DE2846870C2 - Anlage zum Herstellen von Gitterrosten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von Gitterrosten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zum Ablängen von aus einander kreuzenden Längselementen und Querstäben bestehenden Gitterrostbahnen sind die zum Ablängen von normalen Drahtgitterbahnen üblicherweise verwendeten Scheren mit sich über die gesamte Breite der Gitterbahn erstreckenden, von oben und unten her gegen diese bewegten Scherblättern nicht geeignet, weil sie die üblicherweise als hochkant stehende Flacheisen ausgebildeten Längselemente beim Schnitt verformen würden.

Aus diesem Grunde werden Gitterrostbahnen häufig mit rotierenden kreisförmigen Schneidscheiben abgelängt. Diese Art des Ablängens ist nicht nur sehr zeitaufwendig, sondern sie verursacht überdies auch starken Lärm, der eine beträchtliche nervliche Belastung für das Bedienungspersonal darstellt. Der große Zeitbedarf für jeden Schnitt schließt ferner die wirtschaftliche Anwendung einer roiierenden Schneidscheibe unmittelbar im Anschluß an eine Rostschweißanlage praktisch aus, weil diese bei jedem Schnitt während der hierfür erforderlichen Zeil siillgesci/l werden müßte, was den Ausstoß der Rostschweißanlage beträchtlich verringern würde. Es müssen deshalb die Roste in festgelegten, eine Handhabung derselben noch gestattenden großen Längen hergestellt, zwischengelagert und anschließend in einer von der Rostschweißmaschine getrennten Adjustage auf die vom Kunden gewünschten Längen geschnitten werden, was zu erheblichem Abfall führt.

Am besten würde sich zum Ablängen der aus einer Rostschweißmaschine austretenden Gitterbahn eine Kammschere der aus der DE-OS 24 39 185 bekannten Gattung, insbesondere in der Ausführung nach der AT-PS 2 5b 481 eignen. Eine solche Kammschere hat Messer- und Gegenmesserbalken (Scherblätter), die in den gegenseitigen Abständen der Längselemente der Gitterrostbahn entsprechenden Abständen zahnartig vorspringende und scherenartig zusammenwirkende Messer bzw. Gegenmesser tragen, welche in den Vorschubweg der Gitterrostbahn einführbar sind, sie kann sämtliche Liingselemente eines Gitterrostes gleichzeitig und in extrem kurzer Zeit durchtrennen und verursacht dabei nur ein dumpfes, schlagartiges Geräusch, das weis sentlich weniger stört als das langandaiiernde Kreischen rotierender Schneidscheiben. Wegen seiner kurzen Dauer kann der Schneidvorgang während der in der Rostschweißmaschine für das Schweißen erforderlichen Stillstandszeit der Gitterrostbahn ausgeführt werden.

Der übliche Produktionsablauf der Rostschweißmaschine wird daher durch den Schnitt mit einer Kammschere nicht behindert.

Die Kammschere kann von einem Rechner in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Gitterrostlänge ge-

steuert werden, wie das z. B. aus der AT-PS 2 93 840 bei gewöhnlichen Gitterschweißmaschinen zum Ablängen der Gitterbahn mit einer normalen, aus zwei sich über die gesamte Gitterbreite erstreckenden Messerblättern bestehenden Schere bekannt ist.

Allerdings ergibt sich bei Verwendung einer rechnergesteuerten Kammschere ein Problem aus der Talsache, daß die Scherblätter für jeden Schneidvorgang in Richtung senkrecht zur Rostebene soweit vorgeschoben werden müssen, daß die zahnartig vorspringenden Messer und Gegenmesser den Rost vollständig durchsetzen, um ein Durchtrennen der Längselemente des Rostes in ihrer vollen Tiefe zu ermöglichen. Dieses Einschieben der Kammschere in die Rostebene ist jedoch bei der üblichen festen Anordnung der Schere nur dann möglieh, wenn sich die Schere unter Berücksichtigung der Querstabteilung in der intermittierend vorgeschobenen Gitterroatbahn an einer Stelle befindet, an der sie in eine Lücke zwischen zwei Querstäben der Gitterrostbahn eintreten kann, weil sonst die Scherblätter gegen einen Querütab stoßen würden und daher nicht den gesamten Querschnitt der Längselemente erfassen könnten. Daraus folgt, daß bei der üblichen festen Scherenanordnung weder Gitterroste beliebiger Länge von der Gitterrostbahn abgetrennt werden können (sondern nur solche, deren Länge ein ganzzahliges Vielfaches der Querstabteilung beträgt), noch ohne weiteres eine beliebige Änderung der Querstabteilung durch entsprechende Umstellung der Rostschweißmaschine möglich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, zur Behebung des geschilderten Mangels eine aus Gitterrostschweißmaschine und nachgeschalteter Kammschere bestehende Anlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Gattung so auszubilden, daß trotz der infolge des schrittweisen Vorschubes der Gitterrost· bahn fest vorgegebenen QuerMablagen in den Vor schubpiiuscn im Zeilpunkt eines jeden gewünschten Schneidvorganges die Kainmschere einer Qucrstablükke gegenüber steht und daher so weit in diese Lücke eingeführt werden kann, daß die Längselemente von

den Scherblättern zur Gänze durchtrennt werden können.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs erfindungsgemäß durch die Merk-

male des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruchs gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Anlage können daher durch entsprechende Programmierung des Rechners Gitterroste beliebiger Länge hergestellt werden, und zwar auch nach einer auf bekannte Weise bewirkten Änderung der Querstabteilung.

Da bei der crfindungsgemäßen Anlage der Scherenschnitt unmittelbar nach dem Austritt der Gitlerrostbahn aus der Gitterrostschweißmaschine erfolgt, ist zu beachten, &uä der Rost durch die hohe, ihm während des Schweißvorganges zugeführte Energie ganz beträchtliche Wärmedehnungen erleidet, welche auf der vergleichsweise kurzen, schnell durchlaufenen Strecke zwischen der Schweiümaschine und der Kammschere nur zu einem ganz geringen Teil abklingen können. Sollen sie abgetrennten Rostabschnitte nach dem Auskühlen die gewünschte Sollänge genau aufweisen, so muß dem Rechner zumindest eine Eingabegröße zugeführt werden, aus welcher die infolge des Schweißvorganges erhöhte Temperatur der abzulängenden Gitterrostbahn ableitbar ist, und der Rechner muß die temperaturabhängige Änderung der Sollänge des abzutrennenden Rostabschniltes bei der Schnittsteuerung berücksichtigen.

Da man offensichtlich bestrebt sein muß, den Abfallabschnitt, der in der Regel nach einer bestimmten Anzahl von Schnitten aus der Gitterrostbahn herausgeschnitten werden muß, um das unbehinderte Eingreifen der Scherblätter der Kammschere in eine Querstablükke beim darauf folgenden Schnitt zu sichern, möglichst kurz zu halten und dadurch die Maierialverluste auf ein Minimum zu reduzieren, empfiehlt es sich, die Länge des vom Gitterrost erforderlichenfalls abgetrennten Abfallabschnittes mindestens gleich dem Querstabdurchmesser vermehrt um die in Vorschubrichtung des Gitterrostes gemessene Summendicke der in die Querstablükke eingreifenden Endteile der Scherblätter und um die Teilungstoleranz zu wählen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nun unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 vier Arbeitsschritte zum Abtrennen von Rostabschnitten vorgegebener Länge von einer Gillerrostbahn,

F i g. 2 eine schematische Ansicht einer nach der Erfindung mit einer Kammschere zusammenwirkenden Gitterrostschwe'ßanlage,

F i g. 3 eine Draufsicht zu F i g. 2,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Kammschere mit ihren Steuer- und Antriebselcmenten mit Blickrichtung quer zur Vorschubrichtung des Rostes,

F i g. 5 eine Darstellung entsprechend F i g. 4, jedoch in Vorschubrichtung des Rostes gesehen.

F i g. 1 veranschaulicht das Problem, das durch die Erfindung gelöst wird. Die Schnittebene der in einer Bezugsstellung befindlichen Kammschere ist durch eine strichpunktierte Linie O-O dargestellt. D'ese Schnittebene, nachfolgend als Bezugsschnittebene bezeichnet, befindet sich in einem fest vorgegebenen Abstand von der Schweißebene der Gitterrostschweißmaschine. Dieser Abstand soll entweder ein ganzzahliges Vielfaches der Querstabteilung »f« sein, also den Betrag π · t haben, wobei η eine ganze Zahl sein soll, oder er soll den Betrag (n + 0,5) · ( haben. Die Schere muß nach beiden Seiten der Bezugsschnittebene mindestens um eine halbe Querstabteilung verschiebbar sein.

Der Vorschub des Gitlerrostes erfolgt jeweils um Teilschritte gleich dem Querstababstand .' oder einem Vielfachen von diesem, und zwar unmittelbar durch die Gitterrostschweißmaschine.
Für die übersichtliche Darstellung der Vorgänge sei angenommen, daß die Bezugsabsohnittebene im Abstand π - t von der Schweißlinie liegt

Angenommen, die Querstabteilung betrage / = 50 mm. Von einer um gleichmäßige Teilschritte von der Größe »i« vorgeschobenen Rostbahn großer Länge

ίο sollen jeweils Abschnitte mit einer Sollänge von 1320 mm abgetrennt werden, wobei noch angenommen sei, daß in einem Bereich von ±10 mm beidseits der Ebene O-O wegen einer möglichen Kollision der Kammschere mit einem Querstab keine Schnitte mög-Hch sind.

Sobald der erste Querstab die Ebene O-O erreicht hat, wird die Schere um den Betrag +10 mm (+ bedeutet in Vorschubrichtung des Rostes) verfahren und die ungleichmäßigen Enden der Längselemente am Anfang des Rostes werden so geschnitten (F i g. la), daß in bezug auf den ersten Querstab die vorstehenden Enden der Längselemente gleiche Länge haben.

Die Schweißmaschine schiebt die Rostbahn in gleichmäßigem Takt weiter vor, wobei diese Teilschritte in Form von von der Schere ausgehenden Impulsen von einem Prozeßrechner mitgezählt werden. Da der Rechner den Stand der Schere in der Position +10 mm beim vorhergehenden Schnitt registriert hat, ermittelt er nach insgesamt 26 Vorschubschritten die Gesamtlänge des vorgeschobenen Rostabschnittes mit 1310 mm jenseits der Schnittebene O-O. Der Prozeßrechner erteilt der Schere daher den Befehl, in die Stellung —10 mm zu fahren und einen Schnitt S₂ auszuführen (Fig. Ib). Gleichzeitig bildet der Rechner die Summe 50 — 10 = 40 mm, da sich die Schere beim letzten Schnitt in Richtung entgegen dem Gittervorschub bewegt hatte, wodurch die Länge der über den letzten Querstab des Gitters vorstehenden Abschnitte der Längselemente mit 40 mm ermittelt wird.

Nach weiterem Abzählen von 26 Vorschubschritten beträgt nun die Länge des über die Bezugsschnittebene O-O überstehenden Rostabschnittes 1340 mm. Die Schere muß daher in die Position +20 mm verfahren werden, um einen Abschnitt von der Sollänge von 1320 mm durch einen Schnitt S₁ (Fig. Ic) vom Rost abzutrennen.

Nachdem sich beim letzten Schnitt die Schere in der Position +20 mm befand, beträgt auch der Überstand der Längselemente über den ersten Gitterquerstab 20 mm und nach einem neuerlichen Vorschub der Rostbahn um 26 Teilschritte ergäbe sich der nächste Schnitt genau in der Ebene O-O. An dieser Stelle ist ein Schnitt jedoch nicht möglich, weil sich dort zufolge des Abstandes der Ebene O-O von der Schweißlinie, welcher annahmegemäß im vorliegenden Beispiel ein ganzzahliges Vielfaches von t beträgt, ein Querstab befindet. Die Schere könnte daher nicht für den Schnitt in die Gitterrostebene eingeschoben werden.

Der Rechner erteilt daher der Schere, unmittelbar anschließend an den Schnitt S> und bevor die Rostbahn noch weiter vorgeschoben wird, den Befehl, in die Stellung + 10 mm zu fahren und dort einen weiteren Schnitt Ät (Fig. Id) auszuführen. Durch diesen Schnitt wird ein 10 mm langer Abschnitt von den Längselementen des Rostes abgetrennt, welcher zwar einen Abfall darstellt, der aber dazu dient, eine neue Rostvorderkante zu schaffen, von der aus nach einem weiteren Vorschub schritt die Schere in dem der Sollänge des gewünschten

Rostabschnittes entsprechenden Abstand wieder in eine Querstablücke eintreten kann. Gleichzeitig ergibt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel wieder die Ausgangslage nach F i g. 1 a.

Der Vollständigkeit wegen sei erwähnt, daß an Stelle der im vorhergehenden Beispiel dargestellten Vorgangsweise, bei welcher angenommen wurde, daß die Schere unmittelbar von einer Schnittstellung in die andere verfahren wird, es auch möglich wäre, die Schere nach jedem Schnitt in die Stellung O-O zurückzuführen und sie erst von dort wieder in die nächste Schnittstellung zu verfahren. Diese Vorgangsweise ergäbe zwar einerseits doppelt so viele Bewegungsschritte für die Schere, als im vorhin angenommenen Ausführungsbeispiel, gestattete aber andererseits eine wesentlich einfachere Programmierung des Rechners.

Gemäß den F i g. 2 und 3 wird ein Gitterrost 1, bestehend aus Längselementen 2 und Querstäben 3, in einei Gitterrostschweißmaschine 4 erzeugt und von dieser im Takt des Erzeugungsvorganges vorgeschoben.

Die Gitterrostschweißmaschine 4 steht über nur schematisch dargestellte Leitungen 5, 6 mit einem Steuer- und Schaltschrank 7 in Verbindung, in welchem alle elektronischen Steuer- und Schaltelemente, die für den Betrieb der Gitterrostschweißmaschine erforderlich sind, zusammengefaßt sind.

In fest vorgegebenem Abstand von der Schweißebene X-X der Gitterrostschweißmaschine befindet sich die Bezugsschnittebene O-O, welche der Normalstellung der Schere 10 entspricht Der Scherenantrieb steht über Leitungen 11, 12 mit einem Steuer- und Schaltschrank 13 in Verbindung, dessen Funktion bezüglich der Schere jener entspricht, welche der Schaltschrank 7 bezüglich der Gitterrostschweißmaschine 4 zu erfüllen hat. Überdies sind die beiden Steuer- und Schaltschränke 7 und 13 durch die für das Zusammenwirken von Schweißmaschine und Schere erforderlichen Leitungen 14, 15 miteinander verbunden.

Die Schere 10 ist mittels eines raumfest abgestützten Arbeitszylinders 20, beispielsweise auf Rollen 21, in bzw. entgegen der Vorschubrichtung des Rostes verfahrbar, so daß die Ebene, in welcher ein Schnitt tatsächlich ausgeführt wird, gegenüber der Bezugsschnittebene O-O verschiebbar ist. Damit ist auch der Abstand der Ebene, in welcher ein Schnitt ausgeführt wird, von der Schweißebene X- X veränderbar.

Von der Gitterrostschweißmaschine 4 geht bei jedem Schweißvorgang ein Impuls aus, der über die Leitungen 6 und 14 an den Steuer- und Schaltschrank 13 weitergeleitet wird, in welchem auch ein nicht dargestellter Prozeßrechner untergebracht ist. Die Darstellung des Rechners erübrigt sich, weil er nicht selbst, sondern nur seine Funktion zum Gegenstand der Erfindung gehört

Nach Auszählung einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen, die dem gewünschten, im Rechner voreingestellten Vorschubweg entsprechen, gibt der Rechner im Schaltschrank 13 unter Berücksichtigung der augenblicklichen Lage der Schere über die Leitungen 22, 23 einen Schaltbefehl an ein elektrohydraulisch.es Ventil 24.

Das elektrohydraulische Ventil 24 steht einerseits über eine Druckleitung 25 mit einer nicht dargestellten, weil allgemein bekannten Pumpe und anderseits über eine Entlastungsleitung 26 mit einem gleichfalls nicht dargestellten Ölsumpf in Verbindung. Je nach der Stellung, in welche das elektrohydraulische Ventil 24 durch den Impuls vom Rechner gebracht wird, wird der Kolben 27 im Arbeitszylinder 20 über Leitungen 18, IB mit Druckmittel beaufschlagt wodurch die Schere 10 aus

ihrer Normallage bzw. aus ihrer augenblicklichen Lage in die neue Schnittstellung verfahren wird.

Mit der Schere 10 ist ein beispielsweise über eine Zahnstange 28 und ein Ritzel 29 betätigbarer Impulsgeber 30 verbunden, der über eine Leitung 31 ebenfalls mit dem Rechner im Schaltschrank 13 in Verbindung steht. Dadurch wird der Rechner befähigt, die jeweilige genaue Relativlage der Schere 10 bezüglich der Bezugsschnittebene O-O zu erfassen.

Sobald die Schere ihre vorgesehene Schnittlage erreicht hat, d. h., sobald der im Rechner ermittelte Sollwert der Scherenstellung mit dem im Impulsgeber 30 ermittelten Istwert übereinstimmt, wird über eine Leitung 32 an einen Arbeitszylinder 33 der Befehl zum Einschieben der Schere in die Schnittebene erteilt. Der Einfachheit halber wurde in der Zeichnung die Leitung 32 direkt zum Arbeitszylinder 33 geführt. Bei der praktischen Konstruktion muß natürlich vom Rechner ein Magnetventil betätigt werden, welches in ähnlicher Weise wie das elektrohydraulische Servoventil 24 mit der Ölpumpe und dem Ölsumpf verbunden und durch Arbeitsleitungen an den Zylinder 33 angeschlossen ist. Der so mit Öldruck beaufschlagte Arbeitszylinder hebt sodann die Scherblätter 40, 41 in die in F i g. 4 gezeichnete Arbeitsstellung, in welcher sie die Längselemente 2 des Rostes 1 in voller Tiefe übergreifen.

Sobald die Scherblätter in Schnittstellung angelangt sind, erfolgt eine Rückmeldung an den Rechner, von welchem nun über eine Leitung 42 der Schneidbefehl an den Arbeitszylinder 43 ergeht, wodurch das eine Scherblatt gegenüber dem anderen um einen Betrag, der etwa der Zahnbreite der Vorsprünge des Scherblattes entspricht, verschoben wird, wodurch das Durchtrennen der Längselemente 2 des Rostes 1 erfolgt. Bei der zeich-

nerischen Darstellung wurden für dieses System die gleichen Vertiefungen wie bei der Darstellung der Arbeitszylinder 33 vorgenommen.

Unmittelbar nach erfolgtem Schnitt welcher gleichfalls an den Steuerschrank 33 rückgemeldet wird, wird die Schere wieder in ihre Normalstellung abgesenkt, so daß die Rostbahn neuerlich ungehindert vorgeschoben werden kann.

Zur präzisen Feststellung der Lage der Querstäbe 3 gegenüber der Schnittebene der Schere sowie zur Berücksichtigung der Wärmedehnung des Rostes dient ein Fühih'.Lol 44. dessen Winkellage über einen Impulsgeber 45 abgetastet und über eine Leitung 46 an den Steuer- und Schaltschrank bzw. den in diesem befindlichen Rechner gemeldet wird. Eine Feder 47 hält den Fühlhebei 44 in Anlage an dem unter ihm befindlichen Querslab Za.

Da die Tätigkeit des Fühlhebels 44 nur unmittelbar vor dem Schnitt notwendig ist. wird der Fühlhebel 44 zweckmäßig normalerweise von den Querstäben abge-

hoben und immer erst, kurz bevor die eingestellte Schnittlänge erreicht ist, zur Anlage an den Querstab 3a gebracht Zum Abheben dient ein Arbeitszylinder 48, dessen Tätigkeit über eine Leitung 49 vom Rechner kontrolliert wird.

In der dargestellten Ausführung ist der Fühlhebel 44 mit allen ihm zugeordneten Elementen ortsfest und unverschieblich angeordnet Es wäre jedoch auch möglich, ihn unmittelbar am verschieblichen Scherengestell zu befestigen, woöei dann der jeweilige Abstand der Sche-

re von der Bezugsschnittebene O-O, ausgedrückt in mm, algebraisch zur gemessenen Länge zu addieren wäre. Berindet sich die Schere, von der Schweißmaschine aus betrachtet jenseits der Bezugsschnittebene, so hat der

gemessene Abstand der Schere von der Bezugsschnittebene positives Vorzeiehen; sofern sich die Schere diesseits der Bezugsschniltebene befindet, hat der gemessene Abstand negatives Vorzeiehen.

Für den Fall, daß die den Rostvorschubweg betreffenden Eingabedaten des Prozeßrechners 13 nichl von den Vorschuborgancn der Schweißmaschine abgeleitet werden, können diese Daten, wie in F i g. 4 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist, von einem federnd gegen den Gitterrost gedrückten Meßrad 50 mit zugeordnetem Impulsgeber 51 über eine die Leitung 14 ersetzende Leitung 52 dem Rechner zugeführt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

15

20

25

30

35

40

45

50

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anlage zum Hersteilen von Gitterrosten mit einer automatisch gesteuerten Gitterrost-Schweißmaschine, aus der unter schrittweisem Vorschub um jeweils eine Querstabteilung oder ein Vielfaches davon eine aus einander kreuzenden Längselementen und Querstäben bestehende Gitterrostbahn austritt, und mit einer zum automatischen Ablängen dieser Bahn dienenden, rechnergesteuerten Kammschere mit einem Messer- und einem Gegenmesserbalken, die in den gegenseitigen Abständen der Längselemente der Gitterrostbahn entsprechenden Abständen vorspringende, scherenartig zusammenwirkende Messer bzw. Gegenmesser tragen, welche in den Vorschubweg der Gitterrostbahn sinführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schere (10) in bzw. entgegen der Vorschubrichtung der Gitterrostbahn (1) verschiebbar geführt ist und das eine Einrichtung (18—20) zum Verschieben der Schere (10) in bzw. entgegen der Vorschubrichtung, eine Einrichtung (28—30) zum Erfassen des jeweils von der Schere (10) zurückgelegten Verschiebungsweges, eine Einrichtung (50, 51) zum Erfassen des jeweils von der Gitterrostbann (1) zurückgelegten Vorschubweges sowie ein mit diesen Einrichtungen (18-20; 28-30; 50, 51) in Wirkverbindung stehender Prozeßrechner (13) vorgesehen sind, mit dessen Hilfe die Einrichtung (18—20) zum Verschieben der Schere (10) derart steuerbar ist, daß die Messer- und Gegenmesserbalken (40, 41) vor dem Schnitt stets einer Lücke zwischen zwei benachbarten Querstäben (3) der Gitterrostbahn (1) gegenüberstehen.