DE3422420C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Be­ wehrungskörpern für Betonrohre, wobei die Bewehrungskörper aus Längsstäben und über diese gewickelten, an den Kreuzungsstellen mit diesen verschweißten Drähten bestehen, mit folgenden Merk­ malen: es ist eine ortsfeste Hauptscheibe und eine axial ver­ fahrbare Supportscheibe vorgesehen, die Scheiben sind gleich­ achsig gelagert und synchron antreibbar, die Hauptscheibe trägt radial verstellbare Führungsstücke als Schweißauflage für die Längsstäbe, es ist ein erster Stellmotor zur gemeinsamen gleich­ mäßigen Verstellung der Führungsstücke vorgesehen, es ist ein mittels eines zweiten Stellmotors quer zur Maschinenlängsachse beweglicher Schweißwagen vorgesehen, der erste und zweite Stellmotor sind gleichlaufend ausgebildet, auf dem Schweißwagen ist eine Schweißvorrichtung montiert, die während der Drehbe­ wegung der Hauptscheibe nacheinander Schweißungen an den Kreuzungsstellen ausführt.

Eine solche Maschine ist aus der DE-OS 29 46 297 bekannt. Zur Radialverschiebung der Führungsstücke sind dabei mittels Rollen in die Längsrichtung umgelenkte Zug­ stränge vorgesehen, die von einem hinter der Hauptscheibe axial angeordneten Arbeitszylinder gemeinsam angetrieben werden. Dieser erste Arbeitszylinder und ein zweiter Arbeitszylinder, welcher den Schweißwagen bewegt, sind hydraulisch als Gleich­ laufzylinder ausgebildet und geschaltet.

Bei dieser bekannten Maschine können die Führungsstücke einer­ seits und die Schweißvorrichtung andererseits über den bei einer Hauptscheibe bestimmten Durchmessers gegebenen gesamten Radialhub im Gleichlauf kontinuierlich verstellt werden. Dadurch ist es möglich, runde Bewehrungskörper, sogenannte Armierungskörbe, verschiedenen Durchmessers ohne Zeitverlust für die Umrüstung hintereinander zu fertigen. Außerdem können an den im wesent­ lichen zylindrisch geformten Bewehrungskörpern sogenannte Muffen angeformt werden, wie sie auch die Betonrohre aufweisen, um ineinander gesteckt werden zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine dieser Art so auszubilden, daß mit ihr auch Bewehrungskörper unrunden Querschnitts und mit unterschiedlichen maximalen Durchmessern gefertigt werden können.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Maschine der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die folgenden kennzeichnenden Merkmale gelöst: es ist ein Signal­ geber zur Erzeugung einer von der Drehwinkelstellung der Haupt­ scheibe abhängigen Führungsgröße vorgesehen, es ist eine hin­ sichtlich des Verstärkungsfaktors einstellbare Verstärkungs­ einrichtung vorgesehen, welche die Führungsgröße proportional verstärkt, es ist eine Folgeregeleinrichtung unter Einschluß eines dritten Stellmotors vorgesehen, der sich nach Maßgabe der verstärkten Führungsgröße bewegt, und der zweite und dritte Stellmotor sind hintereinander gekoppelt und bewegen den Schweiß­ wagen entsprechend der Summe ihrer Stellbewegungen.

Wird die Führungsgröße abgeschaltet und verharrt dementsprechend der dritte Stellmotor in Ruhe, so arbeitet die erfindungsgemäße Maschine wie bis­ her. Es ist aber auch möglich, die Führungsstücke bezüglich eines bestimmten Ausgangsradius einzeln unterschiedlich radial weiter nach außen zu versetzen, so daß sie beispielsweise eine ovale Konfiguration bilden. Die vom Signalgeber gelieferte Führungs­ größe entspricht dem individuellen Versatzmaß der einzelnen Führungsstücke, d. h. sie gibt laufend die Differenz zwischen dem zur Schweißvorrichtung weisenden Radius der betreffenden geome­ trischen Konfiguration und dem Radius der ursprünglichen kreis­ förmigen Führungsstück-Anordnung (Ausgangsradius) wieder. Im Betrieb bleiben der erste und zweite Stellmotor in Ruhe, und der dritte Stellmotor allein bewegt den Schweißwagen so, daß er den Führungsstücken im gewünschten Maße folgt, welche radiale Position diese auch haben. Obwohl Bewehrungskörper mit ovalem Querschnitt im Vordergrund der Überlegungen stehen, lassen sich mit einer solchen Maschine auch quadratische bzw. rechteckige Bewehrungskörper oder Bewehrungskörper mit sonstigen unrunden Querschnitten in ver­ schiedenen Größen herstellen.

Unter Ausnutzung der Eigenschaften der bekannten Maschine, d. h. durch Betätigen des ersten und zweiten Stellmotors, lassen sich an den Bewehrungskörpern auch Muffen oder Querschnittsverengungen anformen. Infolge ihres gemeinsamen Antriebs durch den ersten Stellmotor machen die Führungsstücke alle die gleiche radiale Bewegung, die der zweite Stellmotor auch dem Schweißwagen er­ teilt. Dabei spielt es keine Rolle, welche Ausgangsstellung die verschiedenen Führungsstücke einnehmen.

Die Verstärkungseinrichtung für die Führungsgröße und ihre Ein­ stellbarkeit hinsichtlich des Verstärkungsfaktor ist insofern von Bedeutung, als mit demselben beispielsweise oval programmierten Signalgeber Bewehrungskörper mit untereinander ähnlichen, aber verschieden großen Querschnittsformen gefertigt werden können. Die Umrüstung verläuft in der Weise, daß mittels des ersten und des gleichlaufenden zweiten Stellmotors die Führungsstücke und der Schweißwagen auf einen größeren Ausgangs­ radius gebracht werden und daß außerdem der Verstärkungsfaktor der Führungsgröße erhöht wird. Dann werden die Führungsstücke noch einzeln verstellt, wozu die Hauptscheibe mittels einer be­ sonderen Taktsteuerung des Maschinenantriebes schrittweise gedreht wird. Als Maß für die Einzelverstellung dient der infolge der Erhöhung des Verstärkungsfaktors weiter auslenkende Schweiß­ wagen. Das jeweils der Schweißrolle gegenüberstehende Führungs­ stück wird gelöst, an der Rolle zum Anschlag gebracht und in dieser Stellung befestigt.

Hinsichtlich der konstruktiven Einzelheiten wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Signalgeber eine drehbar gelagerte, mit der Hauptscheibe gleichlaufend gekoppelte, unrunde Schablone sowie eine Abtastvor­ richtung mit einem Stellglied umfaßt. Am einfachsten ist eine Schablone in Form einer Scheibe, beispielsweise einer ovalen Scheibe, die um ihre zur Scheibenfläche senkrechte Mittelachse drehbar gelagert ist und radial abgetastet wird. Das Stellglied kann im Falle einer elektronischen Verstärkungseinrichtung ein Schiebewiderstand sein. Es kommen aber auch hydraulische und selbst mechanische Verstärkungseinrichtungen unter Zuhilfenahme von Hebelanordnungen in Betracht. Für die Verwendung zusammen mit einer elektronischen Verstärkungseinrichtung eignet sich insbe­ sondere ein Stellmotor, der eine mit einer Mutter zusammenwirkende Kugelgewindespindel aufweist, die mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Kugelgewinde­ spindeln haben einen außergewöhnlich geringen Reibungswiderstand. Die undrehbar geführte Mutter der Kugelgewindespindel kann - vorzugsweise über ein Distanzrohr - mit der Abtriebsseite des zweiten Stellmotors und das Lager der Kugelgewindespindel mit dem Schweißwagen fest verbunden sein.

Je nach der vorgesehenen Querschnittsform des Bewehrungskorbes kann sich die Notwendigkeit ergeben, bestimmte Führungsstücke aus ihrer ursprünglich radialen Ausrichtung in eine die Kurvenlinie der Querschnittsform steiler schneidende Ausrichtung zu ver­ drehen. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß Führungsstücke vorge­ sehen sind, deren mit der Schweißvorrichtung zusammenwirkender Teil um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse schwenk­ bar oder versetzbar ist.

Um schließlich die individuelle Einstellung der Führungsstücke auf die Querschnittsform des Bewehrungskorbes zu ermöglichen, ohne dabei die Verbindung zwischen dem betreffenden Führungsstück und seiner Antriebskette lösen zu müssen, wird vorgeschlagen, daß längs der Speichen der Hauptscheibe verschiebbar geführte und mit je einer Antriebskette verbundene Gleitleisten vorgesehen sind, an denen die Führungsstücke stufenlos verstellbar angebracht sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine axiale Ansicht der Hauptscheibe einer Bewehrungs­ schweißmaschine von der Supportscheibe her gesehen und

Fig. 2 die Draufsicht auf die kombinierte Stellvorrichtung des Schweißwagens, eine schematische Darstellung eines Signalgebers sowie einer Verstärkungs- und Folgeregel­ einrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Hauptscheibe ist, wie bei solchen Maschinen üblich, als Speichenrad ausgebildet. Sie hat einen Felgenring 1, Doppelspeichen 2 und eine Nabe 3. Fünf Lagerrollen 4 führen den Felgenring 1 an seinem Umfang. Die beiden oberen sind an einem Portalgerüst 5 gelagert. Die hohle Welle der Haupt­ scheibe erstreckt sich nach hinten und ist dort auf einem Lager­ bock gelagert. Der Antrieb der Hauptscheibe erfolgt mittels eines Ritzels 6 und eines Zahnkranzes am Felgenring.

Zwischen je zwei eine Doppelspeiche 2 bildenden bandförmigen Speichen ist eine Gleitleiste 7 verschiebbar geführt. Jede Gleit­ leiste 7 hängt an einer ebenfalls hinter der Hauptscheibe befind­ lichen endlosen Kette, die über Rollen in Achsrichtung umgelenkt ist. Die Ketten aller Speichen werden gemeinsam von einem hinter der Hauptscheibenwelle in deren Verlängerung angeordneten Hub­ zylinder, dem ersten Stellmotor, betätigt. Dadurch lassen sich die Gleitleisten 7 gleichlaufend radial verstellen. An jeder Gleitleiste ist ein Führungsstück 8 in Speichenrichtung stufenlos verstellbar angebracht. Diese Führungsstücke 8 dienen zur Führung und Auflage der Längsdrähte 9 des Bewehrungskorbes. Eine Beson­ derheit der Führungsstücke 8 besteht darin, daß sie mehrere nebeneinanderliegende Bohrungen 10 aufweisen und dadurch in einer bezüglich der Längsdrähte um einen kleinen Winkel ge­ schwenkten Stellung an den Gleitleisten 7 befestigbar sind. Der Wickeldraht 11 wird von unten links zugeführt und beim Drehen der Hauptscheibe über die Längsdrähte 9 gewickelt und an den Kreu­ zungsstellen mit diesen verschweißt. Die radiale Stellung der Führungsstücke 8 bestimmt die gezeigte ovale Konfiguration der Längsdrähte 9.

Die Schweißung besorgt eine Widerstandschweißvorrichtung 12, die auf einem Schweißwagen 13 montiert ist. Eine Kontaktrolle 14 der Schweißvorrichtung stellt die elektrische Verbindung mit dem be­ treffenden Führungsstück 8 her, und eine Schweißrolle 15 liegt auf dem Wickeldraht 11 auf. Der Schweißwagen 13 sitzt auf einem Lauf­ rahmen 16 und fährt auf vier Laufrollen 17 auf Querschienen 18 des Maschinengrundgestells, also quer zur Maschinenlängsrichtung.

Anhand von Fig. 2 wird der Antriebsmechanismus des Schweißwagens 13 bzw. seines Laufrahmens 16 beschrieben.

Die Konstruktion in der rechten Hälfte der Fig. 2 zeigt zwei Querschienen 18 und eine kurze Längsschiene 19 sowie den darauf beweglichen Laufrahmen 16 mit seinen Laufrollen 17. Der Lauf­ rahmen 16 hat noch zwei unten angeschweißte parallele Längsbleche 20, die durch eine Quertraverse 21 verbunden sind. An dieser ist das Hauptlager 22 einer Kugelgewindespindel 23 befestigt, die mittels eines ebenfalls an der Quertraverse 21 sowie am Lauf­ rahmen 16 befestigten Elektromotors 24 angetrieben wird. Zu beiden Seiten der Kugelgewindespindel 23 verläuft parallel zu ihr je eine Führungsstange 25. Diese Führungsstangen 25 sind am Maschinengrundgestell befestigt. Mit Hilfe zweier Gleitmuffen läßt sich eine Verbindungsscheibe 26 an den Führungsstangen 25 entlang schieben, sie läßt sich dabei nicht drehen. Mittels eines die Kugelgewindespindel 23 umgebenden Rohres ist die Spindel­ mutter 27 mit der Verbindungsscheibe 26 fest verbunden.

Andererseits ist ein hydraulischer Hubzylinder 28, der zweite Stellmotor, mittels einer Lasche 29 an der Längsschiene 19 angelenkt. Die Kolbenstange 30 dieses Hubzylinders 28 ist in die Verbindungsscheibe 26 eingeschraubt und dadurch mit dieser eben­ falls fest verbunden.

Zur Steuerung des Elektromotors 24, der zusammen mit der Kugel­ gewindespindel 23 und der Mutter 27 den dritten Stellmotor bildet, dient eine elektronische Schaltanordnung, die im folgenden beschrieben wird.

Teil dieser Schaltanordnung ist ein Signalgeber 31, der unten links schematisch dargestellt ist. Er befindet sich in dem Lagerbock 32 der Hauptscheibenwelle 33. Dieser Lagerbock 31 ist in Maschinenlängsrichtung gesehen im Schnitt dargestellt. Es ist ein trapezförmiger Kasten, auf dem oben das Lager 34 der Haupt­ scheibenwelle 33 befestigt ist. Der Signalgeber 31 umfaßt eine Schablone 35 in Form einer Scheibe, deren ovale Form die Querschnittsform der zu fertigenden Bewehrungskörbe vorgibt. Es handelt sich im Beispiel um ein Oval mit dem Verhältnis Breite : Länge wie 1 : 1,5 (Achsenverhältnis). An der Schablone 35 ist ein Kettenrad 36 befestigt, das über eine Kette 37 von einem auf der Haupt­ scheibenwelle 33 befestigten gleich großen Kettenrad 38 ange­ trieben wird. Somit dreht sich die Schablone 35 synchron mit der Haupt- und Supportscheibe der Maschine.

Mittels eines Fühlers 39, der einen Schiebewiderstand 40 bewegt, wird der Umfang der Schablone 35 radial abgetastet. Der Schiebewiderstand 40 erzeugt eine Führungsgröße, die über eine Leitung 41 einem Proportionalverstärker 42 zugeführt wird. Der Verstärkungsfaktor läßt sich an einem Stellglied 43 verändern. Die verstärkte Führungsgröße gelangt an einen Eingang eines Folgereglers 44. Andererseits wird die Stellung der Kugelgewinde­ spindel 23 bezüglich ihrer Spindelmutter 27 mittels eines Schiebewiderstandes 45 erfaßt, der ebenfalls die Form eines Teleskopzylinders hat und mit einem Ende an dem Verbindungsrohr zwischen Spindelmutter 27 und Verbindungsscheibe 26 und andererseits mit seiner Teleskopstange am Hauptlager 22 befestigt ist. Über eine Leitung 46 gelangt die vom Schiebewiderstand 45 ge­ lieferte elektrische Größe an den anderen Eingang des Folge­ reglers 44. Dieser vergleicht die beiden Größen und gibt über Leitungen 47 derartige Steuersignale an den Elektromotor 24, daß die Unterschiede der Eingangsgrößen des Folgereglers 44 möglichst schnell zu Null gemacht werden.

Ausgehend von der zuvor festgelegten Einstellung der Führungs­ stücke 8, wirkt die beschriebene Anordnung bei der Herstellung ovalzylindrischer Bewehrungskörbe wie folgt: Der Hubzylinder 28 und somit auch die Verbindungsscheibe 26 bleiben in Ruhe. Die notwendige Bewegung des Schweißwagens 13 zwischen dem kleinen und dem großen Halbmesser des Ovals bewirkt die Folgeregeleinrichtung allein mit dem Kugelgewindespindeltrieb 23, 24, 27. Wenn der Fühler 39 am kleinen Halbmesser der Schablone 35 steht, hat der Schweiß­ wagen 13 die kleinste Entfernung von der Maschinenachse und eine Vierteldrehung weiter seine größte Entfernung. In diesem Augen­ blick befindet sich auch der Fühler 39 in seiner achsfernen Stellung. Die Form des Ovals der Schablone 35 oder jede andere Form einer solchen Scheibe wird durch die Maschine proportional, im geometrischen Sinne ähnlich, vergrößert.

Soll am Ende des Korbs eine Muffe angebracht werden, so ist dies mit praktisch ausreichender Genauigkeit dadurch möglich, daß sämtliche Führungsstücke 8 um beispielsweise 3 cm radial nach außen gefahren werden mittels des die Ketten antreibenden Hubzylinders. Eine entsprechende Bewegung macht aber auch der mit jenem als Gleichlaufzylinder ausgebildete Hubzylinder 28. Damit wird dem Schweißwagen 13 mittels des Hubzylinders 28 eine Bewegung auf­ geprägt, die sich den das Oval erzeugenden Bewegungen der Kugel­ gewindespindel 23 überlagert.

Schließlich lassen sich mit der beschriebenen Maschine ohne Änderung der Schablone 35 größere ovale Bewehrungskörbe fer­ tigen, die das gleiche Halbmesserverhältnis haben. Dazu wird zunächst der Verstärkungsfaktor am Stellglied 43 erhöht. Sodann fährt man mit den Hubzylindern die Führungsstücke 8 und den Schweißwagen 13 so weit radial nach außen, daß die Führungsstücke 8 am kleinen Halbmesser des Ovals die gewünschte richtige Stellung einnehmen. Sodann fährt man die Hauptscheibe um eine Doppel­ speiche weiter, wobei sich entsprechend dem erhöhten Verstär­ kungsfaktor der Schweißwagen Fig. 13 weiter nach außen bewegt, so daß dieses Führungsstück auf die Schweißrolle genau eingestellt werden kann. Nach Weiterdrehung um eine Doppelspeiche muß auch das nächste Führungsstück etwas nach außen gerückt werden usw.

Schließlich sind alle Führungsstücke mit Ausnahme derjenigen an den kleinen Halbmessern individuell nachgestellt, und die Produktion kann sofort beginnen.

Es bleibt noch zu erwähnen, daß die beschriebene Maschine sämt­ liche Eigenschaften der einleitend beschriebenen bekannten Maschine aufweist, d. h. auch runde Bewehrungskörper beliebigen Durchmessers hergestellt werden können. Man braucht dazu nur die Führungsstücke alle auf den gleichen Mittenabstand zu rücken und die vorher geschwenkt angebrachten Führungsstücke wieder in ihre mittlere, radiale Ausrichtung zu bringen.

Claims (9)

1. Maschine zur Herstellung von Bewehrungskörpern für Betonrohre, wobei die Bewehrungskörper aus Längsstäben und über diese gewickelten, an den Kreuzungsstellen mit diesen ver­ schweißten Drähten bestehen, mit folgenden Merkmalen:

• - es ist eine ortsfeste Hauptscheibe und eine axial verfahrbare Supportscheibe vorgesehen,
• - die Scheiben sind gleichachsig gelagert und synchron antreibbar,
• - die Hauptscheibe trägt radial verstellbare Führungsstücke als Schweißauflage für die Längsstäbe,
• - es ist ein erster Stellmotor zur gemeinsamen gleichmäßigen Verstellung der Führungsstücke vorgesehen,
• - es ist ein mittels eines zweiten Stellmotors quer zur Maschinenlängsachse beweglicher Schweißwagen vorgesehen,
• - der erste und zweite Stellmotor sind gleichlaufend ausge­ bildet,
• - auf dem Schweißwagen ist eine Schweißvorrichtung montiert, die während der Drehbewegung der Hauptscheibe nacheinander Schweißungen an den Kreuzungsstellen ausführt,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - es ist ein Signalgeber (31) zur Erzeugung einer von der Drehwinkelstellung der Hauptscheibe abhängigen Führungsgröße vorgesehen,
• - es ist einer hinsichtlich des Verstärkungsfaktors einstellbare (43) Verstärkungseinrichtung (42) vorgesehen, welche die Füh­ rungsgröße proportional verstärkt,
• - es ist eine Folgeregeleinrichtung (44) unter Einschluß eines dritten Stellmotors (23, 24, 27) vorgesehen, der sich nach Maßgabe der verstärkten Führungsgröße bewegt, und
• - der zweite und dritte Stellmotor (28; 23, 24, 27) sind hintereinander gekoppelt und bewegen den Schweißwagen (13) entsprechend der Summe ihrer Stellbewegungen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (31) eine drehbar gelagerte, mit der Haupt­ scheibe gleichlaufend gekoppelte, unrunde Schablone (35) sowie eine Abtastvorrichtung (39) mit einem Stellglied (40) umfaßt.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (35) als ovale Scheibe ausgebildet und um die zur Scheibenfläche senkrechte Mittelachse drehbar gelagert ist.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Stellmotor eine mittels eines Elektromotors (24) ange­ triebene, mit einer Mutter (27) zusammenwirkende Kugelgewindespindel (23) aufweist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die undrehbar geführte Mutter (27) der Kugelgewindespindel (23) mit der Antriebseite (30) des zweiten Stellmotors (28) und das Lager (22) der Kugelgewindespindel (23) mit dem Schweißwagen (13, 16) fest verbunden ist.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsstücke (8) vorgesehen sind, deren mit der Schweißvor­ richtung (12) zusammenwirkender Teil um eine in Maschinenlängs­ richtung verlaufende Achse schwenkbar oder versetzbar ist.

7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Speichen (2) der Hauptscheibe verschiebbar geführte und mit je einer Antriebskette verbundene Gleitleisten (7) vorgesehen sind, an denen die Führungsstücke (8) stufenlos verstellbar ange­ bracht sind.

8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Taktsteuerung des Maschinenantriebs vorge­ sehen ist, welche den Antrieb jeweils nach Weiterdrehung um ein Führungsstück stillsetzt.