EP4135916B1 - Mattenschweissanlage zur herstellung von betonstahlmatten und verfahren unter verwendung derselben - Google Patents

Mattenschweissanlage zur herstellung von betonstahlmatten und verfahren unter verwendung derselben Download PDF

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EP4135916B1
EP4135916B1 EP21718535.4A EP21718535A EP4135916B1 EP 4135916 B1 EP4135916 B1 EP 4135916B1 EP 21718535 A EP21718535 A EP 21718535A EP 4135916 B1 EP4135916 B1 EP 4135916B1
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EP
European Patent Office
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welding
positioning
rods
mat
rod
Prior art date
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Active
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EP21718535.4A
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French (fr)
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EP4135916C0 (de
EP4135916A1 (de
Inventor
Alexander STUFLESSER
Karl Friedrich Enderes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Progress Maschinen and Automation AG
Original Assignee
Progress Maschinen and Automation AG
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Publication date
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Application filed by Progress Maschinen and Automation AG filed Critical Progress Maschinen and Automation AG
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Application granted granted Critical
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Publication of EP4135916B1 publication Critical patent/EP4135916B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/08—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings
    • B21F27/10—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings with soldered or welded crossings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F23/00—Feeding wire in wire-working machines or apparatus
    • B21F23/005—Feeding discrete lengths of wire or rod

Definitions

  • the invention relates to a mat welding system for producing reinforcing steel mats from a large number of bars by welding the bars to form a grid structure consisting of longitudinal bars and transverse bars, comprising at least one supply device for supplying the large number of bars, at least one welding device for, preferably step-by-step, welding of the bars to form the grid structure consisting of longitudinal bars and transverse bars, and at least one transport device for transporting the bars provided by the at least one supply device to the at least one welding device.
  • the invention further relates to a method for producing reinforcing steel mats from a large number of bars by welding the bars to form a grid structure consisting of longitudinal bars and transverse bars by means of such a mat welding system.
  • FIGS. 1a) and 1b ) show two examples of a grid structure 4 consisting of longitudinal bars 2 and transverse bars 3. These are special mats which are used, for example, for precast concrete elements.
  • the geometry of the reinforcing steel mat can vary greatly and must correspond to the geometry and the static requirements of the concrete element in which the reinforcing steel mat is used.
  • the in Figure 1a has a door opening 37, windows 38 and roof slopes 39.
  • the in Figure 1b has openings 40 and slopes 41.
  • such special mats especially in small precast concrete plants which have a low demand for reinforcing steel mats, are either laboriously cut from standard mats or laboriously tied together from individual bars.
  • mesh welding systems are known from the state of the art in which the bars for welding the reinforcing steel mesh must either be prepared manually or fed to the welding device by a straightening machine using complex machine technology.
  • the bars are either placed in a welding pallet, which is then fed to the welding device, or the bars are placed directly into the welding device for welding.
  • the automatic mesh welding systems have one or more straightening machines for straightening the longitudinal and transverse bars and transport systems to transport the bars to the welding device. Different transport systems are used. In some cases, separate straightening machines are also used for the transverse bars so that the bars can be produced as close to the welding line as possible and short transport routes can be achieved. However, at least two straightening machines are required for these systems.
  • the State-of-the-art automatic mesh welding systems require a relatively large amount of space.
  • the font EP 2 529 857 A1 discloses an automatic mesh welding system for producing curved reinforcing steel meshes, in which the longitudinal and transverse bars are each transported via a carriage which is movable on rails lying on the ground.
  • a mesh welding system according to the preamble of claim 1 is known from WO 2017/041122 A1 known.
  • the object of the present invention is to provide a mesh welding system that is improved compared to the prior art and in which the disadvantages of the prior art are at least partially avoided.
  • the mesh welding system should be able to produce special meshes fully automatically, with at least the same flexibility as the systems known from the prior art.
  • the mesh welding system should also have the most efficient use of materials and be as compact as possible in order to significantly reduce the investment costs of such a mesh welding system compared to the prior art.
  • a further object is to provide a method for producing reinforcing steel mesh using such an improved mesh welding system.
  • the at least one transport device has at least one first positioning device with which bars can be positioned in a longitudinal direction relative to the at least one welding device, and at least one second positioning device which is pivotable relative to the first positioning device and with which rods can be positioned in a transverse direction transverse to the longitudinal direction relative to the at least one welding device, wherein according to the invention the at least one transport device has at least one carrier on which the positioning devices are arranged, preferably wherein the second positioning device is displaceable and pivotable on the at least one carrier and/or the first positioning device is arranged stationary on the at least one carrier.
  • the at least one transport device creates the prerequisite for the at least one provision device to be able to provide bars which have essentially the same orientation, regardless of whether the bars are used as transverse bars or as longitudinal bars. After the bars have been provided by the at least one provision device, the bars are then brought into the correct position relative to the welding device by means of the at least one transport device, depending on whether they are transverse bars or longitudinal bars.
  • the at least one supply device can be implemented with just one straightening machine, which results in significant space savings compared to the state of the art.
  • the straightening machine produces all the necessary Bars for the concrete steel mesh to be produced according to the CAD data with the predetermined lengths and diameters.
  • At least one of the positioning devices preferably the second positioning device, is displaceable in the longitudinal direction.
  • This allows the longitudinal bars to be fed directly to the welding device by means of the at least one transport device.
  • This allows bevels 41, as shown in the Figure 1b ) shown.
  • the positioning devices of the at least one transport device each have a longitudinal extension and the second positioning device can be pivoted between at least one first pivot position, in which the second positioning device is arranged parallel to and/or in extension of the first positioning device, and at least one second pivot position, in which the second Positioning device is arranged transversely to the first positioning device and is pivotable. If the second positioning device is arranged parallel and in extension to the first positioning device, at least one longitudinal bar can be positioned with both the first and the second positioning device. Due to the pivotability of the second positioning device, a bar initially arranged in the longitudinal direction can be transferred to the transverse direction.
  • At least one, preferably all, of the positioning devices of the at least one transport device have at least one, preferably more than one, openable and closable gripper, and/or a, preferably bridge-shaped and/or fixed, frame is provided on which the at least one transport device is mounted so as to be movable, preferably in the transverse direction.
  • At least one positioning channel is provided in which at least one rod can be positioned in the transverse direction relative to the at least one welding device, preferably wherein at least one positioning unit is provided with which at least one rod arranged in the at least one positioning channel is movable, particularly preferably pulled and/or pushed, relative to the at least one positioning channel, and/or at least one loading device, particularly preferably comprising several loading fingers, is provided with which at least one rod arranged in the at least one positioning channel can be removed from the at least one positioning channel to at least one welding device, particularly preferably at least one welding electrode of the at least one welding device.
  • At least one storage table is provided on which a plurality of bars can be positioned parallel to one another and in the longitudinal direction relative to the at least one welding device, preferably wherein a plurality of positioning grooves for the bars, particularly preferably arranged equidistantly from one another, are arranged on the at least one storage table.
  • the at least one supply device comprises at least one straightening machine with at least one straightening device for straightening wire, rod or strip-shaped straightening material, and/or at least one magazine in which rods and/or straightening material to be straightened by means of at least one straightening machine, which preferably has different straightening material properties, can be stored, and/or at least one separating device for separating rods from a continuous strand, and/or at least one rod outlet for rods straightened by at least one straightening machine, preferably wherein the at least one rod outlet can be opened and closed on the circumference, and/or at least one relative to the at least one transport device, preferably in Transverse direction and/or between a bar loading position and a bar unloading position, movable provision drawer in which at least one, preferably more than one, bar can be temporarily stored.
  • At least one mat extraction device is arranged, on which at least one grid structure can be placed, preferably wherein the at least one mat extraction device has at least one adjusting device with which the at least one grid structure can be moved, preferably in the longitudinal direction, in particular exclusively in the longitudinal direction, and/or step by step, particularly preferably wherein the at least one adjusting device has at least one gripper unit that can be raised and lowered and/or opened and closed.
  • At least one stacking carriage in a production direction after the at least one welding device at least one stacking carriage, preferably movable on rails and/or in the longitudinal direction, on which at least one, preferably more than one, completely welded grid structure can be deposited, is arranged, preferably wherein the at least one stacking carriage has at least one, preferably mouth-shaped, gripper for the at least one grid structure.
  • At least one of the positioning devices, preferably the second positioning device, of the at least one transport device and thereby at least one rod arranged therein are displaced in the longitudinal direction.
  • the positioning devices of the at least one transport device each have a longitudinal extension and in a further method step, the second positioning device is pivoted between at least one first pivot position, in which the second positioning device is arranged parallel to and/or in extension to the first positioning device, and at least one second pivot position, in which the second positioning device is arranged transversely to the first positioning device.
  • the at least one transport device is moved, preferably in the transverse direction.
  • At least one positioning channel is provided, in which in a further method step at least one rod is positioned in the transverse direction relative to the at least one welding device, preferably wherein at least one positioning unit is provided, with which in a further method step at least one rod arranged in the at least one positioning channel is moved, particularly preferably pulled and/or pushed, relative to the at least one positioning channel, and/or at least one loading device, particularly preferably comprising a plurality of loading fingers, is provided, with which in a further method step at least one rod arranged in the at least one positioning channel is conveyed from the at least one positioning channel to the at least one welding device, particularly preferably at least one welding electrode of the at least one welding device.
  • the at least one supply device comprises at least one separating device, with which bars are separated from a continuous strand in a further method step, and/or to comprise at least one supply drawer which can be moved relative to the at least one transport device and in which at least one, preferably more than one, bar is temporarily stored in a further method step, preferably wherein the at least one supply drawer is moved in the transverse direction and/or between a bar loading position and a bar unloading position.
  • FIGS. 2a) and 2b ) show a preferred embodiment of a mat welding system 1, wherein the partial figures differ essentially in that in partial figure b) a shield 42 surrounding the mat welding system 1 at least in part is not shown.
  • the mat welding system 1 for producing reinforcing steel mats from a plurality of bars 2, 3 by welding the bars 2, 3 to form a grid structure 4 consisting of longitudinal bars 2 and transverse bars 3 comprises a supply device 5 for supplying the plurality of bars 2, 3, a welding device 6 for, preferably step-by-step, welding of the bars 2, 3 to form the grid structure 4 consisting of longitudinal bars 2 and transverse bars 3, and a transport device 7 for transporting the bars 2, 3 provided by the provision device 5 to the welding machine 6.
  • the transport device 7 comprises a first positioning device 8, with which bars 2 can be positioned in a longitudinal direction 9 relative to the welding device 6, and a second positioning device 10, which can be pivoted relative to the first positioning device 8 and with which bars 3 can be positioned in a transverse direction 11 transverse to the longitudinal direction 9 relative to the welding device 6.
  • the supply device 5 comprises a straightening machine 21 with at least one straightening device for straightening wire, rod or strip-shaped straightening material 22 and a magazine 23 in which straightening material 22 to be straightened by means of at least one straightening machine 21, which preferably has different straightening material properties, can be stored.
  • the magazine 23 can be designed to store rods 2, 3.
  • the magazine 23 comprises unwinding devices 43 for coils on which straightening material 22 with different straightening material properties, such as steel wires with different diameters, is wound.
  • a mat extraction device 28 is arranged, on which at least one grid structure 4 can be placed.
  • a stacking carriage 32 which can be moved on rails 31 and in the longitudinal direction 9 and on which more than one completely welded grid structure 4 can be deposited is arranged.
  • the mat welding system 1 has a control device with which grid structures 4, in particular special mats of the Figures 1a) and 1b ) type shown.
  • An operator 45 can monitor the production process via a control panel 44.
  • the Figures 3 to 7 show a region of the mat welding system 1, which is arranged in the production direction 27 between the straightening machine 21 and the welding device 6 and in particular comprises the transport device 7.
  • the transport device 7 is shown in several positions as an example in order to be able to illustrate the process. However, the specific embodiment involves exactly one transport device 7, wherein a bridge-shaped and fixed frame 13 is provided on which the transport device 7 is mounted so as to be movable in the transverse direction 11.
  • the supply device 5 comprises a rod outlet 25 for rods 2, 3 straightened by the straightening machine 21.
  • the rod outlet 25 can be designed, for example, to be tubular and/or to be openable and closable on the circumference.
  • a separating device 24 for separating bars 2, 3 from a continuous strand is arranged between the straightening machine 21 and the bar outlet 25. This makes it possible to provide bars 2, 3 of a predetermined length.
  • the provision device 5 comprises a provision drawer 26 which can be moved relative to the transport device 7 in the transverse direction 11 and/or between a bar loading position and a bar unloading position and in which at least one, preferably more than one, bar 2, 3 can be temporarily stored.
  • three bars 2, 3 can be arranged parallel to one another in the supply drawer 26.
  • the bars 2, 3 can be transported from the bar outlet 25 via openable and closable retaining elements 46 and under the influence of gravity into the supply drawer 26.
  • the supply drawer 26 is located essentially below the bar outlet 25. This position therefore represents a bar loading position.
  • the supply drawer 26 under the bar outlet 25 serves as a buffer and for the supply of the longitudinal bars 2 and the cross bars 3 for the transport device 7.
  • the supply drawer 26 After the supply drawer 26 is filled with one or more than one bar 2, 3, it is moved from the bar loading position to the bar unloading position. To do this, it moves in the transverse direction 11 and towards the transport device 7.
  • the transport device 7 By means of the transport device 7, rods 2, 3 provided by the provision device 5 can be positioned relative to the welding device 6.
  • the transport device 7 comprises a first positioning device 8, with which rods 2 can be positioned in a longitudinal direction 9 relative to the welding device 6, and a second positioning device 10, which can be pivoted relative to the first positioning device 8 and with which rods 3 can be positioned in a transverse direction 11 transverse to the longitudinal direction 9 relative to the welding device 6.
  • the positioning devices 8, 10 of the transport device 7 have a plurality of openable and closable grippers 12 with which the bars 2, 3 can be gripped and placed at a predetermined position relative to the welding device 6.
  • the positioning devices 8, 10 of the transport device 7 each have a longitudinal extension and the second positioning device 10 is between at least one first pivot position, in which the second positioning device 10 is arranged parallel and in extension to the first positioning device 8, and at least one second pivot position, in which the second positioning device 10 is arranged transversely to the first positioning device 8 and is pivotable.
  • the transport device 7 has a beam-shaped carrier 51 on which the positioning devices 8, 10 are arranged, wherein the second positioning device 10 is displaceable and pivotable on the carrier 51 and the first positioning device 8 is arranged stationary on the carrier 51.
  • a storage table 19 is provided on which several bars 2 can be positioned parallel to each other and in the longitudinal direction 9 relative to the welding device 6, wherein several positioning grooves 20 for the bars 2 are arranged equidistantly from each other on the storage table 19 (compare e.g. the Figure 4 ).
  • the second positioning device 10 In order to receive one or more bars 2, 3 from the supply drawer 26, the second positioning device 10 is in the first pivot position, in which the second positioning device 10 is arranged parallel and in extension to the first positioning device 8.
  • the transport device 7 is arranged above the supply drawer 26 (see for example the Figure 3 ).
  • the second positioning device 10 In order to position one or more bars 2 in the longitudinal direction 9 relative to the welding device 6, the second positioning device 10 remains in the first pivot position.
  • the transport device 7 is moved in the transverse direction 11 along the frame 13 until it has reached a position in which the bar or bars 2 are to be placed on the storage table 19.
  • the transport device 7 places the longitudinal bar(s) 2 on the storage table 19, positioned in the longitudinal direction 9 and the transverse direction 11.
  • the second positioning device 10 is displaceable in the longitudinal direction 9. This makes it possible to advance the rod(s) 2 to different distances in the longitudinal direction 9.
  • the bar or bars 3 are picked up by the transport device 7 from the supply drawer 26.
  • the transport device 7 is located above the supply drawer 26.
  • the second Positioning device 10 is arranged in the first pivot position, in which the second positioning device 10 is arranged parallel and in extension to the first positioning device 8.
  • the transport device 7 is moved on the frame 13 in the transverse direction 11 and before, after or during this movement the second positioning device 10 is pivoted from the first pivot position into the second pivot position in which the second positioning device 10 is arranged transversely to the first positioning device 8.
  • the second positioning device 10 can optionally also be moved in the longitudinal direction 9 in order to set a predetermined distance of the rod(s) 3 from the welding line.
  • the mat welding system 1 has a positioning channel 14 in which at least one rod 3 can be positioned in the transverse direction 11 relative to the welding device 6.
  • the bar(s) 3 are placed in this positioning channel 14 by means of the transport device 7.
  • a positioning unit 15 is provided with which the rod or rods 3 can be moved relative to the positioning channel 14, e.g. pulled and/or pushed.
  • the positioning channel 14 is extended laterally for the placement of the cross bars 3.
  • the positioning unit 15 pushes and/or pulls the cross bars 3 into the correct transverse position for feeding the cross bars 3 into the welding electrode 18.
  • a feeding device 16 is provided which, in the specific case shown, comprises several feeding fingers 17. With the aid of the feeding device 16, the rod or rods 3 arranged in the positioning trough 14 can be conveyed from the positioning trough 14 to the welding device 6, specifically to the welding electrode 18 of the welding device 6.
  • a cross bar 3 is picked up from the positioning channel 14 by means of the loading fingers 17 and deposited on the welding electrode 18 by a pivoting movement.
  • the welding electrode 18 is designed to be height-adjustable and can be moved towards the longitudinal bar(s) 2 after a cross bar 3 has been deposited.
  • the cross bar 3 can then be welded to the longitudinal bar(s) 2.
  • a transverse bar 3 is to be welded above a longitudinal bar 2.
  • the cross bar(s) 3 are placed directly into the welding device 6 using the transport system and then welded to the longitudinal bar(s) 2.
  • the Figure 8 shows the welding device 6 in a schematic perspective view.
  • the welding device 6 comprises a fixed frame structure 50 and two welding heads 34 mounted on it so that they can move.
  • the welding heads 34 are supplied with the energy required to weld the rods 2, 3 via busbars 35.
  • the welding electrode 18 functions as a counter electrode.
  • a lifting unit 36 is provided with which the welding electrode 18 can be adjusted in height. Instead of the welding electrode 18 shown, one or more welding heads can also be used.
  • the rods 2, 3 are connected at the crossing points by means of resistance welding.
  • the Figure 12 shows a partial section of the mat welding system 1 in a schematic cross-sectional view from the side to illustrate a movement of the grid structure 4 in the longitudinal direction 9.
  • the first cross bar is gripped by at least one gripper unit 30, which transports the cross bar together with the welded longitudinal bars to the next cross bar position.
  • the at least one gripper unit 30 can be arranged, as in the specific embodiment, on a mat extraction device 28, as shown in the Figure 13 is shown.
  • This mat extraction device 28 which is arranged in the production direction 27 after the welding device 6 and on which at least one grid structure 4 can be placed, has an adjusting device 29 with which the at least one grid structure 4 can be moved, preferably in the longitudinal direction 9, in particular exclusively in the longitudinal direction 9, and/or step by step, wherein the adjusting device 29 has the at least one gripper unit 30 which can be raised and lowered and/or opened and closed.
  • the adjusting device 29 is slidably mounted on guide rails 49.
  • the mat extraction device 28 prefferably has plastic supports on which the at least one grid structure 4 can be placed.
  • the Figure 14 shows a stacking carriage 32, which is arranged in the production direction 27 after the welding device 6 and after the mat extraction device 28.
  • the stacking carriage 32 can be moved on rails 31 and/or in the longitudinal direction 9. At least one, preferably more than one, completely welded grid structure 4 can be placed on the stacking carriage 32.
  • the stacking carriage 32 has mouth-shaped grippers 33 for the at least one grid structure 4. To pick up a grid structure 4, the stacking carriage 32 moves to the mat extraction device 28, grasps the grid structure 4 and pulls it from the mat extraction device 28.

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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Mattenschweißanlage zur Herstellung von Betonstahlmatten aus einer Vielzahl von Stäben durch Verschweißung der Stäbe zu einer aus Längsstäben und Querstäben bestehenden Gitterstruktur, umfassend wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung der Vielzahl an Stäben, wenigstens eine Schweißvorrichtung zur, vorzugsweise schrittweisen, Verschweißung der Stäbe zu der aus Längsstäben und Querstäben bestehenden Gitterstruktur, und wenigstens eine Transportvorrichtung zum Transport der von der wenigstens einen Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellten Stäbe zur wenigstens einen Schweißvorrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Betonstahlmatten aus einer Vielzahl von Stäben durch Verschweißung der Stäbe zu einer aus Längsstäben und Querstäben bestehenden Gitterstruktur mittels einer solchen Mattenschweißanlage.
  • Die Figuren 1a) und 1b) zeigen zwei Beispiele einer aus Längsstäben 2 und Querstäben 3 bestehenden Gitterstruktur 4. Es handelt sich um Sondermatten, welche z.B. für Betonfertigteilelemente verwendet werden. Die Geometrie der Betonstahlmatte kann dabei stark variieren und muss der Geometrie und den statischen Anforderungen des Betonelements, bei welchem die Betonstahlmatte eingesetzt wird, entsprechen.
  • Die in Figur 1a) gezeigte Gitterstruktur 4 weist eine Türöffnung 37, Fenster 38 und Dachschrägen 39 auf.
  • Die in Figur 1b) gezeigte Gitterstruktur 4 weist Öffnungen 40 und Schrägen 41 auf.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden solche Sondermatten, vor allem in kleinen Betonfertigteilwerke, welche einen geringen Bedarf an Betonstahlmatten haben, entweder aus Standardmatten aufwendig zugeschnitten oder aus Einzelstäben aufwendig zusammengebunden.
  • Daneben sind aus dem Stand der Technik Mattenschweißanlagen bekannt, bei welchen die Stäbe für das Schweißen der Betonstahlmatte entweder manuell vorbereitet oder von einer Richtmaschine mittels aufwendiger Maschinentechnik der Schweißvorrichtung zugeführt werden müssen.
  • Bei den manuellen Anlagen werden die Stäbe entweder in eine Schweißpalette eingelegt, welche dann der Schweißvorrichtung zugeführt wird, oder die Stäbe werden für das Verschweißen direkt in die Schweißvorrichtung gelegt.
  • Bei den automatischen Mattenschweißanlagen gibt es eine oder mehrere Richtmaschinen für das Geraderichten der Längs- und Querstäbe und Transportsysteme um die Stäbe bis zur Schweißvorrichtung zu befördern. Dabei kommen unterschiedliche Transportsysteme zum Einsatz. Teilweise werden auch gesonderte Richtmaschinen für die Querstäbe verwendet, damit die Produktion der Stäbe möglichst nahe an der Schweißlinie erfolgen kann, und somit kurze Transportwege realisierbar sind. Allerdings werden für diese Anlagen mindestens zwei Richtmaschinen benötigt. Die aus dem Stand der Technik bekannten automatischen Mattenschweißanlagen haben einen relativ hohen Platzbedarf. Die Schrift EP 2 529 857 A1 offenbart eine automatische Mattenschweißanlage zur Herstellung von bogenförmigen Betonstahlmatten, bei welcher die Längs- und Querstäbe jeweils über einen Wagen, welcher auf am Boden liegenden Schienen bewegbar ist, transportiert werden. Eine Mattenschweißanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der WO 2017/041122 A1 bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Mattenschweißanlage anzugeben, bei der die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise vermieden werden. Gleichzeitig sollen mit der Mattenschweißanlage vollautomatisch Sondermatten herstellbar sein, mit zumindest derselben Flexibilität, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen aufweisen. Die Mattenschweißanlage soll weiterhin einen möglichst effizienten Materialeinsatz haben und möglichst kompakt gebaut sein, um die Investitionskosten einer solchen Mattenschweißanlage gegenüber dem Stand der Technik entscheidend zu senken. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Betonstahlmatten mittels einer solchermaßen verbesserten Mattenschweißanlage anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10.
  • Bei der Mattenschweißanlage ist es demnach vorgesehen, dass die wenigstens eine Transportvorrichtung wenigstens eine erste Positioniervorrichtung, mit welcher Stäbe in einer Längsrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positionierbar sind, und wenigstens eine zweite Positioniervorrichtung, welche relativ zur ersten Positioniervorrichtung verschwenkbar ist und mit welcher Stäbe in einer Querrichtung quer zur Längsrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positionierbar sind, aufweist, wobei erfindungsgemäß die wenigstens eine Transportvorrichtung wenigstens einen Träger aufweist, an welchem die Positioniervorrichtungen angeordnet sind, vorzugsweise wobei die zweite Positioniervorrichtung verschiebbar und verschwenkbar am wenigstens einen Träger und/oder die erste Positioniervorrichtung stationär am wenigstens einen Träger angeordnet ist.
  • Die wenigstens eine Transportvorrichtung schafft die Voraussetzung dafür, dass die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung Stäbe bereitstellen kann, welche im Wesentlichen dieselbe Orientierung aufweisen, unabhängig davon, ob die Stäbe als Querstäbe oder als Längsstäbe eingesetzt werden. Nach der Bereitstellung der Stäbe durch die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung werden die Stäbe dann mittels der wenigstens einen Transportvorrichtung, je nachdem, ob es sich um Querstäbe oder Längsstäbe handelt, in die jeweils richtige Lage relativ zur Schweißvorrichtung gebracht.
  • Dadurch ist es möglich, die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung relativ einfach auszugestalten. So lässt sie sich beispielsweise mit nur einer Richtmaschine realisieren, was gegenüber dem Stand der Technik mit einer signifikanten Platzeinsparung verbunden ist. Die Richtmaschine produziert in diesem Fall alle notwendigen Stäbe für die herzustellende Betonstahlmatte entsprechend den CAD Daten mit den vorbestimmten Längen und Durchmessern.
  • Durch die Möglichkeit, die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung relativ einfach auszugestalten, können die Investitionskosten für die Mattenschweißanlage gegenüber dem Stand der Technik entscheidend gesenkt werden. Gleichzeitig bleibt aber die aus dem Stand der Technik bekannte Flexibilität bei der Herstellung von Sondermatten zumindest erhalten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass wenigstens eine der Positioniervorrichtungen, vorzugsweise die zweite Positioniervorrichtung, in die Längsrichtung verschiebbar ist. Dadurch können die Längsstäbe der Schweißvorrichtung mittels der wenigstens einen Transportvorrichtung direkt zugeführt werden. Gleichzeitig ist es möglich, die Längsstäbe unterschiedlich weit über die Schweißlinie hinausstehen zu lassen, oder anders ausgedrückt unterschiedliche Überstandsdifferenzen der Längsstäbe zu erzeugen. Dadurch lassen sich in einfacher Weise Schrägen 41, wie sie in der Figur 1b) gezeigt sind, erzeugen.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Positioniervorrichtungen der wenigstens einen Transportvorrichtung jeweils eine Längserstreckung aufweisen und die zweite Positioniervorrichtung zwischen wenigstens einer ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung parallel und/oder in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung angeordnet ist, und wenigstens einer zweiten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung quer zur ersten Positioniervorrichtung angeordnet ist, verschwenkbar ist. Wenn die zweite Positioniervorrichtung parallel und in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung angeordnet ist, kann wenigstens ein Längsstab sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Positioniervorrichtung positioniert werden. Durch die Verschwenkbarkeit der zweiten Positioniervorrichtung kann ein zunächst in Längsrichtung angeordneter Stab in die Querrichtung überführt werden.
  • Es bietet sich an, dass zumindest eine, vorzugsweise alle, der Positioniervorrichtungen der wenigstens einen Transportvorrichtung wenigstens einen, vorzugsweise mehr als einen, öffenbaren und schließbaren Greifer aufweist, und/oder ein, vorzugsweise brückenförmiger und/oder feststehender, Rahmen vorgesehen ist, an welchem die wenigstens eine Transportvorrichtung, vorzugsweise in die Querrichtung, bewegbar gelagert ist.
  • Als günstig hat es sich erwiesen, dass wenigstens eine Positionierrinne vorgesehen ist, in welcher wenigstens ein Stab in der Querrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positionierbar ist, bevorzugt wobei wenigstens eine Positioniereinheit vorgesehen ist, mit welcher wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne angeordneter Stab relativ zur wenigstens einen Positionierrinne bewegbar, besonders bevorzugt ziehbar und/oder schiebbar, ist, und/oder wenigstens eine Beschickungsvorrichtung, besonders bevorzugt umfassend mehrere Beschickungsfinger, vorgesehen ist, mit welcher wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne angeordneter Stab aus der wenigstens einen Positionierrinne zur wenigstens einen Schweißvorrichtung, besonders bevorzugt wenigstens einer Schweißelektrode der wenigstens einen Schweißvorrichtung, beförderbar ist.
  • Diese Maßnahmen, einzeln oder in Kombination miteinander, ermöglichen es in besonders vorteilhafter Weise, wenigstens einen Querstab von unten an wenigstens einen Längsstab anzuschweißen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Ablagetisch vorgesehen, auf welchem mehrere Stäbe parallel zueinander und in der Längsrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positionierbar sind, bevorzugt wobei am wenigstens einen Ablagetisch mehrere, besonders bevorzugt äquidistant zueinander angeordnete, Positionierrillen für die Stäbe angeordnet sind.
  • Es bietet sich an, dass die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung wenigstens eine Richtmaschine mit wenigstens einer Richtvorrichtung zum Geraderichten von draht-, stab- oder bandförmigem Richtgut umfasst, und/oder wenigstens ein Magazin, in welchem Stäbe und/oder mittels wenigstens einer Richtmaschine geradezurichtendes Richtgut, welches vorzugsweise unterschiedliche Richtguteigenschaften aufweist, speicherbar ist, umfasst, und/oder wenigstens eine Trennvorrichtung zum Abtrennen von Stäben von einem kontinuierlichen Strang umfasst, und/oder wenigstens einen Stabauslauf für von wenigstens einer Richtmaschine geradegerichteter Stäbe umfasst, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Stabauslauf umfangsseitig öffenbar und schließbar ist, und/oder wenigstens eine relativ zur wenigstens einen Transportvorrichtung, vorzugsweise in Querrichtung und/oder zwischen einer Stabbeladeposition und einer Stabentladeposition, verfahrbare Bereitstellungsschublade umfasst, in welcher wenigstens ein, vorzugsweise mehr als ein, Stab zwischenspeicherbar ist.
  • Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass in einer Produktionsrichtung nach der wenigstens einen Schweißvorrichtung wenigstens eine Mattenauszugsvorrichtung angeordnet ist, auf welcher wenigstens eine Gitterstruktur ablegbar ist, bevorzugt wobei die wenigstens eine Mattenauszugsvorrichtung wenigstens eine Stellvorrichtung aufweist, mit welcher die wenigstens eine Gitterstruktur, vorzugsweise in die Längsrichtung, insbesondere ausschließlich in die Längsrichtung, und/oder schrittweise, bewegbar ist, besonders bevorzugt wobei die wenigstens eine Stellvorrichtung wenigstens eine heb- und senkbare und/oder öffenbare und schließbare Greifereinheit aufweist.
  • Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass in einer Produktionsrichtung nach der wenigstens einen Schweißvorrichtung wenigstens ein, vorzugsweise auf Schienen und/oder in die Längsrichtung bewegbarer, Abstapelwagen, auf welchem wenigstens eine, vorzugsweise mehr als eine, vollständig verschweißte Gitterstruktur, ablegbar ist, angeordnet ist, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Abstapelwagen wenigstens einen, vorzugsweise maulförmigen, Greifer für die wenigstens eine Gitterstruktur aufweist.
  • Wie eingangs ausgeführt, wird Schutz auch begehrt für ein Verfahren zur Herstellung von Betonstahlmatten aus einer Vielzahl von Stäben durch Verschweißung der Stäbe zu einer aus Längsstäben und Querstäben bestehenden Gitterstruktur mittels einer erfindungsgemäßen Mattenschweißanlage, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
    • es wird die Vielzahl an Stäben mittels der wenigstens einen Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellt,
    • die von der wenigstens einen Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellten Stäbe werden mittels der wenigstens einen Transportvorrichtung zur wenigstens einen Schweißvorrichtung transportiert,
    • die Stäbe werden, vorzugsweise schrittweise, mittels der wenigstens einen Schweißvorrichtung zu der aus Längsstäben und Querstäben bestehenden Gitterstruktur verschweißt,
    • es werden zumindest mittels der wenigstens einen ersten Positioniervorrichtung der wenigstens einen Transportvorrichtung Stäbe in der Längsrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positioniert und, davor oder danach, mittels der wenigstens einen zweiten Positioniervorrichtung der wenigstens einen Transportvorrichtung Stäbe in einer Querrichtung quer zur Längsrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positioniert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens ist es vorgesehen, dass in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens eine der Positioniervorrichtungen, vorzugsweise die zweite Positioniervorrichtung, der wenigstens einen Transportvorrichtung und dadurch wenigstens ein darin angeordneter Stab in die Längsrichtung verschoben werden.
  • Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, dass die Positioniervorrichtungen der wenigstens einen Transportvorrichtung jeweils eine Längserstreckung aufweisen und in einem weiteren Verfahrensschritt die zweite Positioniervorrichtung zwischen wenigstens einer ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung parallel und/oder in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung angeordnet ist, und wenigstens einer zweiten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung quer zur ersten Positioniervorrichtung angeordnet ist, verschwenkt wird.
  • Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass in einem weiteren Verfahrensschritt die wenigstens eine Transportvorrichtung, vorzugsweise in die Querrichtung, bewegt wird.
  • Als günstig hat es sich erwiesen, dass wenigstens eine Positionierrinne vorgesehen ist, in welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein Stab in der Querrichtung relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung positioniert wird, bevorzugt wobei wenigstens eine Positioniereinheit vorgesehen ist, mit welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne angeordneter Stab relativ zur wenigstens einen Positionierrinne bewegt, besonders bevorzugt gezogen und/oder geschoben, wird, und/oder wenigstens eine Beschickungsvorrichtung, besonders bevorzugt umfassend mehrere Beschickungsfinger, vorgesehen ist, mit welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne angeordneter Stab aus der wenigstens einen Positionierrinne zur wenigstens einen Schweißvorrichtung, besonders bevorzugt wenigstens einer Schweißelektrode der wenigstens einen Schweißvorrichtung, befördert wird.
  • Schließlich bietet es sich in vorteilhafter Weise an, dass die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung wenigstens eine Trennvorrichtung umfasst, mit welcher in einem weiteren Verfahrensschritt Stäbe von einem kontinuierlichen Strang abgetrennt werden, und/oder wenigstens eine relativ zur wenigstens einen Transportvorrichtung verfahrbare Bereitstellungsschublade umfasst, in welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein, vorzugsweise mehr als ein, Stab zwischengespeichert wird, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Bereitstellungsschublade in die Querrichtung und/oder zwischen einer Stabbeladeposition und einer Stabentladeposition verfahren wird.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig. 1a), b)
    zwei Beispiele einer aus Längsstäben und Querstäben bestehenden Gitterstruktur,
    Fig. 2a), b)
    ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht, wobei in der Teilfigur b) die Abschirmung 42 nicht dargestellt ist,
    Fig. 3
    eine Baugruppe der Mattenschweißanlage umfassend den Stabauslauf, die Transportvorrichtung, den Ablagetisch und die Schweißvorrichtung in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht,
    Fig. 4
    eine Baugruppe der Mattenschweißanlage umfassend den Stabauslauf, die Transportvorrichtung und den Ablagetisch in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht,
    Fig. 5
    eine Baugruppe der Mattenschweißanlage umfassend den Stabauslauf, und die Transportvorrichtung in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht,
    Fig. 6
    die Transportvorrichtung in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht, wobei exemplarisch zwei Stellungen der Transportvorrichtung dargestellt sind,
    Fig. 7
    eine Baugruppe der Mattenschweißanlage umfassend den Rahmen und die bewegbar daran gelagerte Transportvorrichtung in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht,
    Fig. 8
    die Schweißvorrichtung in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht,
    Fig. 9
    einen Teilausschnitt der Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten Querschnittsansicht von der Seite, wobei eine Verschweißung eines Querstabs unterhalb eines Längsstabs veranschaulicht ist,
    Fig.10
    einen Teilausschnitt der Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten Querschnittsansicht von der Seite, wobei eine Verschweißung eines Querstabs oberhalb eines Längsstabs veranschaulicht ist,
    Fig. 11
    einen Teilausschnitt der Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten Draufsichtansicht von oben, wobei eine unterschiedliche Positionierung dreier Längsstäbe in Längsrichtung veranschaulicht ist,
    Fig. 12
    einen Teilausschnitt der Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten Querschnittsansicht von der Seite, wobei eine Bewegung der Gitterstruktur in Längsrichtung veranschaulicht ist,
    Fig. 13
    eine Mattenauszugsvorrichtung der Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht, und
    Fig. 14
    ein Abstapelwagen der Mattenschweißanlage in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht.
  • Die Figuren 1a) und 1b) wurden bereits einleitend beschrieben. Mit der nachfolgend beschriebenen Mattenschweißanlage 1 ist es möglich, derartige Sondermatten herzustellen.
  • Die Figuren 2a) und 2b) zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Mattenschweißanlage 1, wobei sich die Teilfiguren im Wesentlichen dadurch unterscheiden, dass in der Teilfigur b) eine die Mattenschweißanlage 1 zumindest bereichsweise umgebende Abschirmung 42 nicht dargestellt ist.
  • Die Mattenschweißanlage 1 zur Herstellung von Betonstahlmatten aus einer Vielzahl von Stäben 2, 3 durch Verschweißung der Stäbe 2, 3 zu einer aus Längsstäben 2 und Querstäben 3 bestehenden Gitterstruktur 4 umfasst eine Bereitstellungsvorrichtung 5 zur Bereitstellung der Vielzahl an Stäben 2, 3, eine Schweißvorrichtung 6 zur, vorzugsweise schrittweisen, Verschweißung der Stäbe 2, 3 zu der aus Längsstäben 2 und Querstäben 3 bestehenden Gitterstruktur 4, und eine Transportvorrichtung 7 zum Transport der von der Bereitstellungsvorrichtung 5 bereitgestellten Stäbe 2, 3 zur Schweißmaschine 6. Wie aus den nachfolgenden Figuren hervorgeht, umfasst die Transportvorrichtung 7 eine erste Positioniervorrichtung 8, mit welcher Stäbe 2 in einer Längsrichtung 9 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positionierbar sind, und eine zweite Positioniervorrichtung 10, welche relativ zur ersten Positioniervorrichtung 8 verschwenkbar ist und mit welcher Stäbe 3 in einer Querrichtung 11 quer zur Längsrichtung 9 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positionierbar sind.
  • Die Bereitstellungsvorrichtung 5 umfasst eine Richtmaschine 21 mit wenigstens einer Richtvorrichtung zum Geraderichten von draht-, stab- oder bandförmigem Richtgut 22 und ein Magazin 23, in welchem mittels wenigstens einer Richtmaschine 21 geradezurichtendes Richtgut 22, welches vorzugsweise unterschiedliche Richtguteigenschaften aufweist, speicherbar ist. Alternativ oder ergänzend kann das Magazin 23 dazu ausgebildet sein, Stäbe 2, 3 zu speichern.
  • Im konkret dargestellten Fall umfasst das Magazin 23 Abwickelvorrichtungen 43 für Spulen, auf denen Richtgut 22 mit unterschiedlichen Richtguteigenschaften, wie z.B. Stahldrähte mit unterschiedlichen Durchmessern, aufgewickelt ist.
  • In einer Produktionsrichtung 27 nach der Schweißvorrichtung 6 ist eine Mattenauszugsvorrichtung 28 angeordnet, auf welcher wenigstens eine Gitterstruktur 4 ablegbar ist.
  • In einer Produktionsrichtung 27 nach der Schweißvorrichtung 6 und nach der Mattenauszugsvorrichtung 28 ist ein auf Schienen 31 und in die Längsrichtung 9 bewegbarer Abstapelwagen 32, auf welchem mehr als eine vollständig verschweißte Gitterstruktur 4, ablegbar ist, angeordnet ist.
  • Die Mattenschweißanlage 1 weist eine Steuervorrichtung auf, mit welcher vollautomatisch Gitterstrukturen 4, insbesondere Sondermatten der in den Figuren 1a) und 1b) dargestellten Art, herstellen lassen. Eine Bedienperson 45 kann den Produktionsprozess über ein Steuerpult 44 überwachen.
  • Die Figuren 3 bis 7 zeigen einen Bereich der Mattenschweißanlage 1, welcher in Produktionsrichtung 27 zwischen der Richtmaschine 21 und der Schweißvorrichtung 6 angeordnet ist und insbesondere die Transportvorrichtung 7 umfasst.
  • Die Transportvorrichtung 7 ist exemplarisch in mehreren Stellungen dargestellt, um den Ablauf veranschaulichen zu können. Es handelt sich bei dem konkreten Ausführungsbeispiel aber um genau eine Transportvorrichtung 7, wobei ein brückenförmiger und feststehender Rahmen 13 vorgesehen ist, an welchem die Transportvorrichtung 7 in die Querrichtung 11 bewegbar gelagert ist.
  • Die Bereitstellungsvorrichtung 5 umfasst einen Stabauslauf 25 für von der Richtmaschine 21 geradegerichteter Stäbe 2, 3. Der Stabauslauf 25 kann z.B. rohrförmig und/oder umfangsseitig öffenbar und schließbar ausgebildet sein.
  • Zwischen der Richtmaschine 21 und dem Stabauslauf 25 ist eine Trennvorrichtung 24 zum Abtrennen von Stäben 2, 3 von einem kontinuierlichen Strang angeordnet. Damit sind Stäbe 2, 3 einer jeweils vorbestimmten Länge bereitstellbar.
  • Die Bereitstellungsvorrichtung 5 umfasst eine relativ zur Transportvorrichtung 7 in Querrichtung 11 und/oder zwischen einer Stabbeladeposition und einer Stabentladeposition verfahrbare Bereitstellungsschublade 26, in welcher wenigstens ein, vorzugsweise mehr als ein, Stab 2, 3 zwischenspeicherbar ist.
  • Im konkret dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Bereitstellungsschublade 26 z.B. drei Stäbe 2, 3 parallel zueinander anordenbar.
  • Die Stäbe 2, 3 sind aus dem Stabauslauf 25 über öffenbare und schließbare Rückhalteelement 46 und unter dem Einfluss der Schwerkraft in die Bereitstellungsschublade 26 beförderbar. Die Bereitstellungsschublade 26 befindet sich hierzu im Wesentlichen unterhalb des Stabauslaufs 25. Diese Position stellt damit eine Stabbeladeposition dar.
  • Die Bereitstellungsschublade 26 unter dem Stabauslauf 25 dient als Puffer und der Bereitstellung der Längsstäbe 2 und der Querstäbe 3 für die Transportvorrichtung 7.
  • Nachdem die Bereitstellungsschublade 26 mit einem oder mehr als einem Stab 2, 3 befüllt ist, wird sie aus der Stabbeladeposition in die Stabentladeposition verfahren. Hierzu bewegt sie sich in Querrichtung 11 und auf die Transportvorrichtung 7 zu.
  • In den Figuren 3 bis 5 und 7 ist die Bereitstellungsschublade 26 in beiden Endstellungen dargestellt. Es handelt sich bei diesem konkreten Ausführungsbeispiel aber um genau eine Bereitstellungsschublade 26.
  • Mittels der Transportvorrichtung 7 können von der Bereitstellungsvorrichtung 5 bereitgestellte Stäbe 2, 3 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positioniert werden. Hierzu umfasst die Transportvorrichtung 7 eine erste Positioniervorrichtung 8, mit welcher Stäbe 2 in einer Längsrichtung 9 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positionierbar sind, und eine zweite Positioniervorrichtung 10, welche relativ zur ersten Positioniervorrichtung 8 verschwenkbar ist und mit welcher Stäbe 3 in einer Querrichtung 11 quer zur Längsrichtung 9 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positionierbar sind.
  • Im konkret dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Positioniervorrichtungen 8, 10 der Transportvorrichtung 7 mehrere öffenbaren und schließbaren Greifer 12 auf, mit denen die Stäbe 2, 3 gegriffen und an einer vorbestimmten Position relativ zur Schweißvorrichtung 6 abgelegt werden können.
  • Die Positioniervorrichtungen 8, 10 der Transportvorrichtung 7 weisen jeweils eine Längserstreckung auf und die zweite Positioniervorrichtung 10 ist zwischen wenigstens einer ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung 10 parallel und in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung 8 angeordnet ist, und wenigstens einer zweiten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung 10 quer zur ersten Positioniervorrichtung 8 angeordnet ist, verschwenkbar.
  • Dies geht insbesondere aus der Figur 6 hervor, in welcher die Transportvorrichtung 7 in zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen gezeigt ist.
  • Die Transportvorrichtung 7 weist einen balkenförmigen Träger 51 aufweist, an welchem die Positioniervorrichtungen 8, 10 angeordnet sind, wobei die zweite Positioniervorrichtung 10 verschiebbar und verschwenkbar am Träger 51 und die erste Positioniervorrichtung 8 stationär am Träger 51 angeordnet ist.
  • Es ist ein Ablagetisch 19 vorgesehen, auf welchem mehrere Stäbe 2 parallel zueinander und in der Längsrichtung 9 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positionierbar sind, wobei am Ablagetisch 19 mehrere äquidistant zueinander angeordnete Positionierrillen 20 für die Stäbe 2 angeordnet sind (vergleiche z.B. die Figur 4).
  • Um einen oder mehrere Stäbe 2, 3 aus der Bereitstellungsschublade 26 aufzunehmen, befindet sich die zweite Positioniervorrichtung 10 in der ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung 10 parallel und in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung 8 angeordnet ist. Die Transportvorrichtung 7 ist oberhalb der Bereitstellungsschublade 26 angeordnet (vergleiche beispielsweise die Figur 3).
  • Um einen oder mehrere Stäbe 2 in der Längsrichtung 9 relativ zur Schweißvorrichtung 6 zu positionieren, verbleibt die zweite Positioniervorrichtung 10 in der ersten Schwenkstellung. Die Transportvorrichtung 7 wird in die Querrichtung 11 am Rahmen 13 entlang bewegt, bis sie eine Position erreicht hat, in welcher der oder die Stäbe 2 auf dem Ablagetisch 19 abgelegt werden sollen.
  • Die Transportvorrichtung 7 legt den oder die Längsstäbe 2 in Längsrichtung 9 und Querrichtung 11 positioniert auf dem Ablagetisch 19 ab.
  • Die zweite Positioniervorrichtung 10 ist in die Längsrichtung 9 verschiebbar. Dadurch ist es möglich, den oder die Stäbe 2 unterschiedlich weit in die Längsrichtung 9 vorzuschieben.
  • Dies ist exemplarisch anhand von drei parallel zueinander angeordneten Längsstäben 2 in der Figur 11 dargestellt: Durch eine unterschiedlich weite Verschiebung ragt der mittlere Stab 2 am weitesten über die Schweißlinie, welche durch die Schweißelektrode 18 markiert wird, vor. Die benachbarten Stäbe 2 weisen relativ zum mittleren Stab 2 einen Abstand 47 und 48 auf, wobei die Abstände 47 und 48 unterschiedlich groß sind.
  • Um einen oder mehrere Stäbe 3 in der Querrichtung 11 relativ zur Schweißvorrichtung 6 zu positionieren, werden der oder die Stäbe 3 von der Transportvorrichtung 7 aus der Bereitstellungsschublade 26 aufgenommen. Hierzu befinde sich die Transportvorrichtung 7 oberhalb der Bereitstellungsschublade 26. Die zweite Positioniervorrichtung 10 ist in der ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung 10 parallel und in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung 8 angeordnet ist, angeordnet.
  • Nach der Aufnahme des oder der Stäbe 3 wird die Transportvorrichtung 7 am Rahmen 13 in Querrichtung 11 bewegt und vor, nach oder während dieser Bewegung die zweite Positioniervorrichtung 10 aus der ersten Schwenkstellung in die zweite Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung 10 quer zur ersten Positioniervorrichtung 8 angeordnet ist, verschwenkt.
  • Dabei kann die zweite Positioniervorrichtung 10 optional auch noch in die Längsrichtung 9 verschoben werden, um einen vorbestimmten Abstand des oder der Stäbe 3 zur Schweißlinie einzustellen.
  • In weiterer Folge können zwei Fälle unterschieden werden, die im Einzelnen in den Figuren 9 und 10 dargestellt sind:
    Im ersten Fall, der in der Figur 9 veranschaulicht ist, soll eine Verschweißung eines Querstabs 3 unterhalb eines Längsstabs 2 erfolgen.
  • Für diesen Fall weist die Mattenschweißanlage 1 eine Positionierrinne 14 auf, in welcher wenigstens ein Stab 3 in der Querrichtung 11 relativ zur Schweißvorrichtung 6 positionierbar ist.
  • In diese Positionierrinne 14 werden der oder die Stäbe 3 mittels der Transportvorrichtung 7 abgelegt.
  • Wie beispielsweise aus der Figur 4 hervorgeht, ist eine Positioniereinheit 15 vorgesehen, mit welcher der oder die Stäbe 3 relativ zur Positionierrinne 14 bewegbar, z.B. ziehbar und/oder schiebbar, sind.
  • Die Positionierrinne 14 ist seitlich verlängert für das Ablegen der Querstäbe 3. Die Positioniereinheit 15 schiebt und/oder zieht die Querstäbe 3 in die richtige Querposition für das Beschicken der Querstäbe 3 in die Schweißelektrode 18.
  • Es ist eine Beschickungsvorrichtung 16 vorgesehen, welche im konkret dargestellten Fall mehrere Beschickungsfinger 17 umfasst. Mit Hilfe der Beschickungsvorrichtung 16 sind der oder die in der Positionierrinne 14 angeordneten Stäbe 3 aus der Positionierrinne 14 zur Schweißvorrichtung 6, konkret zur Schweißelektrode 18 der Schweißvorrichtung 6, beförderbar.
  • Hierzu wird, wie aus der Figur 9 hervorgeht, ein Querstab 3 mittels der Beschickungsfinger 17 aus der Positionierrinne 14 aufgenommen, und durch eine Schwenkbewegung auf der Schweißelektrode 18 abgelegt. Die Schweißelektrode 18 ist höhenverstellbar ausgebildet und kann nach der Ablage eines Querstabs 3 an den oder die Längsstäbe 2 heranbewegt werden. Anschließend kann der Querstab 3 mit dem oder den Längsstäben 2 verschweißt werden.
  • Soweit zum ersten Fall. Beim zweiten Fall, der in der Figur 10 veranschaulicht ist, soll eine Verschweißung eines Querstabs 3 oberhalb eines Längsstabs 2 erfolgen.
  • Hierzu werden der oder die Querstäbe 3 direkt mit dem Transportsystem in die Schweißvorrichtung 6 gelegt, und anschließend mit dem oder den Längsstäben 2 verschweißt.
  • Die Figur 8 zeigt die Schweißvorrichtung 6 in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht.
  • Die Schweißvorrichtung 6 umfasst eine feststehende Rahmenstruktur 50 und zwei verfahrbar daran gelagerte Schweißköpfe 34. Die Schweißköpfe 34 werden über Stromschienen 35 mit der zur Verschweißung der Stäbe 2, 3 notwendigen Energie versorgt. Die Schweißelektrode 18 fungiert als Gegenelektrode. Es ist eine Hubeinheit 36 vorgesehen, mit welcher die Schweißelektrode 18 höhenverstellbar ist. Anstelle der dargestellten Schweißelektrode 18 können auch einer oder mehrere Schweißköpfe zum Einsatz kommen. Die Verbindung der Stäbe 2, 3 erfolgt an den Kreuzungspunkten mittels Widerstandsschweißung.
  • Die Figur 12 zeigt einen Teilausschnitt der Mattenschweißanlage 1 in einer schematisch dargestellten Querschnittsansicht von der Seite, um eine Bewegung der Gitterstruktur 4 in Längsrichtung 9 zu veranschaulichen.
  • Nachdem alle Längsstäbe 2 am ersten Querstab 3 angeschweißt wurden, wird der erste Querstab von wenigstens einer Greifereinheit 30 gegriffen, welche den Querstab samt den angeschweißten Längsstäben auf die nächste Querstabposition befördert.
  • Die wenigstens eine Greifereinheit 30 kann wie im konkreten Ausführungsbeispiel an einer Mattenauszugsvorrichtung 28 angeordnet sein, wie sie in der Figur 13 dargestellt ist.
  • Diese in der Produktionsrichtung 27 nach der Schweißvorrichtung 6 angeordnete Mattenauszugsvorrichtung 28, auf welcher wenigstens eine Gitterstruktur 4 ablegbar ist, weist eine Stellvorrichtung 29 auf, mit welcher die wenigstens eine Gitterstruktur 4, vorzugsweise in die Längsrichtung 9, insbesondere ausschließlich in die Längsrichtung 9, und/oder schrittweise, bewegbar ist, wobei die Stellvorrichtung 29 die wenigstens eine heb- und senkbare und/oder öffenbare und schließbare Greifereinheit 30 aufweist.
  • Die Stellvorrichtung 29 ist an Führungsschienen 49 verschiebbar gelagert.
  • Es bietet sich an, dass die Mattenauszugsvorrichtung 28 Kunststoffauflagen aufweist, auf denen die wenigstens eine Gitterstruktur 4 ablegbar ist.
  • Die Figur 14 zeigt einen Abstapelwagen 32, welcher in Produktionsrichtung 27 nach der Schweißvorrichtung 6 und nach der Mattenauszugsvorrichtung 28 angeordnet ist. Der Abstapelwagen 32 ist auf Schienen 31 und/oder in die Längsrichtung 9 bewegbar. Auf dem Abstapelwagen 32 ist wenigstens eine, vorzugsweise mehr als eine, vollständig verschweißte Gitterstruktur 4, ablegbar. Der Abstapelwagen 32 weist maulförmige Greifer 33 für die wenigstens eine Gitterstruktur 4 auf. Zur Aufnahme einer Gitterstruktur 4 fährt der Abstapelwagen 32 an die Mattenauszugsvorrichtung 28 heran, greift die Gitterstruktur 4 und zieht sie von der Mattenauszugsvorrichtung 28.

Claims (16)

  1. Mattenschweißanlage (1) zur Herstellung von Betonstahlmatten aus einer Vielzahl von Stäben (2, 3) durch Verschweißung der Stäbe (2, 3) zu einer aus Längsstäben (2) und Querstäben (3) bestehenden Gitterstruktur (4), umfassend
    - wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung (5) zur Bereitstellung der Vielzahl an Stäben (2, 3),
    - wenigstens eine Schweißvorrichtung (6) zur, vorzugsweise schrittweisen, Verschweißung der Stäbe (2, 3) zu der aus Längsstäben (2) und Querstäben (3) bestehenden Gitterstruktur (4), und
    - wenigstens eine Transportvorrichtung (7) zum Transport der von der wenigstens einen Bereitstellungsvorrichtung (5) bereitgestellten Stäbe (2, 3) zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6),
    wobei die wenigstens eine Transportvorrichtung (7) wenigstens eine erste Positioniervorrichtung (8), mit welcher Stäbe (2) in einer Längsrichtung (9) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positionierbar sind, und wenigstens eine zweite Positioniervorrichtung (10), welche relativ zur ersten Positioniervorrichtung (8) verschwenkbar ist und mit welcher Stäbe (3) in einer Querrichtung (11) quer zur Längsrichtung (9) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positionierbar sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Transportvorrichtung (7) wenigstens einen Träger (51) aufweist, an welchem die Positioniervorrichtungen (8, 10) angeordnet sind, vorzugsweise wobei die zweite Positioniervorrichtung (10) verschiebbar und verschwenkbar am wenigstens einen Träger (51) und/oder die erste Positioniervorrichtung (8) stationär am wenigstens einen Träger (51) angeordnet ist.
  2. Mattenschweißanlage (1) nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Positioniervorrichtungen (8, 10), vorzugsweise die zweite Positioniervorrichtung (10), in die Längsrichtung (9) verschiebbar ist.
  3. Mattenschweißanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positioniervorrichtungen (8, 10) der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) jeweils eine Längserstreckung aufweisen und die zweite Positioniervorrichtung (10) zwischen wenigstens einer ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung (10) parallel und/oder in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung (8) angeordnet ist, und wenigstens einer zweiten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung (10) quer zur ersten Positioniervorrichtung (8) angeordnet ist, verschwenkbar ist.
  4. Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
    - zumindest eine, vorzugsweise alle, der Positioniervorrichtungen (8, 10) der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) wenigstens einen, vorzugsweise mehr als einen, öffenbaren und schließbaren Greifer (12) aufweist, und/oder
    - ein, vorzugsweise brückenförmiger und/oder feststehender, Rahmen (13) vorgesehen ist, an welchem die wenigstens eine Transportvorrichtung (7), vorzugsweise in die Querrichtung (11), bewegbar gelagert ist.
  5. Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenigstens eine Positionierrinne (14) vorgesehen ist, in welcher wenigstens ein Stab (3) in der Querrichtung (11) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positionierbar ist, bevorzugt wobei
    - wenigstens eine Positioniereinheit (15) vorgesehen ist, mit welcher wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne (14) angeordneter Stab (3) relativ zur wenigstens einen Positionierrinne (14) bewegbar, besonders bevorzugt ziehbar und/oder schiebbar, ist, und/oder
    - wenigstens eine Beschickungsvorrichtung (16), besonders bevorzugt umfassend mehrere Beschickungsfinger (17), vorgesehen ist, mit welcher wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne (14) angeordneter Stab (3) aus der wenigstens einen Positionierrinne (14) zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6), besonders bevorzugt wenigstens einer Schweißelektrode (18) der wenigstens einen Schweißvorrichtung (6), beförderbar ist.
  6. Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens ein Ablagetisch (19) vorgesehen ist, auf welchem mehrere Stäbe (2) parallel zueinander und in der Längsrichtung (9) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positionierbar sind, bevorzugt wobei am wenigstens einen Ablagetisch (19) mehrere, besonders bevorzugt äquidistant zueinander angeordnete, Positionierrillen (20) für die Stäbe (2) angeordnet sind.
  7. Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung (5)
    - wenigstens eine Richtmaschine (21) mit wenigstens einer Richtvorrichtung zum Geraderichten von draht-, stab- oder bandförmigem Richtgut (22) umfasst, und/oder
    - wenigstens ein Magazin (23), in welchem Stäbe (2, 3) und/oder mittels wenigstens einer Richtmaschine (21) geradezurichtendes Richtgut (22), welches vorzugsweise unterschiedliche Richtguteigenschaften aufweist, speicherbar ist, umfasst, und/oder
    - wenigstens eine Trennvorrichtung (24) zum Abtrennen von Stäben (2, 3) von einem kontinuierlichen Strang umfasst, und/oder
    - wenigstens einen Stabauslauf (25) für von wenigstens einer Richtmaschine (21) geradegerichteter Stäbe (2, 3) umfasst, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Stabauslauf (25) umfangsseitig öffenbar und schließbar ist, und/oder
    - wenigstens eine relativ zur wenigstens einen Transportvorrichtung (7), vorzugsweise in Querrichtung (11) und/oder zwischen einer Stabbeladeposition und einer Stabentladeposition, verfahrbare Bereitstellungsschublade (26) umfasst, in welcher wenigstens ein, vorzugsweise mehr als ein, Stab (2, 3) zwischenspeicherbar ist.
  8. Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in einer Produktionsrichtung (27) nach der wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) wenigstens eine Mattenauszugsvorrichtung (28) angeordnet ist, auf welcher wenigstens eine Gitterstruktur (4) ablegbar ist, bevorzugt wobei die wenigstens eine Mattenauszugsvorrichtung (28) wenigstens eine Stellvorrichtung (29) aufweist, mit welcher die wenigstens eine Gitterstruktur (4), vorzugsweise in die Längsrichtung (9), insbesondere ausschließlich in die Längsrichtung (9), und/oder schrittweise, bewegbar ist, besonders bevorzugt wobei die wenigstens eine Stellvorrichtung (29) wenigstens eine heb- und senkbare und/oder öffenbare und schließbare Greifereinheit (30) aufweist.
  9. Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in einer Produktionsrichtung (27) nach der wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) wenigstens ein, vorzugsweise auf Schienen (31) und/oder in die Längsrichtung (9) bewegbarer, Abstapelwagen (32), auf welchem wenigstens eine, vorzugsweise mehr als eine, vollständig verschweißte Gitterstruktur (4), ablegbar ist, angeordnet ist, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Abstapelwagen (32) wenigstens einen, vorzugsweise maulförmigen, Greifer (33) für die wenigstens eine Gitterstruktur (4) aufweist.
  10. Verfahren zur Herstellung von Betonstahlmatten aus einer Vielzahl von Stäben (2, 3) durch Verschweißung der Stäbe (2, 3) zu einer aus Längsstäben (2) und Querstäben (3) bestehenden Gitterstruktur (4) mittels einer Mattenschweißanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
    - es wird die Vielzahl an Stäben (2, 3) mittels der wenigstens einen Bereitstellungsvorrichtung (5) bereitgestellt,
    - die von der wenigstens einen Bereitstellungsvorrichtung (5) bereitgestellten Stäbe (2, 3) werden mittels der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) transportiert,
    - die Stäbe (2, 3) werden, vorzugsweise schrittweise, mittels der wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) zu der aus Längsstäben (2) und Querstäben (3) bestehenden Gitterstruktur (4) verschweißt,
    - es werden zumindest mittels der wenigstens einen ersten Positioniervorrichtung (8) der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) Stäbe (2) in der Längsrichtung (9) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positioniert und, davor oder danach, mittels der wenigstens einen zweiten Positioniervorrichtung (10) der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) Stäbe (3) in einer Querrichtung (11) quer zur Längsrichtung (9) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positioniert.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens eine der Positioniervorrichtungen (8, 10), vorzugsweise die zweite Positioniervorrichtung (10), der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) und dadurch wenigstens ein darin angeordneter Stab (2) in die Längsrichtung (9) verschoben werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Positioniervorrichtungen (8, 10) der wenigstens einen Transportvorrichtung (7) jeweils eine Längserstreckung aufweisen und in einem weiteren Verfahrensschritt die zweite Positioniervorrichtung (10) zwischen wenigstens einer ersten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung (10) parallel und/oder in Verlängerung zur ersten Positioniervorrichtung (8) angeordnet ist, und wenigstens einer zweiten Schwenkstellung, in welcher die zweite Positioniervorrichtung (10) quer zur ersten Positioniervorrichtung (8) angeordnet ist, verschwenkt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei in einem weiteren Verfahrensschritt die wenigstens eine Transportvorrichtung (7), vorzugsweise in die Querrichtung (11), bewegt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei wenigstens eine Positionierrinne (14) vorgesehen ist, in welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein Stab (3) in der Querrichtung (11) relativ zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) positioniert wird, bevorzugt wobei
    - wenigstens eine Positioniereinheit (15) vorgesehen ist, mit welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne (14) angeordneter Stab (3) relativ zur wenigstens einen Positionierrinne (14) bewegt, besonders bevorzugt gezogen und/oder geschoben, wird, und/oder
    - wenigstens eine Beschickungsvorrichtung (16), besonders bevorzugt umfassend mehrere Beschickungsfinger (17), vorgesehen ist, mit welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein in der wenigstens einen Positionierrinne (14) angeordneter Stab (3) aus der wenigstens einen Positionierrinne (14) zur wenigstens einen Schweißvorrichtung (6), besonders bevorzugt wenigstens einer Schweißelektrode (18) der wenigstens einen Schweißvorrichtung (6), befördert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die wenigstens eine Bereitstellungsvorrichtung (5)
    - wenigstens eine Trennvorrichtung (24) umfasst, mit welcher in einem weiteren Verfahrensschritt Stäbe (2, 3) von einem kontinuierlichen Strang abgetrennt werden, und/oder
    - wenigstens eine relativ zur wenigstens einen Transportvorrichtung (7) verfahrbare Bereitstellungsschublade (26) umfasst, in welcher in einem weiteren Verfahrensschritt wenigstens ein, vorzugsweise mehr als ein, Stab (2, 3) zwischengespeichert wird, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Bereitstellungsschublade (26) in die Querrichtung (11) und/oder zwischen einer Stabbeladeposition und einer Stabentladeposition verfahren wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei nach der wenigstens einen Schweißvorrichtung (6) wenigstens eine Mattenauszugsvorrichtung (28) angeordnet ist, auf welcher wenigstens eine Gitterstruktur (4) abgelegt wird, bevorzugt wobei die wenigstens eine Mattenauszugsvorrichtung (28) wenigstens eine Stellvorrichtung (29) aufweist, mit welcher die wenigstens eine Gitterstruktur (4), vorzugsweise in die Längsrichtung (9), insbesondere ausschließlich in die Längsrichtung (9), und/oder schrittweise, bewegt wird, besonders bevorzugt wobei die wenigstens eine Stellvorrichtung (29) wenigstens eine heb- und senkbare und/oder öffenbare und schließbare Greifereinheit (30) aufweist.
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