EP0677343B1

EP0677343B1 - Verfahren und Maschine zur Fertigung individueller Bewehrungen für Stahlbetonflächentragwerke

Info

Publication number: EP0677343B1
Application number: EP95105344A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Häussler; Norbert Dipl.-Ing. Nieder
Original assignee: Wilhelm Häussler; Norbert Dipl.-Ing. Nieder
Current assignee: HAEUSSLER PLANUNG GMBH
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1995-04-08
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2015-04-08
Also published as: ATE159874T1; DE9421500U1; DE59500932D1; DK0677343T3; EP0677343A1; DE4436610A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung individueller Bewehrungen für Stahlbetonflächentragwerke, wobei die Bewehrung mindestens eine, auf der Baustelle in einer Richtung auszurollende Stabmatte mit in Ausrollrichtung verlaufenden flexiblen Bändern und an diesen rechtwinklig befestigten Stäben und mindestens eine darüber rechtwinklig zur ersten Stabmatte ausgerollte zweite Stabmatte aufweist, deren Stäbe auf den sie kreuzenden Stäben der ersten Stabmatte lose aufliegen, und wobei die Bänder in einem Mattenkonfektionierer mit den Stäben bestückt und die Matte zu einer Rolle aufgewickelt wird.
Aus der US-A-3797193 ist ein solches Verfahren bekannt. Es rationalisiert die Fertigung und reduziert die heute üblicherweise verbaute Stahlmenge für die Bewehrung, jedoch eignet sich dieser Vorschlag nicht für eine vollautomatische Fertigung individueller Bewehrungsmatten, die Bewehrungsstäbe in einem großen Durchmesserbereich aufweisen können.
Unter dem Namen ALLPLOT ist ein CAD-System der Fa. Nemetschek Programm System GmbH, München bekannt, das ein Programm aufweist, welches den statischen Bedingungen des Bauwerks entsprechende Bewehrungslisten und -pläne erstellt. Die Datei enthält neben der laufenden Stabnummer den Durchmesser und die Länge des Stabes. Dieses Programm ist für Unterzug-Bewehrungen, nicht aber für Flächentragwerke einsetzbar, weil hier weitere Dimensionen hinzukommen müßten. Mit diesem Programm wird die Erstellung der Bewehrungspläne und -listen beschleunigt. Auf die Fertigung der Bewehrung selbst hat dieses Programm aber keinen Einfluß.
Maschinen zur automatischen Herstellung von Bewehrungsgittern sind ebenfalls bekannt, z.B. aus der DE-A-36 15 460, allerdings können mit ihr nur genormte Fertigdecken hergestellt werden. Für die Herstellung individueller Bewehrungsmatten fehlen die Steuerungsvoraussetzungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Fertigungsverfahren für individuelle Bewehrungen zu schaffen, das ausgehend von Rechendaten eines erweiterten Baustatik-Rechenprogrammes eine vollautomatische Herstellung von Bewehrungsmatten ohne jegliche manuelle Tastatureingaben von Daten und mechanische Eingriffe erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Das dem Baustatiker zur Verfügung stehende Computerprogramm, z.B. das vorerwähnte ALLPLOT-Programm, braucht nur derart erweitert zu werden, daß es außer den charakteristischen Stabdaten auch die Positionsdaten der Stäbe pro Mattenlage ermittelt. Nach der Finite-Elemente-Methode werden dann in Abhängigkeit von der Eingabe eines beliebigen statischen Systems sowohl die stabspezifischen als auch die mattenspezifischen Werte aller Stäbe der beiden unteren und der beiden oberen Stablagen der Bewehrung errechnet. Dabei sind insbesondere bei Flächen-Tragwerken diese Werte auf einer begrenzten Flächeneinheit häufig ungleich, wobei sich die Stäbe oder Stabgruppen in Länge, Dicke, Längsposition und gegenseitigem Abstand unterscheiden können. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer vollautomatischen Fertigung der Bewehrungsmatten. Dank der individuellen Herstellung wird eine erhebliche Reduzierung der Baustahlmenge erreicht.
Im einfachsten Fall benötigt die Erfindung lediglich zwei Maschinen, die rechnergesteuert arbeiten, nämlich einen Stabbildner und einen Mattenkonfektionierer. Beide Maschinen haben etwa eine Länge gleich der maximalen Stablänge von z.B. 15 m. Eine Stabmattenrolle mit 15 m Länge ist problemlos im Straßenverkehr zu transportieren. Dem Stabbildner sind Drahtcoils oder Drahtmagazine für die Stäbe vorgeschaltet.
Der Stabbildner wirft nacheinander vom Programmodul gesteuert die hinsichtlich Länge und Durchmesser ausgewählten Stäbe aus. Diese Stäbe müssen noch in die richtige Längsposition für die spätere Stabmatte verschoben werden. Dies kann außerhalb des Stabbildners geschehen. Nach einer erfindungsgemäßen Variante ist diese Längsschiebeeinrichtung für die Stäbe dem Mattenkonfektionierer zugeordnet.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht noch darin, daß die Bänder federelastisch ausgebildet sind. Als praktisch hat sich erwiesen, schmale Stahlbänder zu verwenden, wie sie für Verpackungszwecke eingesetzt werden. Diese haben ein ausreichendes Federvermögen. Das für das Ausrollen der Matten auf der Baustelle notwendige Drehmoment wird erfindungsgemäß wenigstens zum Teil von den in der Stabmattenrolle gespeicherten Federkräften der Bänder bereitgestellt. Die Federstärke der Bänder kann so groß gewählt werden, daß auch bei dicken Stabmattenrollen ein leichter Anstoß genügt, um ein selbstätiges Ausrollen zu erreichen.
Zwei Möglichkeiten zum Betreiben des Konfektionierers liegen im Rahmen der Erfindung. Die eine Möglichkeit besteht darin, die Bänder intermittierend anzutreiben und während der Stillstandsperioden mit den Stäben zu verbinden. Die Alternative besteht darin, die Bänder kontinuierlich laufen zu lassen, wobei die Stabverbindungsorgane während des Verbindungsvorganges in einem Vorlaufhub mit den Bändern mitbewegt werden und nach Beendigung des Verbindungsvorganges ihren Rückhub in die Ausgangsposition ausführen.
Da eine universelle Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens voraussetzt, daß Stäbe im Durchmesserbereich von 5 mm bis 28 mm in ein und derselben Matte vorhanden sein können, wird gemäß einer Ausführungsform erfindungsgemäß das Bindeverfahren zum Befestigen der Stäbe auf den Bändern gewählt. Als Bindemittel wird Draht verwendet. An jeder Kreuzungsstelle des Stabes mit einem Band wird jeweils oberhalb des Stabes und unterhalb des Bandes jeweils ein Drahtverbinder angeordnet. Die Drahtverbinder schießen wechselseitig Drahtlängen in einen Aufnahmetrichter des jeweils anderen Drahtverbinders. Anschließend werden die Drehköpfe der Drahtverbinder in Rotation versetzt, wodurch der Stab am Band festgebunden wird. Der Einschießvorgang und der Verdrillvorgang sind zeitlich vom Stabdurchmesser unabhängig, sodaß die Befestigungszeit für alle Stabdurchmesser dieselbe ist.
Eine wichtige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist noch darin zu sehen, daß die Stabmattenrolle kernfrei, also ohne Wickeldorn hergestellt wird. Die gesamte Stabmattenrolle kann somit ohne übrigbleibende Gegenstände an der Baustelle verarbeitet werden, sodaß der Transport von wiederverwendbaren Rücklaufteilen gespart wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Bänder jeweils einen Vorlaufabschnitt aufweisen, der in der Aufwickelstation zu einem Wickelring verformt wird, sodaß der erste Bewehrungsstab auf die von den Bändern gebildeten umfangsgeschlossenen Wickelringe trifft. Um diese Wickelringe zu stabilisieren, empfiehlt es sich, die Bandvorlaufabschnitte zu profilieren, ihnen also beispielsweise einen V-Querschnitt zu geben. Aufgrund dieser Verformung ergibt sich der Vorteil einer zusätzlichen Formschlußführung in den Führungsrollen oder den Führungsbändern der Aufwickelstation.
Ein alternatives oder kumulatives Merkmal gemäß der Erfindung besteht darin, daß am ersten Stab der Stabmatte vor dem Aufwickelvorgang im Längsabstand mindestens zwei Drahtringe angeschweißt werden, die beim anschließenden Aufwickeln der Matte als Wickelkern wirken und auf der Baustelle einfach abgebrochen werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Maschine zur Fertigung von Stabmattenrollen für die Bewehrung von Stahlbetonflächentragwerken, wobei die aufzuwickelnde Stabmatte aus biegsamen parallelen Bändern und an diesen gehalterten Stäben besteht, mit einer Fördereinrichtung, die die Stäbe einer Längsschiebeeinrichtung zuführt, von der die Stäbe zu einem Mattenkonfektionierer gelangen, der eine Anzahl in Abständen angeordneter Bandvorratsrollen aufweist, von denen die Bänder parallel zueinander zu Wickelrollen einer Aufwickeleinrichtung führen und die Längsschiebeeinrichtung ein Rollenbett aufweist, deren Rollen mit zueinander und zu den Bändern parallelen Achsen jeweils zwischen zwei Bändern angeordnet und längs einer rechtwinklig zu den Bändern verlaufenden Linie ausgerichtet sind und die Rollen im Querschnitt wenigstens angenähert V-förmig profiliert sind und mindestens eine der Rollen mit einem Antriebsmotor gekuppelt ist, der den Antrieb der Längsschiebeeinrichtung bildet.
Eine derartige Maschine ist aus der eingangs genannten US-A-3797193 bekannt. Die Stäbe werden bei dieser bekannten Maschine jeweils zwischen unteren und oberen Metallbändern angeordnet. Die oberen Metallbänder werden schlaufenförmig um die Stäbe herumgelegt und mit den unteren Bändern jeweils verschweißt. sodaß Bandschlaufen gebildet werden, in denen die Stäbe längs verschiebbar gehaltert sind. Die Stäbe können daher auf der Baustelle relativ zueinander beliebig verschoben werden und sogar ganz herausgezogen werden, um den gegebenen statischen Bedingungen Rechnung zu tragen. Bei den so hergestellten Matten handelt es sich also um Standardmatten, die erst auf der Baustellen den individuellen Erfordernissen angepaßt werden. Aus der Zeichnung dieses Dokumentes ist zu entnehmen, daß die Stäbe gleich lang sind und auch in gleichen Abständen auf den Bändern positioniert werden. Das individuelle Anpassen der Bewehrungsmatte auf der Baustelle ist arbeitsaufwendig, ungenau und birgt die Gefahr von Bewehrungsfehlern in sich.
Die erfindungsgemäße Maschine unterscheidet sich von diesem Stand der Technik dadurch, daß ein an sich bekanntes Statik-CAD-Programm, welches aus den statischen Bedingungen des Tragwerks die Bewehrungsstäbe einer Stabmatte mit den Ausgangsdaten: Laufnummer, Dicke und Länge errechnet, dadurch erweitert ist, daß es für jeden Stab den Abstand vom vorherigen Stab und den Abstand eines Stabendes von einem imaginären Mattenrand als zusätzliche Positionsdaten ermittelt, daß ein Transformationsprogramm in einem Computer die Ausgangsdaten und die Positionsdaten des CAD-Programmes in ein Maschinensteuerprogramm oder mehrere Programmodule umsetzt, daß der Längsschiebeeinrichtung ein computergesteuerter Stabbildner vorgeschaltet ist, der, in Abhängigkeit von dem, die transformierten Ausgangsdaten enthaltenden Programmodul, Drahtwickel oder Drahtmagazine von Drähten entsprechender Durchmesser auswählt, die Drähte abspult bzw. abzieht und ggf. nach Geradrichten zur Bildung der Stäbe auf vorgegebene Längen abschneidet, daß die Stäbe nacheinander mittels einer Längsschiebeeinrichtung in vorgegebene Längspositionen bezüglich des Mattenkonfektionierers verschoben werden, wobei der Antrieb der Längsschiebeeinrichtung von dem, wenigstens einen Teil der transformierten Positionsdaten enthaltenden Programmodul angesteuert wird, und daß die Bänder im Mattenkonfektionierer in einer einzigen Bänderlaufebene geführt sind und einseitig mit den Stäben derart bestückt werden, daß sie in ihren, von der Längsschiebeeinrichtung bewirkten Längspositionen an den Bändern relativ unverschiebbar befestigt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Maschine wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 erreicht. Für eine maximale Mattenbreite von 15 m werden z.B. 11 Bänder mit einem jeweiligen Zwischenabstand von 1,50 m vorgesehen. Die Maschinenmodule können z.B. eine Breite von 0,2 m bis zum Bandabstand von 1,50 m haben. Alle Module sind gleich und austauschbar. Die Gestelle lassen sich durch mechanische Verbindungsglieder starr miteinander verbinden. In gleicher Weise ist es möglich, die Antriebswellen der Bandvorschubeinrichtungen aller Module durch Verbindungswellen mittels Wellenkupplungen miteinander mechanisch zu verbinden, sodaß ein einziger Antriebsmotor für alle Antriebsrollen der Bandvorschubeinrichtung für die Bänder ausreicht. Gleiches gilt für die Antriebswellen der Aufwickeleinrichtung. Jedes Modul ist somit einem der Bänder oder einer Gruppe von Bändern zugeordnet.
Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, wird diese näher beschrieben.
Es zeigt:

FIG. 1: eine Ansicht einer Fertigungsmaschine für Bewehrungen mit einem Stabbildner und einem Mattenkonfektionierer,
FIG. 2: ein Flußdiagramm zur Erzeugung der Steuersignale für die einzelnen Antriebe der Herstellungsmaschine,
FIG. 3: eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Mattenkonfektionierers,
FIG. 4: eine Seitenansicht des Mattenkonfektionierers mit Stabzufuhreinrichtung und Stablängsschiebeeinrichtung,
FIG. 5: eine Vorderansicht des Konfektionierers mit Darstellung der Modulbauweise der Maschine, wobei jedem der Vielzahl an Bändern ein eigenes Maschinenmodul zugeordnet ist,
FIG. 6: eine vergrößerte Ansicht der Figur 5,
FIG. 7: eine Detailansicht für die bewegbare Lagerung der Stäbe im Konfektionierer,
FIG. 8: eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Mattenkonfektionierers,
FIG. 9: eine Schnittansicht längs der Linie A-A der Figur 8, und
FIG. 10: eine schematische Detailansicht eines Drahtverbinders zum Verbinden eines Stabes an einem Band.

Die allgemein mit 10 bezeichnete Maschine zur Herstellung von aufgewickelten Bewehrungsmatten umfaßt einen Stabbildner 12 und einen Mattenkonfektionierer 14. Dem Stabbildner 12 ist eine Vorratsstation vorgeschaltet, in der eine Anzahl Drahtrollen 16 drehbar angeordnet ist, auf denen die Drähte unterschiedlichen Durchmessers für die Bewehrungsstäbe aufgewickelt sind. Solche Stabbildner sind bekannt und brauchen daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Programmgesteuert wird einer der Drähte in den Stabbildner 12 hineingezogen, gerade gerichtet und auf Länge abgeschnitten. Die Stäbe 18 verlassen den Stabbildner 12 über eine Rutsche und können entweder direkt oder mittels einer nicht dargestellten Übergabeeinrichtung dem Mattenkonfektionierer 14 zugeführt werden.
Dickere Stäbe 18 werden aus Magazinen mit geraden Stabrohlingen gewonnen, die z.B. stumpf aneinandergeschweißt im Stabbildner auf Länge geschnitten werden.
Der Mattenkonfektionierer weist eine Anzahl paralleler Blechbänder 20 auf, die von Vorratsrollen 22 über Umlenkrollen 24 zu Aufwickeleinrichtungen 26 geführt werden. Jedes Band 20 ist im Bereich einer Stabverbindungseinrichtung 28 zwischen zwei Umlenkrollen 24 horizontal geführt, wobei in Fig. 1 eine unmittelbar vor der Aufwickeleinrichtung 26 befindliche Umlenkrolle weggelassen worden ist. Alle links von der Verbindungseinrichtung 28 befindlichen Umlenkrollen 24 sind koaxial ausgerichtet. Gleiches gilt für die nicht dargestellten rechtseitigen Umlenkrollen. Zwischen dieser Rollenanordnung wird eine horizontale Bandlaufebene definiert. Die Stabverbindungseinrichtung 28 gemäß Fig. 1 umfaßt für jedes Band 20 eine unterhalb der Bandlaufebene auf- und abbeweglich antreibbare Schweißelektrode 30 sowie einen oberhalb an Schweißelektroden 30 angeordnete Gegenelektrode 32 an einer durchgehenden Schiene oder einem abklappbaren Bügel 64 (Figur 8). Zwischen je zwei unteren Schweißelektroden 30 befinden sich profilierte Rollen 34, die ein rechtwinklig zur Bandlaufrichtung gerichtetes Rollenbett ergeben, in das die Stäbe auf einer Rutsche 36 (Figuren 3, 4) gelangen. Anschlagklappen 38 stoppen das Abwärtsrutschen der Stäbe 18 auf dem Rollenbett. Mindestens eine der Rollen 34 hat einen Antrieb 40, der eine Längsschiebeeinrichtung für den Stab 18 darstellt, um ihn quer zur Mattenlängsrichtung in die gewünschte Position zu bringen. Ist diese erreicht, fahren die unteren Schweißelektroden 30 aufwärts und drücken den Stab 18 mit den benachbarten Bandabschnitten der Bänder 20 gegen den oberen Schweißbalken 32, sodaß der Stab 18 an den Kreuzungsstellen mit den Bändern 20 verschweißt wird.
Um den nächsten Stab 18 in richtigem Abstand vom vorhergehenden Stab auf den Bändern 20 zu positionieren, weist die Maschine 10 eine Bandvorschubeinrichtung 42 auf, die aus einer motorisch angetriebenen Rolle besteht, welche mit der oberen Umlenkwalze 24 einen engen Laufspalt für das Band 20 bildet. Der Antriebsmotor der Bandvorschubeinrichtung 42 ist ein Schrittmotor, der programmgesteuert die jeweils benötigte Vorschublänge der Bänder 20 bewirkt und die Bänder dann anhält. Die Aufwickeleinrichtungen 26 halten die von der Vorschubeinrichtung 42 ablaufenden Bänder 20 ausreichend straff. Die Vorschubeinrichtung 42 wirkt damit als Bremse.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist jeder Bandwickel in der Aufwickeleinrichtung 26 auf einer Anzahl angetriebener Rollen gelagert. Die Stützrollen für den Bandwickel bewirken auch bei kleinem Wickeldurchmesser des Bandwickels eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als sie der von der Bandvorschubeinrichtung 24 gesteuerten Bandgeschwindigkeit entspricht. Die Bandwickel rutschen somit auf den Stützrollen der Aufwickeleinrichtung 26 durch.
In Verbindung mit Fig. 2 wird nun die Ansteuerung der Antriebe der Maschine 10 beschrieben. Ein Baustatik-Rechenprogramm 44 erzeugt eine spezielle, den jeweiligen statischen Erfordernissen eines Flächentragwerkes entsprechende Datei 45, mit den entsprechenden Werten für die Biegebewehrung. Diese Datei 45 wird durch ein Transformationsprogramm 46 so formatiert, daß sich daraus die erforderlichen Daten 47 für mehrere Programmodule ergeben, die einem Bewehrungsplan analog sind. Die Programmdaten 47 werden auf einer Diskette 48 abgespeichert. Auf der Diskette 48 sind drei Programmodule 50, 52, 54 gespeichert. Das Programmodul 50 enthält die stabspezifischen Ausgangsdaten der nacheinander zu befestigenden Stäbe 18, nämlich die Reihenfolge, die Länge und den Durchmesser des jeweiligen Stabes 18. Das Programmodul 52 enthält Positionssteuerdaten für die Längspositionen der aufeinander folgenden Stäbe 18 auf der herzustellenden Matte und das Programmodul 54 enthält die Positionssteuerdaten für den Abstand des jeweiligen Stabes vom vorhergehenden Stab. Die Steuerdaten des Programmoduls 50 werden im Rechner in Steuersignale für die Antriebe im Stabbildner 12 umgesetzt und über ein Kabel 51 an den Stabbildner 12 übertragen. Aus den Programmdaten der Programmodule 52, 54 werden in demselben Rechner oder einem, dem Mattenkonfektionierer 14 zugeordneten Rechner Steuersignale erzeugt, die über Leitungen 53, 55 den Längsschiebeantrieb 40 und die Bandvorschubeinrichtung 42 ansteuern. Der Schweißbalken 32 erhält über die Leitung 57 in Abhängigkeit vom Bandvorschub 42 zeitlich Schweißstrom, womit gewährleistet ist, daß die Stillstandszeiten der Bänder 20 durch entsprechende Ansteuerung der Bandvorschubeinrichtung 42 auf die notwendige Schweißzeit abgestimmt wird, die vom Durchmesser der Stäbe 18 abhängig ist und durchschnittlich bei etwa 4 Sekunden liegt. Deswegen werden den Elektroden des Schweißbalkens 32 Steuersignale zugeführt, die die Durchmesserdaten der Stäbe 18 und die Positionsdaten aus der Längsschiebeeinrichtung 40 berücksichtigen, um nur diejenigen Schweißelektroden an den tatsächlichen Kreuzungspunkten des Stabes mit den Bändern zu aktivieren.
Alternativ können vom Programm 46 zusätzlich die Steuersignale zum Steuern der Antriebe 12, 40 und 42 erzeugt werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich , daß alle charakteristischen Daten 47, die auch direkt über ein Netzwerk dem Rechner in der Eisenbiegerei zugeführt werden können, ohne jegliche Tastatureingaben und weitere Eingriffe die Antriebe des Stabbildners 12 und des Mattenkonfektionierers 14 steuern, sodaß vollautomatisch nacheinander die einzelnen Bewehrungsmatten für eine Bewehrung hergestellt werden.
Die Figuren 5-10 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem der Mattenkonfektionierer 14 aus einer Anzahl identischer Maschinenmodule 15 zusammengesetzt ist, die auf Rädern verfahrbar sind und im Ausführungsbeispiel dicht aneinander stehen. Jedes Maschinenmodul 15 verarbeitet eines der Metallbänder 20. Die Stäbe 18 gelangen aus dem Stabbildner 12 über einzelne Rutschschienen 36 zu der modular aufgebauten Konfektioniermaschine 14. Seitlich versetzt zur vertikalen Laufebene eines Bandes 20 ist in jedem Maschinenmodul 15 eine profilierte Rolle 34 angeordnet. Wenigstens eine dieser Rollen 34 weist den Längsschiebeantrieb 40 auf oder die Längsschiebeantriebe 40 aller Maschinenmodule 15 sind miteinander elektrisch verbunden, könnten aber auch mechanisch gekuppelt sein und laufen synchron. Jedes Maschinenmodul 15 hat mehrere nebeneinander auf einer gemeinsamen Welle drehbare Bandvorratsrollen 22, sodaß bei Aufbrauch einer Rolle 22 das abgelaufene Bandende mit dem Bandanfang der daneben liegenden Rolle z.B. durch eine Haken-Ösen-Verbindung mechanisch verbunden werden kann. Die Rutschschienen 36 weisen eine Anzahl Sperrhebel 37 auf, die einen Puffer für eine Anzahl Stäbe 18 bilden. Zwischen je zwei Sperrhebeln 37 wird ein Vorratsfach für einen einzigen Stab 18 gebildet. Programmgesteuert werden während des Antriebes der Bandvorschubeinrichtung 42 die Sperrhebel 37 nacheinander kurzfristig geöffnet, sodaß der unterste Stab 18 auf die Rollen 34 des Rollenbettes gelangt und die darüber liegenden Stäbe 18 in das jeweils darunter liegende Fach rutschen. Da die Rollen 34 den Stab 18 oberhalb der Bandlaufebene halten, kann nun die Stablängsschiebeeinrichtung 40 den Stab in Längsposition bringen, noch bevor der Bandvorschub 42 stoppt. Ist der richtige Abstand zum vorhergehenden Stab hergestellt, werden die Bänder 20 kurzfristig angehalten und die Stabverbindungseinrichtungen 28 treten in Aktion. Diese bestehen gemäß Fig. 10 aus zwei Drahtverbinder-Aggregaten 80, 82. Der Drahtverbinder 80 hat einen eingebauten Drahtvorschub, welcher eine bestimmte Drahtlänge 84 koaxial aus einem Drehkopf 86 nach oben herausschießt. Das Drahtvorderende gelangt in eine Umlenknut des oberen Aggregates 82, welches den Draht biegt und in ein trichterförmiges Loch 88 des Drehkopfes 86 hineindrückt. Anschließend rotiert der Drehkopf 86 einige Umdrehungen, bis die Drahtschlinge am Kreuzungspunkt zwischen Stab 18 und Band 20 fest geschlossen wird und abschert.
Alternativ zu dem in Fig. 10 dargestellten Drahtverbinder kann dieser zwei identische Drahtverbindungsaggregate auf beiden Seiten der Bandlaufebene aufweisen, die wechselseitig zusammenwirken. Jedes Aggregat schießt dann dieselbe Drahtlänge geradlinig in das sich verengende Loch des Drehkopfes des gegenüberliegenden Aggregates und die Drehköpfe beider Aggregate treten dann in Rotation, um eine obere und eine untere Verdrillung zu bewirken.
Gemäß Fig. 7 sind die Rollen 34 mit ihren Antrieben 40 unter die Laufebene der Bänder 20 mittels geeigneter Stellzylinder 60 absenkbar. Der Stab 18 wird dann auf die Bänder 20 gelegt und von diesen in Mattenlängsrichtung mitbewegt. Die Drahtverbindungs-Aggregate 80, 82, können ebenfalls für die Dauer der Verbindungsaktion mit den Bändern 20 bewegt werden, wofür sie um die Achse 92 schwenkbar angeordnet sind. Dank zeitlicher Synchronisierung, kann der intermittierende Betrieb der Bandvorschubeinrichtung durch einen kontiniuierlichen Betrieb ersetzt werden. Der Stababstand wird dann durch die zeitlichen Absenkintervalle der Rollen 34 gesteuert, sodaß die Längsschiebeeinrichtung 34, 40 mit ihrem Hub/Senkantrieb auch die Positionierfunktion übernimmt.
Nach Figur 8 ist das obere Drahtverbindungs-Aggregat an einem Schwenkarm 64 befestigt, der die Aufwickelstation 26 übergreift. Diese Aggregate können aber auch über einen, das Band 20 umgehenden Bügel mit dem unteren Drahtverbindungsaggregat verbunden sein.
Die Aufwickeleinrichtung 26 gemäß Fig. 8 hat zwei bodenseitige Stützrollen 66 für die Stabmattenrolle 68, von denen eine motorisch angetrieben wird. Weiterhin sind eine obere ortsfest gelagerte Umlenkrolle 69 und eine verschwenkbare Umlenkrolle 70 vorgesehen und die vier Rollen 66, 66, 69, 70 werden von einer Bandschlinge 72 umschlungen, die die Stabmattenrolle 68 über einen erheblichen Teil ihres Umfanges umgibt. Der Schwenkarm der Rolle 70 ist gegen Uhrzeigerdrehrichtung federnd vorgespannt und nimmt zu Beginn des Aufwickelvorganges die gestrichelte Stellung ein. Die Rolle 70 drückt dann auf den Anfangswickel des Bandes 20 und hält diesen in Formschlußeingriff mit einer V-förmigen Rille 74 der Bandschlinge 72. Die Vorlaufabschnitte jedes Bandes 20 werden mittels einer nicht dargestellten Profiliereinrichtung ebenfalls V-förmig verformt, sodaß sie in den Rillen 74 formschlüssig eingreifen können. Diese Verformung der Bandvorlaufabschnitte über eine Länge gleich dem anfänglichen Wickeldurchmesser stabilisiert die Ringe gleichzeitig, sodaß die einzelnen Bandringe einen Ersatz für einen Wickelkern der Stabmattenrolle 68 bilden.

Claims

Verfahren zur Fertigung individueller Bewehrungen für Stahlbetonflächentragwerke, wobei die Bewehrung mindestens eine, auf der Baustelle in einer Richtung auszurollende Stabmatte mit in Ausrollrichtung verlaufenden flexiblen Bändern (20) und an diesen rechtwinklig befestigten Stäben (18) und mindestens eine darüber rechtwinklig zur ersten Stabmatte ausgerollte zweite Stabmatte aufweist, deren Stäbe (18) auf den sie kreuzenden Stäben (18) der ersten Stabmatte lose aufliegen, und wobei die Bänder (20) in einem Mattenkonfektionierer (14) mit den Stäben (18) bestückt werden und die Matte zu einer Rolle aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein an sich bekanntes Statik-CAD-Programm, welches aus den statischen Bedingungen des Tragwerks die Bewehrungsstäbe (18) einer Stabmatte mit den Ausgangsdaten: Laufnummer, Dicke und Länge errechnet, dadurch erweitert wird, daß es für jeden Stab (18) den Abstand vom vorherigen Stab (18) und den Abstand eines Stabendes von einem imaginären Mattenrand als zusätzliche Positionsdaten ermittelt, daß die Ausgangsdaten und die Positionsdaten des CAD-Programmes mittels eines Transformationsprogrammes in einem Computer in ein Maschinensteuerprogramm oder mehrere Programmodule (50, 52, 54) umgesetzt werden, daß

b) ein computergesteuerter Stabbildner (12) in Abhängigkeit von dem, die transformierten Ausgangsdaten enthaltenden Programmodul (50), Drahtwickel oder Drahtmagazine von Drähten entsprechender Durchmesser auswählt, die Drähte abspult bzw. abzieht und ggf. nach Geradrichten zur Bildung der Stäbe (18) auf vorgegebene Längen abschneidet, daß

c) die Stäbe (18) nacheinander mittels einer Längsschiebeeinrichtung (34, 40) in vorgegebene Längspositionen bezüglich des Mattenkonfektionierers (14) verschoben werden, wobei der Antrieb (40) der Längsschiebeeinrichtung von dem, wenigstens einen Teil der transformierten Positionsdaten enthaltenden Programmodul (52) angesteuert wird, und daß

d) die Stäbe (18) auf quer zu ihnen verlaufenden Bändern (20) des Mattenkonfektionierers (14) in, von den transformierten Positionsdaten des oder eines Programmoduls (54) gesteuerten Abständen an diesen unverschieblich befestigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bänder (20) Federstahlmaterial verwendet wird und das für das Ausrollen der Stabmattenrollen (68) auf der Baustelle notwendige Drehmoment wenigstens zum Teil von den in der Stabmattenrolle (68) gespeicherten Federkräften der Bänder (20) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (20) intermittierend angetrieben und während der Stillstandsperioden mit den Stäben (18) verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabmattenrolle (68) kernfrei aufgewickelt wird, indem in einem Bandvorlauf in einer Aufwickeleinrichtung (26) jedes, aus Metallblech bestehende Band (20) einen Bandring erzeugt, bevor der erste Stab (18) die Bandringe miteinander verbindet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (20) wenigstens im Bereich ihrer anfänglichen Bandringe durch Querschnittsverformung versteift werden.
Maschine zur Fertigung von Stabmattenrollen für die Bewehrung von Stahlbetonflächentragwerken, wobei die aufzuwickelnde Stabmatte aus biegsamen parallelen Bändern (20) und an diesen gehalterten Stäben (18) besteht, mit einer Fördereinrichtung, die die Stäbe (18) einer Längsschiebeeinrichtung (34, 40) zuführt, von der die Stäbe zu einem Mattenkonfektionierer (14) gelangen, der eine Anzahl in Abständen angeordneter Bandvorratsrollen (22) aufweist, von denen die Bänder (20) parallel zueinander zu Wickelrollen einer Aufwickeleinrichtung (26) führen und die Längsschiebeeinrichtung (34, 40) ein Rollenbett aufweist, deren Rollen (34) mit zueinander und zu den Bändern (20) parallelen Achsen jeweils zwischen zwei Bändern (20) angeordnet und längs einer rechtwinklig zu den Bändern (20) verlaufenden Linie ausgerichtet sind und die Rollen (34) im Querschnitt wenigstens angenähert V-förmig profiliert sind und mindestens eine der Rollen (34) mit einem Antriebsmotor (40) gekuppelt ist, der den Antrieb der Längsschiebeeinrichtung (14) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein an sich bekanntes Statik-CAD-Programm, welches aus den statischen Bedingungen des Tragwerks die Bewehrungsstäbe (18) einer Stabmatte mit den Ausgangsdaten: Laufnummer, Dicke und Länge errechnet, dadurch erweitert ist, daß es für jeden Stab (18) den Abstand vom vorherigen Stab (18) und den Abstand eines Stabendes von einem imaginären Mattenrand als zusätzliche Positionsdaten ermittelt, daß ein Transformationsprogramm in einem Computer die Ausgangsdaten und die Positionsdaten des CAD-Programmes in ein Maschinensteuerprogramm oder mehrere Programmodule (50, 52, 54) umsetzt, daß

b) der Längsschiebeeinrichtung (34, 40) ein computergesteuerter Stabbildner (12) vorgeschaltet ist, der, in Abhängigkeit von dem, die transformierten Ausgangsdaten enthaltenden Programmodul (50), Drahtwickel oder Drahtmagazine von Drähten entsprechender Durchmesser auswählt, die Drähte abspult bzw. abzieht und ggf. nach Geradrichten zur Bildung der Stäbe (18) auf vorgegebene Längen abschneidet, daß

c) die Stäbe (18) nacheinander mittels der Längsschiebeeinrichtung (34, 40) in vorgegebene Längspositionen bezüglich des Mattenkonfektionierers (14) verschoben werden, wobei der Antrieb (40) der Längsschiebeeinrichtung von dem, wenigstens einen Teil der transformierten Positionsdaten enthaltenden Programmodul (52) angesteuert wird, und daß

d) die Bänder (20) im Mattenkonfektionierer (14) in einer einzigen Bänderlaufebene geführt sind und einseitig mit den Stäben (18) derart bestückt werden, daß sie in ihren, von der Längsschiebeeinrichtung (34, 40) bewirkten Längspositionen an den Bändern relativ unverschiebbar befestigt werden.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (34) den jeweiligen Stab (18) auf einem Niveau oberhalb der Bänderlaufebene führen und auf ein Niveau unterhalb dieser Ebene absenkbar sind.
Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Bänder (20) eine Bandvorratsrolle (22), eine Bandvorschubeinrichtung (42), eine Stabverbindungseinrichtung (28) und eine Aufwickeleinrichtung (26) zugeordnet sind, und daß diese Einrichtungen in einem eigenen Maschinengestell (15) angeordnet sind, daß eine Anzahl Gestelle (15) höchstens gleich der Zahl der Bänder (20) in Modulbauweise fluchtend ausgerichtet nebeneinander gestellt sind, und daß die Antriebe der so gebildeten Maschinenmodule (15) miteinander synchronisiert sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabaufwickeleinrichtung (26) in Wickelachsrichtung gesehen, mindestens zwei Stützrollen (66) aufweist, von denen mindestens eine antreibbar ist und über ihren Umfang auf die Stabmattenrolle (68) eine Drehkraft überträgt.
Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandvorschubeinrichtung (42) der Stabverbindungseinrichtung (28) vorgeschaltet ist und auf die in Bandlaufrichtung anschließenden, zur Aufwickeleinrichtung (26) führenden Bandabschnitte eine entgegen der Laufrichtung wirkende Zugkraft ausübt, daß die Aufwickeleinrichtung (26) die Bänder (20) mit einer Geschwindigkeit größer als deren Sollgeschwindigkeit anzutreiben sucht und zwischen den Bändern (20) und dem Antrieb der Aufwickeleinrichtung (26) eine Rutschverbindung vorgesehen ist, wobei die Bandvorschubeinrichtung (42) auf die sie verlassenden Bandabschnitte wenigstens in zeitlichen Abständen bremsend einwirkt, und daß die Bandvorschubeinrichtung (42) Antriebsmittel aufweist, die von Steuersignalen des Programmoduls (53) eines Rechners ansteuerbar sind, um den Stababstand von Stab (18) zu Stab (18) neu einzustellen.