßige Kontaktdruck an beiden Elektroden gewährleistet ist.

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Claims

Patentanwalt

Dipl.-lng. Walter Jackisch

7 Stuttgart-N, Menzelstraße Λ0 ■

Ed. Züblin 2631 501 ^A ^5 ^²² ~^br

Aktiengesellschaft

Jägerstr, 22 12. Juli I976

7000 Stuttgart 1

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Bewehrungskörben für Stahlbeton-Hohlkörper durch Widerstands-Punktschweißen mittels eines relativ zu den Bewehrungsdrähten bewegten Schweißkopfes, der eine Schweißelektrode und eine Kontaktelektrode aufweist, die in Richtung auf die Bewehrungsdrähte mit Druck beaufschlagt werden, wobei mehrere Bewehrungsdrähte mit einem sie kreuzenden Verbindungsdraht verschweißt werden, auf dem die Schweißelektrode läuft, die mit der Kontaktelektrode über die einander kreuzenden Bewehrungsdrähte periodisch jeweils während einer vorgegebenen Schweißzeit-Dauer elektrisch leitend verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektrode in den Pausen zwischen den Schweißzeiten von dem zur Kontaktgabe erforderlichen Druck entlastet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Schweißelektrode mit dem zur Kbntaktgabe erforderlichen Druck in Abhängigkeit von den Schweißperioden gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelektrode synchron mit der Schweißelektrode durckentlastet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung durch Änderung der Lage der beiden Elektroden zueinander ausgelöst bzw. unterbrochen wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Kontaktgabe erforderliche Druck eingestellt und während der Herstellung der Bewehrung annähernd konstant gehalten wird.

δ. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekannzeichnet, daß der Kontaktdruck an beidan Elektroden über ein Druckausgleichssystem auf gleiche Werte geregelt wird.

J. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung der Elektroden hydraulisch gesteuert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Verbindungsdraht zu verschweißenden Bewehrungsdrähte in bezug auf die Richtung, in der die Elektroden mit Druck beaufschlagt werden, schrägliegend geführt werden, und daß die beiden Elektroden zum Ausgleich der Schräglage der Bewehrungsdrähte gegensinnig verschoben werden.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Elektroden (16 bzw. 17) in Richtung der Druckbeaufschlagung verschiebbar gelagert und mit einem Steuer-» glied (29A| 35A; 45) gekuppelt ist, das in einem Drucksystem (23, 24, 31; 57,55; 57* 6o) angeordnet ist, an welches die Schweißelektrode (17) unter Zwischenschaltung des Steuergliedes (29A; 35A;' 45) angeschlossen ist.

Io. Einrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Elektroden (16 und 17) an der Kolbenstange (23A; 24a) eines hydraulischen Arbeitszylinders (23; 24) gelagert ist, in dessen eine Kammer (23B; 24b) eine Druckleitung (26; 33; 34) mündet, die mittels des Steuergliedes (29A; 35A) mit Druck zu beaufschlagen ist.

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11. Einrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (29A; 35A) ein in einem Steuerzylinder (29; 35) verschiebbarer Kolben ist, dessen eine Arbeitsfläche vom Arbeitszylinder (23; 24) mindestens einer der beiden Elektroden (17; 16) und dessen andere Arbeitsfläche von einer hydraulischen Druckquelle (31) beaufschlagt ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekannzeichnet, daß die an die Druckquelle (31) angeschlossene Kammer des Steuerzylinders (29; 35) über eine Leitung (30) an diejenige Kammer (23C; 24c) des Arbeitszylinder (23; 24) angeschlossen ist, aus der· die Kolbenstange (23A; 24A) des Arbeifezylinders (23; 24} nach außen ragt. ^?

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (3I) ein hydropneumatäscher Druckspeicher ist

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (l6 und I7) miteinander gekuppelt und in ihrer BeJbriebsstellung während der Schweißperioden gegensinnig verschiebbar sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kontaktelektrode (l6) in Richtung auf die Bewehrungsdrähte (3) begrenzt ist.

16. Einrichtung nach Anspruch Io und einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitszylinder (23; 24) über eine Leitung (26; 33, 34) verbunden sind, die an die beiden über das Steuerglied (29A; 35A) mit Druck zu beaufschlagenden Kammern (23B; 24B) angeschlossen ist, und daß in der Verbindungsleitung (26; 33, 34) ein Ventil (27; 35A) angeordnet ist.

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17- Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (27; 35A) durch Überdruck in mindestens einer der beiden verbundenen Kammern (23B; 243) zu öffnen ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (27) über das Steuerglied (29A) zu öffnen ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18 und einem der Ansprüche 11 bis -16, dadureh gekennzeichnet, daß das "Ventil (27) ein Schließglied (27A) aufweist, das im Bewegungsweg einer Kolbenstange (29B) des Steuer Zylinders (29) liegt.

20. Einrichtung nach Anspruch 18 und einem der Ansprüche 14 bis 16, dadureh gekennzeichnet, daß der Kolben (35A) des Steuer cylinders (35) als Schließglied des Ventils ausgebildet ist, und daß in der Verbindungsleitung (33,34) eine durch Überdruck elastisch verformbare Dichtung (36) angeordnet ist, an welcher der Kolben (35 A) des Steuerzylinders (35) in der Schließstellung anliegt.

21. Einrichtung nach Anspruch 2o, dadureh gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Dichtung (36) ringförmig ausgebildet ist. . ■-

22. Einrichtung nach Anspruch 14 oder I5, dadureh gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (16 und 17) über ein Gestänge (37, 39, 58, 4o, 45) gekuppelt sind.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadureh gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kontaktelektrode (l6) durch einen Anschlag (48a) begrenzt ist.

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24. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (37,39,38,4ο,45) einen zweiarmigen Hebel (45) aufweist, dessen Schwenkachse (47) zwischen den Verschiebeebenen der beiden Elektroden (16 und 17) liegt.

25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (ΐδ und 17) an Führungsstangen (37; 38) gelagert sind, die in einem Gehäuse (41) gegen Federkraft verschiebbar angeordnet sind.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß "der Hebel (45) an einem am Gehäuse (4l) abgestützten Lagerbock (46) gelagert ist.

27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (46) gegen Federkraft verschiebbar ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (46) mit dem gemeinsamen Gehäuse (41) der Führungsstangen (37 und 38) starr verbunden ist und daß eine der Führungsstangen (38) mittels einer Stellstange (4o) in einer Euchre (53) v-srsobhebbar gelagert ist, die mit einem der Arme des Hebels (45) gekuppelt ist.

29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktelektrode (16) im Bereich jeder Schweißstelle eine Führungsbahn (18a) zugeordnet ist.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (I8A) von einem Kontaktelement (l8) gebildet ist, das eine Durchführungsöffnung (18b) für einen der Bewehrungsdrähte (3) aufweist, die quer zur Laufrichtung der Elektroden (l6 und 17) liegen.

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Einrichtung nach Anspruch JO, dadurch gekennzeichnet,, daß das Kontaktelement (18) in einem Träger (22) schwenkbar gelagert ist und daß die Schwenkachse des Kontaktelementes (18) zwischen den beiden Verschiebeebenen der Elektroden (16 und 17) liegt.

Einrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis Jl, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (13a) In Richtung des Laufweges der Elektroden (16 und 17) eine für die Kontaktelektrode (16) größere Erstreckung aufweist als die zur Aufnahme des Bewehrungsdrahtes (3) bestimmte Auflagerfläche.

Einrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung der Führungsbahn (ISA) für die Kontaktelektrode (16) derart bemessen "ist, daß die Kontaktdauer der Kontaktelektrode (ΐβ) größer ist als die Dauer der Schweißperiode.

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