DE29805062U1

DE29805062U1 - Schweißeinrichtung für die Fertigung von Bewehrungskörben

Info

Publication number: DE29805062U1
Application number: DE29805062U
Authority: DE
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2008-03-21

Description

BESCHREIBUNG

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von Bewehrungskörben für Stahlbetonrohre, Masten, Pfähle und dergleichen mit Einrichtungen zur Zuführung der Längsdrähte und des Wendeldrahtes der Bewehrungskörbe. Die Querschnittsform der Körbe kann kreiszylindrisch, aber auch elliptisch oder polygonal sein.

Stand der Technik

Schweißvorrichtungen für Bewehrungskörbe werden von verschiedenen Herstellern vertrieben. Dabei kann die Schweißeinrichtung ortsfest montiert sein, während sich die Längsdrähte in einer Vorrichtung drehen und gleichzeitig in Richtung der Symmetrieachse des zu fertigenden Korbes bewegt werden, bei gleichzeitiger Umwicklung mit der Wendel und Verschweißung an den Kreuzungspunkten; oder aber die Schweißeinrichtung rotiert um die Längsdrähte, die von der Zuführung vorgeschoben oder durch eine geeignete Vorrichtung gezogen werden. Auch bei diesem Arbeitsprinzip werden der Wendeldraht und die Längsdrähte an den Kreuzungspunkten verschweißt.

Um die Vorzüge der Erfindung besser verständlich zu machen, ist in Bild 1 als Beispiel eine Schweißeinrichtung gemäß Stand der Technik dargestellt, die um die Längsdrähte rotiert.

Sie besteht aus einem Gehäuse (1), das über eine Vorrichtung auf die zu fertigende Bewehrungsgröße einstellbar ist, den um die Achse (2) schwenkbaren Armen (3,4), die die Schweißrolle (5) bzw. Kontaktrolle (6) aufnehmen, einem Transformator (7) und den Stromleitern (8,9) und Stromübertragungseinheiten (10,11), welche die Schweißrolle bzw. die Kontaktrolle mit dem Transformator verbinden. Weiter trägt die Schweißeinrichtung eine Vorrichtung (12) zur Erzeugung des notwendigen Anpreßdruckes während des Schweißvorganges.

Der Transformator wird von einer externen Spannungsquelle versorgt und wandelt die Primärspannung in eine den Erfordernissen des Widerstandsschweißverfahrens entsprechende sekundäre Spannung um. Diese ist niedriger als die Primärspannung, um eine für das Schweißen notwendige höhere

Stromstärke zu erreichen (etwa 10000 bis 20000 Ampere). Der sekundäre Stromfluß führt dann über einen Stromleiter (8) und eine Stromübertragungseinheit (10) zu der Schweißrolle (5), unter der der Wendeldraht läuft. Kreuzt der Wendeldraht einen Längsdraht, wird die Spannungsquelle durchgeschaltet und der Stromzufluß führt weiter über die zu verschweißenden Drähte zur zweiten Rolle, hier als Kontaktrolle (6) bezeichnet, die den Strom vom Längsdraht selbst oder über ein Zwischenübertragungselement abnimmt. Durch eine weitere Stromübertragungseinheit (11) und einen Stromleiter (9) wird dann der sekundäre Stromkreis zum Transformator geschlossen. Es sei angemerkt, daß die Schweißrolle und die Kontaktrolle als drehbare Rollen ausgeführt sind, um den Verschleiß im Kontakt mit dem Wendeldraht bzw. dem Längsdraht oder den Zwischenübertragungseinheiten gering zu halten. Es können aber auch anstelle der Rollen Gleitkufen angebracht werden. In diesem Falle muß an den Stromübertragungseinheiten (10,11) der elektrische Strom nicht auf ein drehendes System geleitet werden. Dies führt zu konstruktiv einfacheren Lösungen.

Die hohen Ströme im sekundären Stromkreis machen eine sorgfältige Gestaltung der Stromleiter erforderlich. Zur Verminderung von Verlusten aufgrund des Ohm'schen Widerstandes ist auf möglichst kurze Kabellängen, ausreichende Querschnittsdimensionierungen und gute Verbindungen zwischen den stromführenden Bauelementen zu achten. Möglichst kurze Kabel oder Lamellenbänder mit großem Querschnitt haben jedoch eine unerwünscht hohe Steifigkeit, die den Drahtlauf der Wendel ungünstig beeinflussen kann oder zu unerwünschten Kräften auf die Stromleiter selbst aufgrund der Bewegung der schwenkbaren Arme (3,4) bei der Produktion führen. Die bisher gebräuchlichen Schweißeinrichtungen haben daher trotz Optimierung auf niedrigen Energiebedarf wegen der Forderung nach Biegsamkeit der Stromleiter immer noch einen Energieverlust von etwa 75% (!) der als Wärme anfällt und durch z.T. aufwendige Kühlung entfernt werden muß.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Stromleiter so zu gestalten, daß durch möglichst große Querschnitte und möglichst kurze Stromwege (geringer elektrischer Widerstand) die Verluste zwischen Transformator und

Schweißrolle oder Schweißkufe minimiert werden, ohne dabei die Beweglichkeit der Schweißvorrichtung zu behindern.

Darstellung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist in Bild 2 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die vom Transformator (7) ausgehenden Leiter (8,9) sind hierbei mit möglichst geringem Abstand zum Drehpunkt der schwenkbaren Arme (3,4) angebracht.

Sie sind dort, in unmittelbarer Nähe des Drehpunktes, mit einem weiteren Stromleiter, vorzugsweise dem drehbaren Arm selbst, oder aber einem starren, mit dem drehbaren Arm fest verbundenen Stromleiter, verbunden. Durch die Anordnung der elastischen Strombänder oder Kabel dergestalt, daß ihr Ende in unmittelbarer Nähe des Drehpunktes der schwenkbaren Arme (3,4) liegt, wird erreicht, daß nur geringe Bewegungen der Kabel oder Strombänder notwendig sind, und somit eine hohe Steifigkeit der Kabel oder Strombänder, bedingt durch ihre kurze Länge bei großem Querschnitt, sich nicht nachteilig auswirkt. (Die erforderlichen Bewegungen der Stromleiter (8,9) als Folge der Verschwenkung der Rollen (5,6) findet dann entsprechend den Hebelverhältnissen nur stark reduziert statt!) Werden vorzugsweise die Arme der Schweißvorrichtung selbst aus einem gut leitenden Werkstoff, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und entsprechend von den umgebenden Bauteilen elektrisch isoliert, so kann über den großen Querschnitt der Arme die Stromleitung unter Vermeidung zusätzlicher Bauteile erfolgen.

Während es also eigentlich logisch wäre, den Anschluß der Leiter (8,9) so nahe wie möglich an die Schweißrolle heranzubringen, um den Widerstand gering zu halten, wird hier gerade das Gegenteil getan: Der Stromweg wird zwar dabei auf den ersten Blick nicht viel kürzer, manchmal sogar etwas länger; doch durch den großen Querschnitt des Armes wird der Gesamtwiderstand, der als einziger über den Energieverlust entscheidet, geringer, denn was an Zusatzwiderstand durch den Arm hinzukommt, wird mehr als ausgeglichen durch den geringeren Widerstand der gemäß Erfindung nun kürzeren und dickeren Stromleiter (8,9)!

(In herkömmlicher Bauweise sind die Stromleiter (8,9) z.B. etwa 1 Meter lang und haben einen Querschnitt von ungefähr 700 mm²; die erfindungsgemäßen

Stromleiter sind dann nur noch 0,35 Meter lang und haben einen Querschnitt von etwa 1600 mm². Der Arm weist in diesem Beispiel einen Querschnitt von etwa 5000 mm² auf.)

Bild 1 zeigt, wie bereits erwähnt, eine Schweißeinrichtung gemäß Stand der Technik

Bild 2 zeigt demgegenüber die Änderungen bei der erfindungsgemäßen Schweißeinrichtung

In Bild 3 ist die Vorrichtung in der Seitenansicht, bezogen auf die Darstellung in Bild 2, gezeigt. Hier ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Stromübertragungseinheiten (10,11) dargestellt. Eine Stromübertragungseinheit besteht aus einer konvex-kegelförmig ausgebildeten Kontaktscheibe (10a bzw. 11a), die mit dem leitenden Arm fest verschraubt ist. Über eine Spiralfeder (13 bzw. 14) werden konkav-kegelförmig ausgeführte, radial angeordnete Stromübertragungssegmente (10b bzw. 11 b) so vorgespannt, daß sie sich sowohl an die Schweißrolle (5) bzw. die Kontaktrolle (6) als auch an die konvexkegelförmige Kontaktscheibe anlegen (natürlich könnte auch die Kontaktscheibe konkav-kegelförmig sein und die Stromübertragungssegmente konvex-kegelförmig).

Über den Kontakt zwischen der Schweiß- bzw. Kontaktrolle wird der Strom auf die drehenden Rollen übertragen. Ein Verschleiß der Stromübertragungssegmente kann in gewissen Grenzen durch ein automatisches Nachrücken derselben kompensiert werden. Das Nachrücken erfolgt durch die Federkraft der Spiralfeder.

Der in Bild 3 eingetragene Schnitt A -A ist zur Verdeutlichung des Aufbaus der Stromübertragungseinheiten in Bild 4 dargestellt.

Legende

1 Gehäuse

2 Achse der schwenkbaren Arme 3, 3, 4 schwenkbare Arme

5 Schweißrolle

6 Kontaktrolle

7 Transformator 8,9 Stromleiter

10,11 Stromübertragungseinheiten

10a, 11a konvex-kegelförmige Kontaktscheiben

10b, 11b konkav-kegelförmige Stromübertragungssegmente

12 Anpreßvorrichtung

13, 14 Spiralfedern

Claims

Ed. Züblin AG P 1294 GM /Dr.Brosig Albstadtweg 3 Erf.: Dr. Seiler 70567 Stuttgart 13.05.98 ANSPRÜCHE

1. Schweißvorrichtung für eine Maschine zur Herstellung von Bewehrungskörben, bestehend aus einem auf die zu fertigende Bewehrungskorbgröße einstellbaren Gehäuse, einem Transformator, den schwenkbaren Armen, welche die Schweißrolle oder Schweißkufe bzw. die Kontaktrolle oder Kontaktkufe aufnehmen, sowie den Stromleitern und Stromübertragungseinheiten und einer Vorrichtung zur Erzeugung des notwendigen Anpreßdrucks während des Schweißvorgangs,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkabel oder Strombänder dadurch besonders kurz und damit hoch leitfähig gehalten werden, daß sie, vom Transformator kommend, in unmittelbarer Nähe des Drehpunktes der schwenkbar gelagerten Arme der Schweißvorrichtung enden, wobei dadurch die Bewegung der Leiter entsprechend den an den schwenkbaren Armen wirksamen Hebelverhältnissen reduziert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar gelagerten Arme der Schweißvorrichtung selbst die Leiter sind, welche den Strom vom Ende des Leiters zur Stromübertragungseinheit befördern.

3. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arme aus einer Sandwichplatte gefertigt

sind, die aus einem metallischen Kern und an den Oberflächen Leiterblechen, vorzugsweise Kupfer, bestehen.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelverhältnis der Streckenlängen Rollen/Schwenkachse zu Stromleiteranschluß/Schwenkachse wenigstens etwa 3 ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stromübertragungseinheit, die bei Anwendung von drehbaren Schweißrollen eingesetzt wird, aus einer mit dem schwenkbaren Arm fest verbundenen Kontaktscheibe besteht und aus mehreren radial angeordneten Kegelsegmenten, die über eine am Umfang der Segmente angebrachte Zugfeder in ihrer Lage gehalten werden und sich infolge der Federkraft sowohl an der Kontaktscheibe als auch an der axial gesicherten drehbaren Schweißrolle anlegen und über die Kontaktflächen einen Stromfluß ermöglichen, wobei ein Verschleiß der Segmente durch automatisches Nachstellen infolge der Federkraft ausgeglichen wird.