DE1078979B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines tragfaehigen Bauteiles aus Draht - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines tragfähigen Bauteils, bei dem ein schrittweise vorgeschobener Draht zickzackförmig gebogen und durch Aufschweißen längsangelegter Drähte oder Bänder versteift wird.

Verfahren dieser Art wurden bereits zum Herstellen von tragfähigen Gitterkörpern in einem einzigen Arbeitsgang verwendet. Dabei war es aber nicht möglich, Deckenträger oder andere tragfähige Bauteile herzustellen, die bei geringem Materialaufwand und Gewicht je Längeneinheit ein insbesondere für ihre Verwendung als Deckenträger ausreichendes Widerstandsmoment über einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufwiesen.

Durch die Erfindung wird die vorerwähnte Aufgabe in der Weise gelöst, daß das Herstellen eines tragfähigen Bauteils mit den erwähnten Eigenschaften mit geringem Aufwand an Kosten und Zeit in einem stetig verlaufenden einzigen Arbeitsgang erfolgen kann.

Gemäß der Erfindung wird zum Herstellen eines tragfähigen Bauteils, wobei ein schrittweise vorgeschobener Draht zickzackförmig gebogen und durch Aufschweißen längsangelegter Bänder oder Drähte versteift wird, in der Weise verfahren, daß wenigstens ein zum Untergurt gehörender Draht an den am unteren Rande aus der Ebene des zickzackförmig gebogenen Drahts herausgebogenen Teilen der Schleifen angeschweißt wird.

Die in Ringen oder Bunden angelieferten Drähte und Bandstähle für Gitterwerk und Gurte werden schrittweise von Haspeln durch Geradrichtwalzen gezogen und dann ebenfalls schrittweise verformt, worauf das geformte endlose Gitterwerk und die geformten endlosen Gurte aus verschiedenen Ebenen kommend sich in einer automatischen Widerstandsschweißmaschine vereinigen und jeweils während des Stillstands zwischen dem schrittweisen Vorschieben miteinander verschweißt werden und schließlich der so entstandene Gitterträger ebenfalls während des Stillstands abgeschnitten wird. Das Gitterwerk wird durch Biegen des Drahts in Zickzack- oder Schlangenform gebildet und an den Biegestellen mit den. Gurten verschweißt, wobei je zwei Streben des Gitterwerks zweckmäßigerweise Winkel von höchstens 90° zwischen sich einschließen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Ausführungsformen und Einzelheiten sind in der Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Bei allen Ausführungsformen kann der Untergurt mit einer für die Auflage von Deckensteinen geeigneten Leiste aus Kunststeinmasse, Beton, Keramik od. dgl. ummantelt sein.

Verfahren und Vorrichtung

zum Herstellen eines tragfähigen Bauteiles

aus Draht

Anmelder:

Dipl.-Ing. Stefan Keller,
München-Solln, Irmgardstr. 18

Dipl.-Ing. Stefan Keller, München-Solln,
ist als Erfinder genannt worden

Als Material wird für alle Gurte sowie Strebenschlangen nur solches von besonders großer Länge verwendet, das in Ringen oder in Bunden angeliefert wird. Da Drähte nur bis zu etwa 13 mm Durchmesser in Ringform gehaspelt werden können, sind mindestens zwei oder mehr Untergurte vorgesehen, um den erforderlichen Querschnitt zu erhalten.

Die automatische Herstellung beginnt damit, daß die Ringe auf eine leicht drehbare Achse gehängt und von dort stufenweise während des Produktionsvorgangs vom Automaten abgehaspelt werden. Wenn eine Rolle zu Ende geht, werden die letzten Meter von Hand so abgehaspelt, daß sich im freien Raum ein Dehnungsbogen ergibt, der dann, während das Ende der ersten Rolle mit dem Anfang der nächsten beispielsweise elektrisch stumpfgeschweißt und der Grat nachher abgeschliffen wird, in seiner Länge durch das ununterbrochene Arbeiten der Maschine so weit abnimmt, bis der nun angeschweißte Draht der zweiten Rolle an Stelle der ersten abgewickelt wird. In dieser Art kann zweckmäßigerweise auch der Übergang von einem Draht auf einen solchen anderen Durchmessers erfolgen, was einer Änderung der her-

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gestellten Type gleichkommt. Danach werden diese ■ Träger am unteren Teil mit einer Kunststeinleiste 9, Drähte oder Bandmaterialien durch den automatischen, beispielsweise Beton oder Keramik, so umschlossen, schrittweisen Vorschub durch Richtwalzen gezogen daß die Untergurte und die unteren Knotenpunkte und damit geradegerichtet. der Strebenschlange in diesen Beton- oder Kunststein

Die Untergurtmaterialien erfahren außer dem Rieht- 5 gebettet sind, der gleichzeitig als Auflager für die walzen bis zum Verschweißen keine Veränderung, Steine dient.
Soweit sie aus Drähten bestehen. Das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlicher,

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungs- endloser und automatischer Herstellungsart gestattet formendes nach dem neuen Verfahren herstellbaren naturgemäß auch andere, insbesondere in bezug auf Gitterträgers sowie eine zur Durchführung des er- io die Gestaltung des Untergurts, unterschiedliche Ausfmdungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung führungsformen.
dargestellt. Eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen

So zeigt Fig. 1 im Schnitt und Fig. 2 in Ansicht Verfahrens ist an einem Ausführungsbeispiel für die von unten einen Gitterträger, der aus einem aus Rund- Herstellung eines Trägers nach Fig. 4 in der Zeichstahl hergestellten zickzackförmigen Gitterwerk 1 mit 15 nung schematisch dargestellt, und zwar zeigt
einem U-förmigen, oben offenen Obergurt 2 und einem Fig. 7 eine Seitenansicht und

aus zwei Rundstählen 7 gebildeten Untergurt besteht. Fig. 8 eine Draufsicht auf die Biegemaschine,

Dieser Träger ist als Grundtyp am laufenden Band Fig. 9 eine Seitenansicht und

am leichtesten herzustellen. . Fig. 10 eine Draufsicht auf die Schweißvorrichtung,

Gemäß Fig. 1 und 2 bildet eine Zickzack-oder Schlan- 20 Fig. 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeils P in genlinie bei jedem unteren Knotenpunkt eine seitlich Fig. 10 gesehen in größerem Maßstab,
nach rechts und links ausbiegende kurze Schlaufe 8. Fig. 12 eine Seitenansicht und

Es entsteht also eine räumliche Schlangenlinie, die Fig. 13 eine Draufsicht auf die Schere zum Ab-

im wesentlichen aus einer lotrecht stehenden Haupt- längen der Träger, - - '

Zickzacklinie 1 besteht, und bei jedem unteren Kno- 25 Fig. 14 zeigt in größerem Maßstab die Schnittsteltenpunkt eine zur ersten Ebene senkrecht liegende len der einzelnen Messer.

S-Form aufweist, wie aus der Unteransicht in Fig. 2 Auf einer Grundplatte 14 sind zwei Backenpaare 15

ersichtlich ist. Diese Ausführung ermöglicht leicht das und 16 von z. B. 90 mm Abstand montiert. Das vor-. Anschweißen der zwei Hauptuntergurte 7 weit von dere Backenpaar 15 ist fest, das hintere 16 in Rich- <!er Mittelachse und außerdem ebenso leicht das nach- 30 tung zum vorderen beweglich verschiebbar. Zwischen fragliche Beilegen verschiedener Zusatzarmierungen den beiden Backenpaaren liegt der Draht 17, der von in der Nähe der Mittelachse. Ringen 18 durch einen Rollenrichtapparat 19 gerade-

Natürlich ist es auch möglich, an jedem Knoten* gebogen ist. Zwischen den beiden Backenpaaren liegt punkt die untere kleine Abbiegung in Abständen je mittig darüber ein Stempel 20. Nach dem Schließen einmal nach rechts und nach links abwechselnd vor- 35 der beiden Backenpaare 15,16 (mechanisch oder hyzunehmen. Die Untergurte können natürlich auch an- draulisch), wodurch der Draht nun fest eingespannt statt von oben, von unten an die Schlaufen ange- ist, drückt der obenliegende Stempel 20 mechanisch schweißt werden. oder hydraulisch nach unten, wobei sein Weg be-

Man kann auch, wie Fig. 3 zeigt, bei einem Träger grenzt ist. Der Draht wird nun nach unten durchder letztgenannten Art drei Untergurte 7 vorsehen 40 gebogen und gleichzeitig das hintere Backenpaar 16 und die Abbiegungsstellen der Schlaufen 8 etwas zwangläufig zum vorderen festen Backen 15 gezogen, höher legen, so daß der mittlere Gurt 7 in gleicher Nach Erreichen der Begrenzung wird der Stempel 20 Höhe mit den Umlenkungsstellen der Schlaufen zu mechanisch oder hydraulisch in seine Ausgangslage liegen kommt. zurückgeholt. Nun wirkt auf das bewegliche Backen-

Eine unsymmetrische Ausführung eines Trägers ist 45 paar ein Druck, z. B. mittels eines hydraulischen Kolin den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Es zeigen Fig. 4 einen bens 21, der das Backenpaar 16 bis zum Anschlag in senkrechten Schnitt, Fig. 5 eine Unteransicht und Richtung auf das festmontierte Backenpaar 15 ver-Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung des Trägers. schiebt; der vorgeprägte Draht wird dabei zu einer

■ Der Träger besteht aus einem offenen Leichtprofil 2 nach unten stehenden Schlaufe gestaucht. Wird eine als Obergurt mit durchlaufender Schlange 1, die an 5° S-förmige Doppelschlaufe, wie bei Fig. 2 vorgesehen, jedem unteren Knotenpunkt nach einer Seite Vorzugs- gefertigt, so verwendet man zwei Prägebolzen, einer weise senkrecht zur Hauptachse abgebogen ist, wobei von oben und einer von unten, wobei diese außermitder abgebogene Teil 8 einem U oder V ähnlich sein tig* eingreifen, und zwar so, daß der eine nach links kann. Dieser Träger hat zwei oder mehr fabrikmäßig und der andere nach rechts von der Mitte drückend angeschweißte Gurte 7, der eine nahe der Hauptachse 55 eine S-artige Vorprägung ergeben, die nach erfolgter an der Schlange angeschweißt, der andere weit von Stauchung die dargestellte bzw. gewünschte Form der Mittelachse entfernt, so daß ein möglichst großer nach Fig. 2 erzeugt.

Abstand zwischen den beiden Gurten entsteht. Ein Nach Beendigung der Stauchung wird die Schlaufe

oder mehrere Gurte T können entweder beigelegt oder durch eine Transportklinke 22, die sich im Rücklauf gleich bei der automatischen Fabrikation angeschweißt 6° kurz vor ihrem Totpunkt befindet, erfaßt. Im Totwerden. Durch Abbiegen eines der Drähte 7' am Trä- pünkt öffnen sich die Backenpaare 15,16 mechanisch gerende nach oben kann dieser als Schubaufnahme- oder hydraulisch, die gestauchte Schlaufe ist nun glied wirken" (Fig. 6). frei und wird durch die Transportklinke 22, bei-

■ Die Unsymmetrie bedeutet keinen Nachteil, wie die spielsweise um 300 mm, weitertransportiert. Während Montageversuche es beweisen. Diese Ausführungsart 65 des Transports geht das bewegliche Backenpaar 16 hat aber den Vorteil, daß Beilageeisen, wie in obiger in seine Ausgangsstellung. Der Transport erfolgt Figur gezeigt, mittig zu liegen kommen und daher mechanisch, ζ. B. über einen geschränkten Kurbelvorteilhaft in der Mitte des Ausguß querschnitts unter- trieb 23.

gebracht werden. Um die bei der Montagedecke üb- Der Abstand zweier Schlaufen ist die gestreckte

liehen Hohlsteine gut einbringen zu können, sind alle 70 Abwicklungslänge der nun in einer um 90° zur

Schlaufe versetzten Ebene zu biegenden Schlange und beträgt beispielsweise 350 mm.

Nach Beendigung des Transports werden zwei bereits fertige Schlaufen von wiederum zueinander beweglichen Backenpaaren 24 mechanisch oder hydraulisch erfaßt und festgehalten. Der gestreckte Draht wird durch einen Prägestempel 25 mittig und horizontal gegen eine entsprechende Begrenzungsmatrize 26 gedrückt und zu einer auf- und absteigenden Linie geprägt. Die Begrenzungsmatrize bestimmt durch ihre Lage die Höhe der Schlangenlinie und den Abstand der Schlaufen. Sie wird z. B. mittels einer Kurvenscheibe von unten vom Prägestempel in Arbeitshöhe gedruckt und nach erfolgtem Arbeitshub beim Zurückgehen des Prägestempels durch Federkraft wieder versenkt, so daß der Weg zum Weitertransport des nunmehr gebogenen Drahts frei ist.

Bei diesem Prägen wandern beide Backenpaare 24, die die Schlaufen festhalten und die Aufgabe haben, die Schlaufen nicht wieder aufzuziehen, zur Mitte hin. Der Schlaufenabstand beträgt nach dem Fertigprägen beispielsweise 250 mm, d. h., daß beide Schlaufen, die in den beweglichen Backen 24 fest eingespannt sind, sich mit diesen um je 50 mm zueinander bewegt haben. Einmal 50 mm dieses Vorgangs werden gleichzeitig zum Nachholen des Drahts für die Schlaufenstauchung benützt, so daß nach dem Stauchen nur mehr ein Transport von beispielsweise 300 mm erforderlich ist. Auf der anderen Seite werden die zweiten 50 mm durch elastische Streckung im fertigen Gitterwerk zwischen Schweiß- und Biegemaschine aufgenommen, wobei ein Zug entsteht, der während des Schlau- · fentransports wieder ausgeglichen wird.

Diese Vorgänge, nämlich das Stauchen, und Prägen der kleinen Schlaufe sowie das Prägen der Schlange nehmen je etwa ein Viertel und der anschließende Transport etwa die Hälfte der Zeit eines Arbeitstakts ein.

Während des Stillstands erfolgt das Vielpunktschweißen der Schlangenlinie an den Ober- und Untergurten. Beim nächstfolgenden Biegevorgang der Schlange holt sich die Biegemaschine aus dem Material zwischen Schweiß- und Biegemaschine auf Grund elastischer Dehnung die erforderlichen 50 mm zurück.

Seitlich der Biegevorrichtung läuft von einem Ring 27 ein Stahlband 28 ab, das über Richtwalzen 29 zu einer PrägevonTjichtung 30 führt, die das Band zwecks Bildung des Obergurts in V-Form prägt.

Die Schweißmaschine (Fig. 9 bis 11) ist eine Einzweckmaschine und arbeitet nach dem bekannten Verfahren der elektrischen Widerstandsschweißung. In dieser Maschine werden die einzelnen Elemente des Trägers, Schlange, Ober- und Untergurte, die aus der Biegemaschine bzw. der Prägevorrichtung 30 für den Obergurt und von Ringen 31, 31', d. h. aus verschiedenen Richtungen kommen, zusammengeführt und an ein gerades, linealartiges Führungsstück 32 in der Weise gepreßt, daß gleichzeitig auch durch gewisse Abstandsbolzen 33 (Fig. 11) genau die Abstände der kleinen Schlaufen gewährleistet sind. Auch bei diesem Vorgang können die Elektroden 34, 35, 36 zweckmäßigerweise hydraulisch betätigt und ihre Drücke hydraulisch gesteuert werden.

Hinter der Schweißmaschine wird der fertige Träger von einigen Greifern 37 (Fig. 12 und 13) so erfaßt, daß jeweils einige Schrägen der Schlangenlinie gleichzeitig als Anschlag dienen, an welchen der gesamte Träger erfaßt und um eine Teilung nach vorn geschoben wird.

Die Greifer 37 erhalten ihren Antrieb von einem unter dem Tisch 38 angeordneten Kurbelgetriebe 39. Am Ende des Tisches ist eine Schere 40 gelagert, deren Messer unabhängig voneinander die einzelnen Elemente des Trägers abscheren. Wie aus Fig. 14 ersichtlich, schneidet das Messer 41 das Gitterwerk 1, das Messer 42 den Obergurt 2, die Messer 43 und 44 die den Untergurt bildenden Drähte 7 ab. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die Schere nur dann in Tätigkeit treten kann, wenn während des Schweißens der Transport stillsteht.

Die erfindungsgemäß so erzeugten Träger sind durch folgende Besonderheiten gekennzeichnet:

Es sind an Stelle von Profil- und Rundstabeisen nur solche Materialien im Gegensatz zu den bisherigen Gepflogenheiten verwendet, die in Ringen (oder eventuell Bunden), d. h. in sehr großen Längen von etwa 60 bis 200 m, geliefert werden. Diese sind Drähte bis zu etwa 12 bis 13 mm Durchmesser oder ähnliche in Ringen gelieferte Querschnitte wie Torstahl, Draht, Wulstdrähte und Bandstähle usw.

Um im Obergurt höchste Knickfestigkeit mit kleinstem Eigengewicht zu vereinigen, wird dieser aus Bandstahl in Ringen so zu einem offenen Profil kalt verformt, daß seine Trägheitsmomente in bezug auf X- und Y-Achse möglichst gleich hoch sind, z. B. eine entsprechende V- oder ähnliche Form erzielt wird. Außerdem ist das Profil in seiner endgültigen Lage nach oben offen, damit es vom Vergußbeton leicht umschlossen und gefüllt wird.

In Sonderfällen, wie bei Materialkrisen oder wo eine Eigenproduktion in Bandstahl nicht vorhanden ist, kann auch Rundstahl als Obergurt verwendet werden. Die vorgesehene Obergurtprägevorrichtung ist dann außer Betrieb.

Das Gitterwerk des Trägers besteht aus einer endlosen Zickzackschlange aus Rundstahl oder ähnlichen Querschnitten, wie oval, vier- oder sechskant, kleeblattförmig usw., und ist so dimensioniert, daß die Querkraftaufnahme der Montagelasten gewährleistet ist und im Verbundzustand die Querkräfte vorschriftsmäßig allein durch die Schlange oder Schlange und Vergußbeton aufgenommen wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines tragfähigen Bauteiles, bei dem ein schrittweise vorgeschobener Draht zickzackförmig gebogen und durch Aufschweißen längsangelegter Drähte oder Bänder versteift wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zum Untergurt gehörender Draht (7) an den am unteren Rande aus der Ebene des zickzackförmig gebogenen Drahtes (1) herausgebogenen Teilen (8) der Schleifen angeschweißt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band zu einer einseitig offenen Profilform gebogen und als Obergurt (2) mit dem Innensteg an die Außenfläche der Folge der Biegestellen am oberen Rand des zickzackförmig gebogenen Drahtes (1) angeschweißt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Draht (7) an nach entgegengesetzten Seiten herausgebogenen unteren Schleifenteilen (8) angeschweißt wird.

4. Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteiles gemäß Anspruch 1 mit einem die Zickzackform pressenden Werkzeugteil, gekennzeichnet durch einen vorgeordneten, die herausgebogenen Schlei-

fenteile formenden Pressenteil (20) und die herausgebogenen Schleifenteile (8) für das Zickzackformen erfassende Spannvorrichtungen (15, 16).

5. Vorrichtung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schweißvorrichtung zugewandte Spannvorrichtung (15) ortsfest und

die andere (16) in Richtung des Formens nachlaufend angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 631 350, 918 504; USA.-Patentschrift Nr. 2 592 548.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen