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Ein derartiges Verfahren ist aus der EP-OS 00 23 898 als bekannt
entnehmbar. Ihr Gegenstand ist eine Maschine zum Herstellen von geschweißten Gitterstäben.
Ober- und Untergurte werden gleichzeitig schrittweise einer Schweißeinrichtung zugeführt.
Während des Schweißvorganges stehen die Gurte selbstverständlich still. Eine Biegevorrichtung
stellt kontinuierlich zickzack-förmige Strebenschlangen her, die über Führungen
an die Schweißeinrichtung herangebracht werden. Bei Stillstand der Gurte greifen,
gesteuert vom Nockenantrieb des Gurtvorschubes, Niederhalter an den unteren Umkehrpunkten
der Strebenschlangen an und halten diese dadurch fest. Die Strebenschlange bzw.
-schlangen werden gleichzeitig mit dem Obergurt und dem Untergurt bzw. den Untergurten
verschweißt. Dann
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kommt der nächste Transportschritt, der den fertigen Gitterträger
weiterbewegt und die nächsten Gurtabschnitte in den Bereich der Schweißeinrichtung
bewegt.
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Während der Stillstandszeit liefert die Biegevorrichtung weitere Strebenschlangen.
Diese speichern sich im Bereich der Führungen dadurch, daß sie sich in ihrer Ebene
elastisch verformen können; das heißt, es werden jeweils die Abstände zwischen den
oberen Umkehrpunkten und den unteren Umkehrpunkten kleiner.
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Sobald die Niederhalter von den Strebenschlangen abgehoben bzw. entfernt
werden und der fertige Gurtabschnitt sich weiterbewegt, können sich auch die Strebenschlangen
weiterbewegen, wobei sie sich entspannen. Der Vorschub der Strebenschlangen folgt
also mehr durch ihre Entspannung als durch die Zugwirkung des fertigen Gitterträgerabschnittes.
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Bei dem bekannten Verfahren bzw. der Maschine zu seiner Durchführung
erscheint eine exakte Positionierung der Schweißstellen insbesondere im Obergurtbereich
fragwürdig. Der Vorschub der zick-zack-förmigen Strebenschlange oder -schlangen
wird von drei verschiedenen Bewegungsimpulsen beeinflußt: Das sind erstens der räumlich
und zeitlich festgelegte Vorschubschritt des geschweißten Gitterträgermaterials,
zweitens der ebenfalls in seiner Größenordnung bestimmte Nachschub aus der Biegevorrichtung
und drittens die Entspannungsbewegung des elastisch verformten gespeicherten Strebenmaterials.
Letztere Bewegung ist zwar durch die beiden genauen Bewegungen vor und hinter dem
Entspannungsabschnitt grob dimensioniert.
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Die sich jeweils verformende Menge wird von der Biegevorrichtung bestimmt,
die Entspannungszeit bzw.
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der Entspannungsweg sind durch den Trägervorschub gegeben. Es ist
jedoch durch nichts gesichert, daß sich der nunmehr in dem Bereich der Schweißvorrichtung
gelangende Strebenschlangenabschnitt über seine ganze Länge gleichmäßig entspannt.
Der in Bewegungsrichtung vorderste Abschnitt kann, freigegeben und überdies gezogen,
rascher entspannen als nachfolgende Abschnitte, so daß die Abstände zwischen den
Umkehrpunkten immer kleiner werden. Daraus ergibt sich der wesentliche Nachteil,
daß jeweils nur ein oberer und ein unterer Umkehrpunkt zum Schweißen exakt positioniert
sein kann. Mehrere Schweißverbindungen gleichzeitig sind nicht möglich, oder die
gleichmäßige Ausbildung des Gitterträgers und die Qualität der Schweißstellen leiden.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung
anzugeben, womit die Herstellung eines räumlichen Gitterträgerstranges bei höherer
Arbeitsgeschwindigkeit und mit qualitativ hochwertigen, exakt positionierten Schweißverbindungen
ermöglicht wird.
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Die Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß entsprechend
dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Strebenschlangen werden nicht nur während des Schweißvorganges
durch die Niederhalter, sondern bereits vor dem Ende des Vorschubschrittes mittels
eigener Anschläge gestoppt. Die für den nächsten Schweißvorgang vorgesehenen Strebenschlangenabschnitte
werden während des Endhubes des Vorschubschrittes etwas gereckt, eine Beanspruchung,
die sich über den ganzen Abschnitt verteilt. Die Strebenschlangen werden durch diese
Beanspruchung außerdem in sich stabilisiert und deshalb exakter positionierbar.
Es können daher mehr als ein oberer Umkehrpunkt in eine
exakte Schweißposition gebracht
und gleichzeitig geschweißt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch
das Recken der fertig geschweißte Gitterträgerstrang eine Druckvorspannung erhält,
die statisch zweckmäßig ist. Wesentlich ist auch, daß nach dem Ausrücken des Anschlages
der nächste Strebenschlangenabschnitt sich in Schweißposition bewegen kann, ohne
daß eine Verformung oder Rückverformung stattfinden muß.
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Eine besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeit bei der Herstellung des
räumlichen Gitterträgerstranges ergibt sich gemäß Anspruch 2 dadurch, daß jeweils
zwei Längsbereiche mit mehreren Umkehrpunkten der Strebenschlangen positioniert
und geschweißt werden.
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Dies ist infolge des präzisen Feinpositionierens der oberen Umkehrpunkte
in bezug auf den Obergurt mit einwandfreiem Ergebnis möglich.
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Das Verfahren läßt sich gemäß Anspruch 3 dann besonders zuverlässig
durchführen, wenn der Endhub, über den die Strebenschlangen gereckt werden, annähernd
3 bis 10%, vorzugsweise 5%, des Gesamtvorschubschrittes beträgt. Mit der sich dabei
ergebenden Reckung der Strebenschlangen werden evtl.
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vorliegende Verwindungserscheinungen oder Abweichungen aus einem geraden
Verlauf korrigiert und zudem die oberen Umkehrpunkte der Strebenschlangen zum Obergurt
hin gedrängt, wobei für letzteren Effekt die Relativbewegung der oberen Umkehrpunkte
beim Recken in entsprechenden Führungseinrichtungen mitverantwortlich ist.
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Zur vorrichtungstechnischen Lösung der genannten Aufgabe sind bei
einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Anspruches 4 vorgesehen.
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Die Anschlageinrichtungen können noch während der Vorschubbewegung
eingerückt werden, worauf die Strebenschlangen während des Endhubes gereckt werden,
bis der Vorschubschritt abgeschlossen ist und gleichzeitig der Obergurt festgeklemmt
wird. In dieser stabilen Lage bewirken dann die Niederhalteeinrichtungen die Feinpositionierung
der oberen Umkehrpunkte in bezug auf den festgeklemmten Obergurt, ehe unmittelbar
danach die Schweißung erfolgt Die durch das Recken eingeleiteten Spannungen werden
auf diese Weise im Gitterträgerstrang eingefroren. Die Schweißstation für die Untergurte
wird von den mit dem Obergurt bereits verbundenen Strebenschlangen im nächsten Vorschubschritt
erreicht. Die in ihrer Lage schon festgelegte Strebenschlange ist somit in einfacher
Weise mit den dort herangeführten Untergurten verbindbar.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geht aus Anspruch 5 hervor. Der Führungstrichter
zwingt die Strebenschlangen in der Vorschubbewegung mit den oberen Umkehrpunkten
zum geführten Obergurt hin. Der Verlauf des Führungstrichters ist so gewählt, daß
das Einwärtsdrehen der Strebenschlangen verhältnismäßig schonend und ohne bleibende
Verformungen erfolgt. Er führt die oberen Umkehrpunkte auch dann in etwa auf die
Höhe des Obergurtes, wenn diese infolge äußerer Einwirkungen im Zwischenpuffer wesentlich
höher liegen sollten.
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Dabei ist das aus Anspruch 6 erkennbare Merkmal günstig, da die Strebenschlangen
hiermit bereits relativ frühzeitig ergriffen und über eine längere Strecke geführt
werden. Die auswärts geneigten Innenwände im Führungskanal gestatten es den Strebenschlangen
gleichzeitig,
daß ihre unteren Umkehrpunkte in etwa soweit auseinander gespreizt werden, wie dies
für ihre Lage im fertigen Gitterträgerstrang erforderlich ist.
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Da natürlich bei der allmählichen Verdrehung der Strebenschlangen
diese auch ungewollt an den Obergurt zur Anlage kommen könnten und diesem aus seiner
Sollage verschieben könnten, ist das Merkmal von Anspruch 7 wichtig.
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Es hat sich in der Praxis sogar als zweckmäßig erwiesen, das in Anspruch
8 hervorgehobene Merkmal zu realisieren, da dann der Obergurt bei seiner Bewegung
mit den Strebenschlangen nicht kollidieren kann und umgekehrt.
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Da allein der Führungstrichter für die Grobpositionierung und das
Einwärtsdrehen der Strebenschlangen überfordert sein könnte, ist auch das Merkmal
von Anspruch 9 zweckmäßig. In den Führungsteilen werden die unteren Umkehrpunkte
der Strebenschlangen nicht nur auf die Richtung der Untergurte ausgerichtet, sondern
auch in bezug auf den Führungstrichter nach oben abgestützt, so daß dann keine nennenswerten
Höhenbewegungen der Strebenschlangen mehr möglich sind, sobald diese aus dem Zwischenpuffer
in die Schweißvorrichtung überführt worden sind. Die Anstellung der Führungsteile
bzw. ihrer Führungsnuten gibt bereits die spätere Schrägstellung der Strebenschlangen
vor.
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Gerade für diese letztgenannte Wirkung ist das Merkmal von Anspruch
10 zweckmäßig, da sich damit eine saubere Führung der Strebenschlangen im Bereich
ihrer unteren Umkehrpunkte ergibt, wobei sichergestellt bleibt, daß der Bewegungswiderstand
der Strebenschlangen im Führungstrichter und den Führungsteilen nicht zu groß wird.
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Als Referenzlinie für die Positionierung der oberen Umkehrpunkte
der Strebenschlangen dient der Obergurt. Da der Obergurt im wesentlichen über die
gesamte Länge der Schweißvorrichtung auf dem Führungsschwert geführt und abgestützt
wird, ist das Merkmal von Anspruch 11 wichtig. Als zweite Referenzlinie, die für
die Feinpositionierung der Strebenschlangen in bezug auf den Obergurt nutzbar ist,
dient der Grund jeder Führungsnut der Führungsteile.
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Dabei ist es wichtig, wenn die aus Anspruch 12 erkennbaren Maßnahmen
berücksichtigt sind. Der Führungstrichter selbst ist nur für das Einwärtsdrehen
der Strebenschlangen verantwortlich, wobei die Führungsteile für das saubere Ausrichten
der unteren Umkehrpunkte herangezogen werden. Sobald die unteren Umkehrpunkte auf
dem Grund jeder Führungsnut aufsitzen, haben die oberen Umkehrpunkte eine exakt
vorherbestimmbare und beliebig oft wiederholbare Ausrichtung auf den Obergurt, die
für die einwandfreie Schweißung und die Obergurtbereichkontur des fertigen Gitterträgerstranges
von besonderer Bedeutung sind.
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Wie bereits erwähnt, spielt das Recken der Strebenschlangen bei der
Grobpositionierung eine wichtige Rolle. Mit baulich einfachen und zuverlässigen
Mitteln läßt sich dieses Recken gemäß Anspruch 13 durchführen, indem die Anschläge
in den Durchgangsweg der Strebenschlangen eingerückt werden, ehe ein Vorschubschritt
vollständig abgeschlossen ist. Dies bedeutet, daß die Strebenschlangen im Eingangsbereich
der Vorrichtung angehalten und über den von der Vorschubeinrichtung weiter geförderten
Gitterträger in Längsrichtung gereckt werden, wobei eventuelle Verwindungen oder
Biegungen der Strebenschlangen
korrigiert werden und dabei die oberen und unteren
Umkehrpunkte in vorherbestimmte Sollagen gelangen.
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Da bei den verhältnismäßig hohen Kräften, die hierbei auf die Anschläge
ausgeübt werden, deren Abstützung wichtig ist, ist es zweckmäßig, diese Abstützung
gemäß Anspruch 14 auszubilden. Günstig ist auch, daß jeder Anschlag an einer Strebe
nahe deren unterem Umkehrpunkt zum Angriff kommen, so daß die Strebenschlange über
ihre gesamte Länge bis zur zweiten Schweißstation einer Reckung unterworfen wird.
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Diese Grobpositionierung beim Recken reicht jedoch noch nicht zuverlässig
aus, um die oberen Umkehrpunkte tatsächlich in der gewünschten Lage bezüglich des
Obergurtes festzulegen. Mit den dann in die unteren Umkehrpunkte eingreifenden Niederhalteeinrichtungen,
die die unteren Umkehrpunkte gegen den Grund jeder Führungsnut pressen, wird jedoch
eine genaue Ausrichtung der oberen Umkehrpunkte auf den Obergurt erreicht. Diese
Niederhalter kommen gemäß Anspruch 16 allerdings erst dann zur Einwirkung, wenn
das Recken abgeschlossen und die Vorschubbewegung des Gitterträgerstranges beendet
ist, da anderenfalls die Niederhalter bei zu frühem Eingreifen das Recken unterbinden
könnten.
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Gemäß einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung
lassen sich gemäß Anspruch 17 die Niederhalter baulich besonders einfach ausbilden
und betätigen, wenn sie um zur Durchgangsrichtung parallele Achsen schwenkbare Haken
sind, die von außen aus der Ruhestellung in die Führungsnuten eingreifen und die
unteren Umkehrpunkte nach unten ziehen.
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Ein besonders wichtiger Gedanke in Ausgestaltung der Erfindung geht
aus Anspruch 18 hervor. In Abhängigkeit von unterschiedlichen Anwendungen kommt
es häufig vor, daß die Höhe eines Gitterträgers, das heißt der Vertikalabstand zwischen
den Untergurten und den Obergurten, verändert werden muß. Dieser Forderung genügt
die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 18. Allein durch die Verstellung
des Oberteiles ist die Vorrichtung zur Herstellung eines Gitterträgerstranges mit
anderer Höhe bereit, ohne daß wesentliche Umstell- oder Umrüstarbeiten an einzelnen
Komponenten der Vorrichtung erforderlich wären.
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Zweckmäßigerweise ist dabei auch das Merkmal von Anspruch 19 gegeben,
durch welches die Verstellung des Oberteils besonders einfach durchführbar ist.
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Wichtig ist ferner das Merkmal der Ausführungsform von Anspruch 20,
da an den Längsträger die einzelnen Komponenten der Vorrichtung, gegebenenfalls
austauschbar oder umsetzbar, angebracht sind, wobei zum Verstellen der Gitterträgerstranghöhe
nur der Längsträger relativ zum Unterteil verstellt zu werden braucht.
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Da bei einer Umstellung auf eine andere Gitterträgerstranghöhe auch
das Führungsschwert für den Obergurt in eine andere Lage gebracht werden muß, ist
das Merkmal von Anspruch 21 wesentlich. Durch die Koppelung des Antriebes mit den
Stellagern des Führungsschwertes wird dieses selbsttätig höhenverstellt, sobald
eine Verstellung des Oberteils relativ zum Unterteil erfolgt. Nach einer Verstellung
des Oberteils steht das Führungsschwert wieder in der dann erforderlichen Höhenlage
zur exakten Führung des Obergurtes.
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Einen im Hinblick auf diese Ausbildung wichtigen Gedanken hebt Anspruch
22 hervor. Bei einer Änderung der Gitterträgerstranghöhe sollen zweckmäßigerweise
auch
die Führungsnuten für die unteren Umkehrpunkte der Strebenschlangen eine andere
Neigung einnehmen, die sich infolge der Verlagerung des Obergurtes relativ zu den
Untergurten ergibt. Die drehbare Lagerung der Führungsteile bringt zudem den Vorteil
mit sich, daß die Führungsteile bei der Vorschubbewegung der Strebenschlangen durch
Schwenken nachgeben können, so daß sich eine gleichbleibende Widerstandskraft für
die Bewegung der Strebenschlangen erreichen läßt Bei starr justierten Führungsteilen
bestünde die Gefahr, daß sich gegebenenfalls ein unterer Umkehrpunkt einer Strebenschlange
verklemmen könnte, wodurch eine Beschädigung entweder der Vorrichtung oder dieser
Strebenschlange zu befürchten wäre.
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Ein besonders wichtiges Merkmal ist aus Anspruch 23 entnehmbar. Infolge
dieser Ausbildung sorgt das Führungsschwert bzw. die damit baulich verbundenen speziell
ausgebildeten Druckflächen dafür, daß die Führungsteile bei einer Verstellung auf
eine andere Gitterträgerstranghöhe selbsttätig in die erforderliche Schräglage verschwenkt
werden, ohne daß darauf von außen eingewirkt zu werden bräuchte. Für höhere Gitterträgerstranghöhen
werden die Führungsteile steiler angestellt, während für niedrigere Gitterträgerstranghöhen
die Führungsteile flacher angestellt werden, und zwar ausschließlich durch die Verstellbewegung
des Führungsschwertes, welche wiederum von der Verstellbewegung des Oberteils relativ
zum Unterteil abgeleitet werden kann.
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Wichtig sind ferner die in Anspruch 24 erläuterten Merkmale, da auch
in der zweiten Schweißstation dafür Sorge getragen werden muß, daß die unteren Umkehrpunkte
ordnungsgemäß an den Untergurten festgeschweißt werden. Die Positionierung ist hier
jedoch einfacher als im Obergurtbereich, da die Strebenschlangen durch das Anschweißen
an den Obergurt bereits eine stabile Lage einnehmen.
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Da erfindungsgemäß Vorkehrungen getroffen sind, mit denen sich das
Umstellen der Vorrichtung auf eine geänderte Stranghöhe rasch und einfach durchführen
läßt, ist auch das Merkmal von Anspruch 25 wichtig.
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Denn die kurze Zeitspanne, die zum Umstellen der Vorrichtung auf die
neue Stranghöhe gebraucht wird, kann nur dann genutzt werden, wenn sich auch das
Kettenformwerkzeug entsprechend schnell umstellen läßt, was gemäß Anspruch 25 sichergestellt
ist.
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Da üblicherweise dem Kettenformwerkzeug ein Rollenrichtwerk für die
Drähte, aus denen die Strebenschlangen gebogen werden, vorgeschaltet ist, soll weiterhin
gemäß Anspruch 26 dafür Sorge getragen werden, daß bei einer Umstellung auf eine
neue Stranghöhe das Rollenrichtwerk eine Lage beibehält, die bei der neuen Stranghöhe
für das ordnungsgemäße Richten und Zuführen der Drähte zum Kettenformwerkzeug erforderlich
ist. Über die Parallellenkeranordnungen zentriert sich das Rollenrichtwerk in besonders
einfacher Weise immer exakt auf die Mitte des Kettenformwerkzeuges, unabhängig davon,
wie weit der Oberteil vom Unterteil weggefahren ist.
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Denkbar ist dabei, daß die Stellantriebe für die Vorrichtung mit denen
des Kettenformwerkzeuges in Arbeitsverbindung stehen, so daß das Umstellen auf eine
neue Stranghöhe synchron erfolgen kann.
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Schließlich ist noch das Merkmal von Anspruch 27 zweckmäßig, da sich
hier eine besonders einfache Ausbildung des Zwischenpuffers ergibt, der stets mindestens
einen so großen Längsabschnitt jeder
Strebenschlange bereit hält, wie ihn die Vorrichtung
bei einem Vorschubschritt verbrauchen kann. In den Kanälen werden die Strebenschlangen
voneinander getrennt hochkantstehend in leichten Wellenlinien gebogen geführt, wobei
einerseits sichergestellt ist, daß sich keine nennenswerten und bleibenden Deformationen
in den Strebenschlangen ergeben und andererseits die Vorrichtung die jeweils benötigte
Länge der Strebenschlangen ohne nennenswerten Bewegungswiderstand abziehen kann.
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Nachstehend wird anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
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Es zeigt Fig.1 eine Gesamtseitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen
eines räumlichen Gitterträgerstranges, Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Detail aus
Fig. 1 in Blickrichtung II, F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Gesamtansicht
von Fig. 1, F i g. 4 einen Schnitt in der Ebene IV-IV in F i g. 3, in vergrößertem
Maßstab, F i g. 5 eine Seitenansicht zu Fig. 4, F i g. 6 einen Schnitt in der Ebene
Vl-VI in Fig 4, Fig. 7 einen Schnitt in der Ebene VII-VII in F i g. 4 und F i g.
8 einen Schnitt in der Ebene VIII-VIII in Fig. 4.
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Eine Fertigungsstraße 1 zum Herstellen von räumlichen Gitterträgern
T'besteht aus einer Vorratsstation 2 für die Bestandteile, welche in Form von Drähten
3, 4, 5, 6 und 7 über einen Richtabschnitt 8 und eine Rollenkombination 9 eine an
einem Träger 10 angeordnete Speichereinrichtung 11 beschickt, in der aus den Drähten
3 bis 7 hochkant stehende Drahtwendeln W gebogen werden, die über Rollensätze 12
weitergefördert werden. Der Speicher 11 ist im Detail aus der DE-OS 30 05 530 entnehmbar.
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Die Drähte 3 und 4 sind zur Formung von endlosen, zick-zack-förmigen
Strebenschlangen Sbestimmt, während die Drähte 5, 6 und 7 den Obergurt und die beiden
Untergurte in den Gitterträgern T'bilden sollen. Hinter dem Speicher 11 ist ein
Kettenformwerkzeug 15 angeordnet, das im Detail aus den DE-PS 21 04611, 21 66 286
und 22 46 392 entnehmbar ist. Dieses Kettenformwerkzeug besteht aus einem auf einem
Unterbau angeordneten Unterteil und einem über Stellager 19 dazu relativ verstellbaren
Oberteil. In dem Kettenformwerkzeug 15 sind Präge- bzw. Biegewerkzeuge 18a, 18b
vorgesehen, die kontinuierlich aus den gerichteten Drähten 3, 4 die Strebenschlangen
S erzeugen. Dem Kettenformwerkzeug 15 vorgeschaltet ist über Konsolen 16 und Parallellenker
17 eine weitere Richtstrecke 13 mit Richtrollen 14, die in den Drähten 3, 4 die
in den Wendeln W erzeugte Biegung beseitigen. Bei einer Höhenverstellung der Stellager
19 des Kettenformwerkzeuges 15, wie sie bei einer Veränderung der Höhe der Strebenschlangen
S erforderlich ist, bleibt die Richtstrecke 13 auf die geforderte Einlaufhöhe des
Werkzeuges ausgerichtet, da sie über die Parallellenker 17 stets zentriert gehalten
wird.
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Die Drähte 5, 6, 7 können bereits hier oder erst an einer späteren
Stelle in Rohre eingeführt werden, die nicht näher hervorgehoben sind. Diese Rohre
führen die gerade gerichteten Drähte und vermeiden deren Kollision mit anderen Maschinenelementen.
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An das Kettenformwerkzeug 15 schließt sich ein Zwischenpuffer 20
an, in dessen Erstreckungsbereich
die Drähte 5, 6, 7 weiterhin in
Rohren geführt werden.
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Auf der Oberseite des Zwischenpuffers 20 (siehe F i g. 2) begrenzen
hochstehende Wände 40 längsverlaufende Kanäle A, B, die durch eine Zwischenwand
41 voneinander getrennt sind. Mit 42 sind die Rohre für die Untergurtdrähte 6, 7
angedeutet, während der Obergurtdraht 5 im Bereich der Zwischenwand 41 in einem
nicht dargestellten Rohr (F i g. 5, Bezug 45) geführt wird.
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In den Kanälen A, B (F i g. 2) werden die Strebenschlangen S voneinander
getrennt in wellenförmiger Konfiguration gespeichert, was notwendig ist, da das
Kettenformwerkzeug 15 kontinuierlich arbeitet, während eine angeschlossene Schweißvorrichtung
21 die Strebenschlangen schrittweise weiterverarbeitet. Die Kanäle A, B sind so
bemessen, daß die jeweils erforderliche Länge der Strebenschlangen auf Vorrat bereitgehalten
wird.
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Am Ende des Zwischenpuffers 20 ist ein Führungstrichter 43 angeordnet,
dessen Mündung 44 beide Kanäle A und B (F i g. 2) überdeckt und die hochkant stehend
ankommenden Strebenschlangen S von oben dachförmig übergreift (F i g. 4).
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Der Führungstrichter 43 ist in einer Schweißvorrichtung 21 angebracht,
die aus einem Unterteil 24 und einem darin über Stellager 22 höhenverstellbar gelagerten
Oberteil 23 besteht. In Durchgangsrichtung schließt sich gemäß F i g. 1 an die Schweißvorrichtung
21 ein nicht näher bezeichneter, tischartiger Aufbau an, in dem unten ein Vorschubantrieb
26 untergebracht ist und der oberseitig eine stationäre Klemmvorrichtung 25 für
den fertigen Gitterträgerstrang T trägt. Der Vorschubantrieb 26 ist ein Kurbeltrieb
mit einer Kurbel 37, einer Schwinge 38 und einer Schubstange 39. In Durchgangsrichtung
des Gitterträgerstranges T schließt sich dann eine Ablegevorrichtung 28 sowie eine
Ablängvorrichtung 29, z. B. eine Schlagschere, an, hinter der eine Ablege-Greifvorrichtung
30 hin und her fahrbar gelagert ist. Die Ablegegreifvorrichtung 30 befördert die
abgelängten Gitterträger T' in eine Ablegestation 31, die einen an einem Träger
32 aufgehängten Zwischenspeicher 33 für jeweils einen Gitterträger r aufweist, unter
dem eine quer zur Durchgangsrichtung auf Rädern 35 hin und her bewegbare Ablegefläche
34 steht. Der Träger 32 ist an einer Konsole 36 aufgehängt, die sich auf dem tischartigen
Aufbau abstützt.
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Die Schweißvorrichtung 21 ist aus F i g. 3 deutlicher erkennbar.
Am zuführseitigen Ende der Schweißvorrichtung 21 ist der Führungstrichter 43 fest
an dem von einem Längsträger gebildeten Oberteil 23 befestigt. Der Führungstrichter
43 hat (Fig.4) im Querschnitt eine dachförmige Gestalt mit bis zu einem engen Führungskanal
43a hin konvergierenden Seitenwänden, die zumindest im Bereich des Führungskanals
43a nach unten und auswärts gespreizt sind. Die obere Innenwand des Führungstrichters
43 senkt sich von der Mündung 44 allmählich bis auf die Höhe des Obergurtdrahtes
5 ab. Der Führungstrichter 43 endet in der Schweißvorrichtung 21 vor einer ersten
Schweißstation für den Obergurtbereich, die aus einzelnen Schweißelektroden 55 an
üblichen Schweißzangen 54 gebildet wird, die ebenfalls am Längsträger 23 befestigt
sind. Nahe dem Ende des Führungskanals 43a beginnt ein Führungsschwert 46, das sich
durch die Schweißvorrichtung 21 hindurch erstreckt und im Unterteil 24 über Stellager
47 höhenverstellbar abgestützt ist. Zwischen den Schweißelektroden 55 befinden sich
Niederhalter 48, die an Betätigungsgliedern 49 befestigt sind. Die Niederhalter
48 lassen sich auf den auf dem Führungs-
schwert 46 abgestützten Obergurt 5 absenken,
um diesen festzuklemmen und an einer weiteren Durchgangsbewegung zu hindern. In
etwa in dem Bereich, in dem das Führungsschwert 46 beginnt, d. h. noch innerhalb
des Führungskanals 43a, ist im Unterteil 24 an jeder Seite des Durchgangsweges der
Strebenschlangen 5 eine Anschlageinrichtung 51 mit einem Betätigungsglied 50 angebracht,
wobei die Anschlageinrichtungen 51 in den Bewegungsweg der Strebenschlangen S einrückbar
sind. Ferner sind in Ausrichtung auf die Niederhalter 48 im Unterteil 24 der Anzahl
der unteren Umkehrpunkte der Strebenschlangen entsprechend an beiden Seiten des
Durchgangsweges Niederhalter 53 an Betätigungsorganen 52 angebracht, die aus einer
Ruhestellung in eine Stellung bewegbar sind, in der sie von oben in die unteren
Umkehrpunkte der Strebenschlangen eingreifen und diese nach unten ziehen. Im Unterteil
24 sind ferner zu beiden Seiten des Führungsschwertes 46 dachförmig schräg gestellte
Führungsteile 64 um zur Durchgangsrichtung parallele Schwenkachsen drehbar gelagert,
die zur Führung der unteren Umkehrpunkte der Strebenschlangen dienen.
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Die Führungsteile 64 erstrecken sich durchgehend bis zum Ende der
ersten Schweißstation mit den Elektroden 54.
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In Durchgangsrichtung hinter der ersten Schweißstation mit den Elektroden
55 ist im Unterteil 24 eine zweite Schweißstation für die Untergurtbereiche befestigt,
die aus in den Abständen der unteren Umkehrpunkte der Strebenschlangen S angeordneten
Schweißelektroden 57 an Schweißzangen 56 gebildet wird. Zwischen den Schweißelektroden
57 sind kufenförmige Führungseinrichtungen 58 für die in diesem Bereich aus den
Rohren 42 ausgetretenen Untergurtdrähte 6, 7 vorgesehen, wobei eine vor der zweiten
Schweißstation 56, 57 angeordnete Umlenkeinrichtung 59 die Untergurtdrähte 6, 7
an die unteren Umkehrpunkte der dort bereits am Obergurt 5 festgeschweißten Strebenschlangen
hinführt. Im Bereich der zweiten Schweißvorrichtung 56, 57 können die Niederhalter
auch durch auf den Obergurt absenkbare Rollen 48' gebildet werden (in Fig.3 strichliert
angedeutet). Im Unterteil 24 sind ferner für die beiden Schweißstationen Schweißtransformatoren
60 untergebracht, die über nicht dargestellte Leitungen mit den Schweißelektroden
57,55 in Arbeitsverbindung stehen.
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Die Stellager 22 für den Oberteil 23 und die Stellager 47 für das
Führungsschwert 46 sind über eine Antriebsverbindung 73 mit einem Antriebsmotor
73a gekoppelt derart, daß der Antriebsmotor 73a gleichzeitig die Höhenverstellung
des Oberteils 23 und des Führungsschwertes 46 auszuführen vermag, wenn die Schweißvorrichtung
21 auf eine andere Gitterträgerhöhe umgestellt werden soll. Dazu ist natürlich auch
das Kettenformwerkzeug 15 auf die neue Höhe der Strebenschlangen 5 einzustellen.
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Aus den F i g. 4 und 5 geht im einzelnen hervor, wie in der ersten
Schweißstation 54, 55 für den Obergurtbereich in der Vorrichtung 21 gearbeitet wird.
Es ist in den Fig.4 und 5 eine Phase des Herstellungsverfahrens gezeigt, in der
ein Vorschubschritt gerade abgeschlossen bzw. mit dem Festschweißen der oberen Umkehrpunkte
Uo der Strebenschlangen 5 begonnen wird. Im Führungstrichter 43 bzw. in dessen Führungskanal
43a sind die oberen Umkehrpunkte der Strebenschlangen an den aus dem Rohr 45 austretenden
Obergurt 5 angelegt, wobei der Obergurt durch die Niederhalter 48 auf die Oberseite
des Führungsschwertes 46 geklemmt
ist. Die unteren Umkehrpunkte
der Strebenschlangen sind in Führungsnuten 66 der Führungsteile 64 abgestützt. Die
Führungsteile 64 sind auf Lagern 65 um zur Durchgangsrichtung parallele Achsen schwenkbar
und werden durch Zugfedern 67 derart belastet, daß sie sich innenseitig am Führungsschwert
46 bzw. an einem Schwertträger 62 mit einer Schräglage abstützen, die durch die
jeweils gewählte Gitterträgerstranghöhe festgelegt ist. Der Schwertträger 62 ist
außenseitig mit Druckflächen oder Steuerkurven 63 versehen, die entweder stufenartig
oder mit einem kontinuierlichen Verlauf ausgebildet sind und dafür sorgen, daß bei
einer in Richtung eines Doppelpfeiles 68 erfolgenden Höhenverstellung des Führungsschwertes
46 die Führungsteile 64 in die jeweils korrekte Schräglage selbsttätig verschwenkt
werden. Die Führungsteile 64 sind in Richtung der Doppelpfeile 69 schwenkbar.
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F i g. 5 verdeutlicht, wie der Obergurt 5 von den Niederhaltern 48
auf dem Führungsschwert 46 (wie durch Pfeile 48a, 46a angedeutet) festgeklemmt ist.
Die Führungsteile 64 enthalten Langlöcher 64b und Durchgangsöffnungen 64a, die das
Eingreifen der unteren Niederhalter 53 sowie das Einrücken der Anschläge 51 gestatten,
wobei insbesondere die Anschläge 51 entgegen der Durchgangsrichtung in den Durchgängen
64a abgestützt werden.
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Mit der Klemmung des Obergurtes 5 wird der Gitterträgerstrang nach
Abschluß eines Vorschubschrittes auch durch die Klemmvorrichtung 25 festgehalten,
so daß der Vorschubantrieb 26 seinen Rückholtakt durchführen kann. Ehe der zuvor
durchgeführte Vorschubschritt abgeschlossen wurde, und zwar 3 bis 10%, vorzugsweise
5%, vor dem Ende des Vorschubschrittes, wurden die Anschlageinrichtungen 51 in den
Durchgangsweg der Strebenschlangen 8 eingerückt, so daß der sich innerhalb des Führungstrichters
43 erstreckende Teil der Strebenschlangen an einer Nachziehbewegung durch den Vorschubantrieb
gehindert wird. Der dann bis zum Ende ablaufende Vorschubschritt reckt die Strebenschlangen
S in Längsrichtung, wodurch eventuelle Verwindungen oder Biegungen der Strebenschlangen
korrigiert werden.
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Wie dargestellt, werden am Ende des Vorschubschrittes die Niederhalter
53 in die Langlöcher 64b bewegt und drücken die unteren Umkehrpunkte Uu der Strebenschlangen
auf den Grund der Führungsnut 66 in den Führungsteilen 64. Jeder obere Umkehrpunkt
U0 der gereckten Strebenschlangen S erhält so eine exakte Zuordnung zur Höhe der
Mittelachse des Obergurtes 5.
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Zweckmäßigerweise besteht dann (F i g. 4) zwischen der Mittelachse
der oberen Umkehrpunkte und der Mittelachse des Obergurtes ein Abstand 61. Diese
Lage wird bei allen oberen Umkehrpunkten und bei jedem Arbeitstakt der Schweißvorrichtung
21 exakt hergestellt Daraufhin werden die Schweißzangen 54 betätigt, so daß die
Elektroden 55 die oberen Umkehrpunkte der Strebenschlangen in Schweißlinsen 70 am
Obergurt festschweißen.
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Nach durchgeführter Schweißung werden die Schweißzangen 54 geöffnet
und gleichzeitig die Niederhalter 48 angehoben. Ferner werden die Anschläge 51 ausgerückt
und die Niederhalter 53 weggeschwenkt, worauf der nächste Vorschubschritt eingeleitet
werden kann. Der in dieser Phase halbfertige Gitterträgerstrang gelangt dann mit
den unteren Umkehrpunkten in die zweite Schweißstation 56, 57, in der die Untergurte
6, 7 aus ihren Führungsrohren 42 herausgeführt und von außen an die unteren Umkehr-
punkte
angelegt werden. Nach Abschluß dieses Vorschubschrittes erfolgen die Schweißungen
im Bereich der zweiten Schweißstation. Das Positionieren der Untergurte 6, 7 in
bezug auf die unteren Umkehrpunkte der Strebenschlange ist in diesem Bereich einfacher,
da am halbfertigen Gitterträgerstrang die Strebenschlangen bereits festgelegt sind.
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Die zuvor erläuterten Schritte bei der Grobpositionierung und Feinpositionierung
der oberen Umkehrpunkte vor der Schweißung sind aus F i g. 6 noch einmal erkennbar,
wobei hier der Gesamtaufbau der Schweißvorrichtung 21 angedeutet ist. In F i g.
6 sind die links angeordneten, unteren Niederhalter 53 bereits eingerückt, während
die rechtsliegenden unteren Niederhalter 53 noch in der Ruhestellung außerhalb der
Führungsteile 64 stehen. Es ist ersichtlich, daß die Niederhalter 53 L-förmige Haken
sind, die um ihre Schwenkachsen 74 mittels der Betätigungsorgane 52, z. B. pneumatischer
Zylinder, schwenkbar und mit diesen über eine weitere Gelenkachse 75 gekoppelt sind.
Gleichfalls ist in F i g. 6 erkennbar, daß die oberen Niederhalter 48 noch angehoben
und die Schweißzangen 54 gespreizt sind, so daß die Elektroden 55 in einem Abstand
vom Obergurt stehen. Von den Schweißtransformatoren 60 führen Verbindungsleitungen
72 zu den Elektroden 55. Im Unterbau 24 ist ein Support 24a befestigt, der die Drehlagerungen
65 der Führungsteile 64 sowie die Lagerungen für die unteren Niederhalter 53 und
die hier nicht gezeigten Anschläge 51 trägt. In dem Support 24a sind die Stellager
47 für das Führungsschwert 46 untergebracht, die an die Antriebsverbindung 73 angeschlossen
sind.
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Fig.7 hebt hervor, wie der Oberteil 23 der Schweißvorrichtung 21
auf Quertraversen 76 liegt, die auf den Stellagern 22 abgestützt werden. Die Stellteile
77 der Stellager 22 stehen über Kupplungselemente 78 mit dem Drehantrieb 73 in Verbindung,
der gemäß F i g. 6 auch die Stellager 47 des Führungsschwertes 46 betätigt. Es liegt
auf der Hand, daß eine Höhenverstellung des Oberteils 23 auf diese Weise gleichzeitig
zu einer entsprechenden Höhenverstellung des Führungsschwertes 46 führt, wobei (siehe
Fig.4) die Druckflächen oder Steuerkurven 63 an dem Schwertträger 62 für ein korrektes
Mitschwenken der Führungsteile 64 sorgen.
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Fig.8 zeigt schließlich im Querschnitt den Aufbau der Schweißvorrichtung
21 im Bereich der zweiten Schweißstation für den Untergurtbereich, und zwar in der
Phase, in der die Untergurte 6, 7 an den unteren Umkehrpunkten der Strebenschlangen
S festgeschweißt werden. Zur Führung und Positionierung sind hier am Support 24a
am Fuß des Führungsschwertes 46 Widerlager 80 für die unteren Umkehrpunkte der Strebenschlangen
S angeordnet, welche gleichzeitig Gegenelektroden für die Elektroden 57 der Schweißzangen
56 sein können. Die in F i g. 3 angedeuteten Führungen 58 sorgen dafür, daß die
Untergurte 6, 7 ordnungsgemäß von außen an die unteren Umkehrpunkte angelegt werden,
ehe sie durch die Schweißelektroden 57 festgeschweißt werden. Die Schweißtransformatoren
60 stehen hier über Leitungen 79 mit den Elektroden 57 in Verbindung.
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Zusammengefaßt läuft das Herstellungsverfahren für einen räumlichen
Gitterträger wie folgt ab: Durch die Rollensätze 9 werden aus der Vorratsstation
2 die Drähte 3 bis 7 abgezogen und zu hochkant stehenden Wendeln W in der Speichereinrichtung
11 geformt, aus denen die Vorschubeinrichtung 26 die
Untergurte
und den Obergurt 5, 6, 7 nach Bedarf nachzieht, während das Kettenformwerkzeug 15
die Drähte 3, 4 kontinuierlich durch den Rollenrichtsatz 13 zieht und in weiterer
Folge kontinuierliche Strebenschlangen S bildet, die auf dem Zwischenpuffer 20 jeweils
mit einem Längenüberschuß bereitgehalten werden, der ein ungestörtes, schrittweises
Nachziehen, dann allerdings durch die Vorschubeinrichtung 26, in die Schweißvorrichtung
21 hinein ermöglicht. Nach dem Zwischenpuffer 20 wird der Obergurt 5 auf das Führungsschwert
46 aufgelegt, während die Untergurte 6, 7 in ihren Rohren 42 unmittelbar in die
zweite Schweißstation 56, 57 hineingezogen werden. Die Strebenschlangen werden am
Auslauf des Zwischenpuffers 20 vom Führungstrichter 43 mit ihren oberen Umkehrpunkten
ergriffen und allmählich dachförmig angestellt, bis die oberen Umkehrpunkte sich
an den Obergurt angenähert haben. Gleichzeitig gelangen die unteren Umkehrpunkte
in die Führungsnuten 66 der Führungsteile 64, und zwar in etwa in der Lage, in der
sie im fertigen Gitterträgerstrang zu liegen haben. Jeweils kurz vor dem Ende eines
Vorschubschrittes werden die Anschläge 51 eingerückt und über den vorherbestimmten
Endhub des Vorschubschrittes die Strebenschlangen gereckt und dabei grob positioniert.
Bei diesem Recken werden eventuelle Verwindungen und Biegungen der Strebenschlangen
ausgeglichen. Allerdings stehen die unteren Umkehrpunkte gegebenenfalls noch in
einem Abstand zum Grund der Führungsnuten 66, während die oberen Umkehrpunkte noch
nicht ordnungsgemäß bezüglich des Obergurtes 5 positioniert sind. Nachdem der Vorschubschritt
abgeschlossen ist, hält die Klemmvorrichtung 25 den Gitterträgerstrang Test, während
die Vorschubeinrichtung 26 ihren Rückholtakt durchführt. Gleichzeitig klemmen die
oberen Niederhalter 48 den Obergurt auf dem Führungsschwert 46, so daß dieser eine
exakt definierte Lage einnimmt. In der gleichen Zeit sind auch die unteren Niederhalter
53 in die Langlöcher 64b geschwenkt worden und pressen nun die unteren Umkehrpunkte
der Strebenschlangen S auf den Grund der Führungsnuten 66, wodurch sich eine exakt
definierte Relativlage zwischen den oberen Umkehrpunkten und dem Obergurt 5 ergibt.
Danach werden die oberen Umkehrpunkte an den Obergurt angeschweißt, ehe die Anschläge
51 und die Niederhalter 53 aus den Führungsteilen 64 in ihre Ruhestellung bewegt
und die Niederhalter 48 angehoben werden.
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Beim darauf folgenden Vorschubschritt, bei dem die Klemmvorrichtung
25 geöffnet ist, wird der zuvor im Obergurtbereich geschweißte Längsabschnitt des
Gitterträgerstranges Tin die zweite Schweißstation 56, 57 bewegt, in der dann die
Untergurte an den unteren Umkehrpunkten der Strebenschlangen festgeschweißt werden,
wobei diese wiederum eine feste Relativlage
zueinander einnehmen, da der Obergurt
wieder durch die Niederhalter 48 festgeklemmt und die Untergurte in den Führungen
58 positioniert sind. Beim darauf folgenden Vorschubschritt wird der nun im Obergurt-und
im Untergurtbereich geschweißte Gitterträgerstrang aus der Schweißvorrichtung 21
herausgezogen.
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Dann beginnt der Vorgang von neuem. Schließlich wird vom Gitterträgerstrang
ein Gitterträger r mit einer bestimmten Länge abgeschnitten, der von der Ablegevorrichtung
30 über den Zwischenspeicher 33 auf die Ablegefläche 34 transportiert wird. Zweckmäßigerweise
wird die Ablegefläche 34 taktweise hin und her bewegt, so daß die abgeworfenen Gitterträger
r ordentlich und gleichmäßig verteilt gestapelt werden.
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Zu einer Umstellung der Fertigungsstraße 1 auf eine neue Gitterträgerhöhe
wird der Antriebsmotor 73a betätigt, der den Oberteil 23 relativ zum Unterteil 24
verstellt, wobei die einzelnen Komponenten der Schweißvorrichtung, die für die Herstellung
des Obergurt- und des Untergurtbereichs verantwortlich sind, selbsttätig in die
Positionen gelangen, in denen sie für die neue Gitterträgerhöhe stehen müssen. Zur
Umstellung auf die neue Gitterträgerstranghöhe wird auch das Kettenformwerkzeug
15 entsprechend verstellt.
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In der Fertigungsstraße 1 können die Drähte für die Untergurte auch
erst im Bereich der zweiten Schweißstation zugeführt werden, wie auch der Draht
für den Obergurt gegebenenfalls von einem unmittelbar vor der Schweißvorrichtung
21 angeordneten Vorratsspeicher abgezogen werden kann. Damit entfiele eine Führung
dieser Drähte in Rohren. Es ist weiterhin auch denkbar, daß die kontinuierlichen
Strebenschlangen an einem separaten Ort mit einem Kettenformwerkzeug kontinuierlich
hergestellt und dann von der Schweißvorrichtung 21 ohne Verwendung des Zwischenspeichers
unmittelbar und schrittweise von einer Speichervorrichtung abgezogen werden. Es
ist ferner möglich, die Untergurte 6, 7 von innen an die unteren Umkehrpunkte der
Strebenschlangen anzulegen und daran festzuschweißen. Denkbar ist ferner, daß die
Stellager für das Führungsschwert und den Oberteil nicht von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung
betätigt werden, sondern gegebenenfalls von Hand und separat. Zweckmäßig ist ferner,
wenn die einzelnen Komponenten in der Schweißvorrichtung 21 im Unterteil und im
Oberteil längsverstellbar angebracht sind, so daß eine Umstellung auf andere Abstände
zwischen den Umkehrpunkten der Strebenschlangen möglich ist. Die Anschläge 51 müssen
nicht notwendigerweise im Bereich der unteren Umkehrpunkte an den Strebenschlangen
angreifen, sondern es ist jede Lage der Anschläge zwischen den unteren und oberen
Umkehrpunkten möglich.