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Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING WELDED CONNECTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/042240
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method and to a machine for producing welded reinforcing steel rod mats for use in the production of DIN-conforming reinforced concrete components having primarily not static loads, and to such a reinforcing steel rod mat, wherein, among other things, a welding device (1), one or more reinforcing steel rods (2), and one or more stay braces (4) in the case of uniaxial reinforcing steel mats, are positioned relative to each other with position control and optionally with position correction of the reinforcing steel rod(s) to be welded together, and a reinforcing steel rod (2) is welded in the area of at least one of the ribs (3) thereof to a stay brace (4), or to another reinforcing steel rod (2) in the area of at least one of the ribs (3') of said rod.

Inventors:
HAEUSSLER FRANZ (DE)
HUNDEGGER HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/061909
Publication Date:
April 14, 2011
Filing Date:
August 16, 2010
Export Citation:
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Assignee:
HAEUSSLER INNOVATION GMBH (DE)
HAEUSSLER FRANZ (DE)
HUNDEGGER HANS (DE)
International Classes:
B21F23/00; B21F27/10; B21F27/20; B23K11/00; E04C5/04
Domestic Patent References:
WO2009124520A12009-10-15
Foreign References:
US1821696A1931-09-01
US1620362A1927-03-08
EP0862958A21998-09-09
EP0862958A21998-09-09
DE2009000298W2009-03-06
Other References:
FURCHE J ET AL: "LATTICE GIRDER FLOOR SLABS IN CONFORMITY WITH THE NEW APPROVALS PART 1: FUNDAMENTALS AND SHEAR FORCE MODEL BASED ON THE NEW DIN 1045-1", BFT INTERNATIONAL, BAUVERLAG, GUTERSLOH, DE, vol. 72, no. 8, 1 January 2006 (2006-01-01), pages 4 - 06,08, XP001244921, ISSN: 0373-4331
Attorney, Agent or Firm:
VONNEMANN KLOIBER & KOLLEGEN (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung von Schweißverbindungen zwischen Stahlkörpern zur Verwendung bei der Herstellung DIN-konformer, nicht überwiegend ruhend belasteter Stahlbetonbauteile, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte enthält: a) relatives Positionieren wenigstens einer Schweißvorrichtung (1 ) und wenigstens zwei gleicher oder unterschiedlicher Elemente der Gruppe gebildet durch: gerippte

Bewehrungsstahlstäbe (2), Tragbänder (4), Stahlstäbe oder Stahlelemente mit Bereichen erhöhten Durchmessers im Vergleich zu ihrem jeweiligen Kerndurchmesser, zueinander, b) Verschweißen der Elemente (2) im Bereich wenigstens einer ihrer Rippen (3) oder im Bereich ihres erhöhten

Durchmessers im Vergleich zu deren Kerndurchmesser, und c) Wiederholung der Schritte a) bis b), bis die gewünschte Zahl an Schweißverbindungen erreicht ist.

Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) im Bereich von mehr als 30% der maximalen Höhe der Rippe (3), vorzugsweise von mehr als 60%, ganz besonders im Bereich von mehr als 80% durchgeführt wird.

Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in oder nach Schritt a) eine Lagekontrolle und ggf.

Lagekorrektur des oder der zu verschweißenden Elemente erfolgt, wobei die Lagekontrolle mechanische oder optische Sensoren verwendet, insbesondere Meßfühler, und/oder die Lagekorrektur mittels Drehen des Elements oder Verschiebung in dessen

Längsrichtung durchgeführt wird. Verfahren gemäß Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schritt d) der Kontrolle der Schweißnähte erfolgt.

Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) unter Schweißsteuerung erfolgt, insbesondere unter Steuerung des Energieeintrages.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Schweißparametersteuerung die

Schweißvorrichtung (1 ) so steuernd ist, dass vorgewählte

Schweißpunkte zur Erzeugung ungestörter Bereiche der

Bewehrungsstahlstabmatte ausgelassen werden.

Maschine zur Herstellung von geschweißten

Bewehrungsstahlstabmatten zur Verwendung bei der Herstellung DIN-konformer, nicht überwiegend ruhend belasteter

Stahlbetonbauteile aufweisend wenigstens eine Schweißvorrichtung (1 ) und wenigstens eine Stahlstabzufuhr aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung (1 ) zwei oder mehr, gleiche oder unterschiedliche Elemente aus der Gruppe: gerippte Bewehrungsstahlstäbe (2), Tragbänder (4) und Stahlstäbe mit Bereichen erhöhten Durchmessers im Vergleich zu ihrem jeweiligen Kerndurchmesser, miteinander verbindend ausgebildet ist.

Maschine gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Lagekontrolle und -korrekturvorrichtung (10) für den oder die Elemente aufweist, die deren gewünschte Verschweißungslage sicherstellt, wobei die Lagekontroll- und -korrekturvorrichtung (10) einen mechanischen Messfühler aufweist.

Maschine gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin aufweist: ein Bewehrungsstahlstabvorhaltemagazin (5), einem zwischen

Bewehrungsstahlstabvorhaltemagazin (5) und Mattenbildner (6) angeordneten Bewehrungsstahlstabeinlauf (7).

Maschine (1 ) gemäß Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch

gekennzeichnet, dass die Lagekontroll- und -korrekturvornchtung (10) Rollen (17) aufweist, die zwischen sich ein Element,

insbesondere einen Bewehrungsstahlstab (2), aufnehmen sowie Antriebseinheiten (18), die wirkmäßig auf das Element einwirkend ausgebildet sind und vorzugsweise in ihrer Lage relativ zum Element veränderbar ausgebildet sind.

Maschine gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass sie eine Schweißparametersteuerung aufweist.

Geschweißte Bewehrungsstahlstabmatte zur Verwendung in

Stahlbetonbauteilen und -werken mit überwiegend nicht ruhender Belastung, dadurch gekennzeichnet, dass sie

Bewehrungsstahlstäbe (2) aufweist, die im Bereich wenigstens eines Teils ihrer Rippen (3) mit anderen Bewehrungsstahlstäben (2) im Bereich wenigstens eines Teils von deren Rippen (3) oder

Tragbändern (4) verschweißt sind.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung geschweißter

Verbindungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von geschweißten Verbindungen zwischen Stahlkörpern zur Verwendung bei der Herstellung DIN-konformer, nicht überwiegend ruhend belasteter Stahlbetonbauteile.

Im Stahlbetonbau werden zur Verbesserung der statischen Eigenschaften von Betonbauteilen Stahlkörper oder -Stäbe eingesetzt, die Zugkräfte aufnehmen und damit die Druckfestigkeit des Betons ergänzen, so dass die Tragfähigkeit der Stahlbetonbauteile verbessert wird. Die Stahlkörper und -stäbe werden entweder einzeln auf der Baustelle von Hand miteinander verflochten oder in Form geschweißter einachsiger oder zweiachsiger Stahlmatten oder in Segmenten in Spezialformen,

eingesetzt, wobei als Material Bewehrungsstahl oder Rundstahl verwendet wird. Die kalt- oder warmverformt hergestellten Bewehrungsstahlstäbe sind in der Regel nicht verwunden, haben einen nahezu kreisförmigen Querschnitt und eine schräg gerippte Oberfläche und weisen

gegebenenfalls Längsrippen auf. Die Schrägrippen sind dabei in der Regel im Querschnitt sichelförmig ausgebildet und weisen an der höchsten Stelle ein Maß von ca. 6,5% des Kernquerschnitts des Stabes auf.

Bewehrungsstahlstäbe sind oft bis zu 15 m lang und weisen üblicherweise Durchmesser von bis zu 32 mm auf, so dass sie Gewichte von mehreren hundert Kilogramm erreichen können.

Für vorwiegend ruhende Belastungen sind geschweißte Verbindungen, wie sie in Bewehrungsstahlmatten oder den Spezialsegmenten auftreten seit langem bekannt und bewährt. Einen besonderen Vorteil haben geschweißte einachsige Bewehrungsstahlmatten, die auf der Baustelle besonders zeitsparend verlegbar sind. Entsprechende Herstellmaschinen sind ebenfalls seit längerem bekannt, beispielsweise aus der EP 0 862 958 oder der PCT/DE2009/000298. Die in der EP 0 862 958 beschriebene Maschine zur Herstellung einachsiger Bewehrungsstahlstabmatten weist eine seitliche Bewehrungsstahlstabzufuhr zu einem Mattenbildner auf, wobei die bereits konfektionierten Bewehrungsstäbe entweder aus einem Vorhaltemagazin entnommen oder die noch zu konfektionierenden Bewehrungsstahlstäbe von einem als Richt-Schneideautomaten ausgebildeten Stabbildner von Vorratsrollen abgezogen, gerade gerichtet und abgelängt werden. Die in den Mattenbildner eingeförderten

Bewehrungsstahlstäbe werden in Querrichtung zur Matte durch einen Querpositionierer positioniert und durch einen Schweißautomaten an flexible Tragbändern geschweißt. Bei zweiachsigen

Bewehrungsstahlmatten erfolgt die Verschweißung der Stäbe mit anderen Stäben. Die bekannten geschweißten Bewehrungsstahlstabmatten sind jedoch nicht für Stahlbetonbauteile und -werke mit nicht vorwiegend ruhenden Belastungen geeignet, wie sie im Tief- oder Ingenieurbau und im Hochbau auftreten. Zu nennen sind hier Betonbauteile bei Straßen- und

Eisenbahnbrücken zu nennen, die wechselnden Belastungen aus dem fließenden Verkehr ausgesetzt sind. Ebenso betroffen sind Offshore- Anlagen, die durch Wellenschlag beansprucht werden und Anlagen, die dynamische Anregungen aus böigem Wind oder Wirbelablösung erfahren wie Türme, Masten, Hochhäuser. Gleichfalls zu nennen sind

Betonbauteile in Industrieanlagen wie Kranbahnen, Staplerdecken, Maschinenfundamente. Bei all diesen Bauteilen kann Materialermüdung durch dauerhafte, hochzyklische Wechselbeanspruchung mit einer hohen Anzahl von Lastwechseln erfolgen. Diese Art der Beanspruchung ist ein Hauptschadensverursacher bei den genannten Bauteilen und -werke. Bei geschweißten Verbindungen ist das Materialermüdungsverhalten örtlich vor allem auf die Schweißnaht konzentriert, da beim Schweißvorgang durch Gefügeveränderung und starke Kerbwirkung die

Ermüdungsfestigkeit des Stahls signifikant herabgesetzt wird. Aufgrund der Kerbwirkung der Schweißung erreichen bekannte geschweißte Bewehrungsstahlmatten oder Rundstäbe die durch die DIN 1045-1 vorgeschriebene Dauerschwingfestigkeit für die Anwendung bei nicht überwiegend ruhender Belastung nicht, sie liegen deutlich unterhalb der Wöhlerlinie für Stäbe. Unter Fachleuten bestand daher seit langem ein Vorurteil gegenüber der Eignung von Schweißverbindungen oder genauer der Eignung geschweißter Bewehrungsstahlmatten für den DIN- konformen Einsatz bei nicht überwiegend ruhend belasteten Bauteilen. Nur durch kostenträchtige Materialzugabe oder Verwendung

höchstwertiger Stähle werden derartige geschweißte Matten überhaupt verwendbar. Daher wurden bislang vor allem einzelne Stäbe verwendet, die auf der Baustelle mühsam und zeitintensiv von Hand durch dünne Drähte miteinander verbunden werden mussten, so dass diese

Herstellung einer dynamisch belastbaren Fläche aufgrund der

kostenintensiven manuellen Verbindung entsprechend teuer ist. Wurden stattdessen geschweißte Bewehrungsstahlmatten verwendet, so stieg der Stahlverbrauch deutlich an, da eine ausreichend große Materialzugabe erforderlich war.

Das oben Gesagte trifft auch auf einachsige Bewehrungsstahlmatten zu, die neben den statisch nur in einer Richtung wirkenden

Bewehrungsstahlstäben flexible, biegbare Tragbänder aufweisen, die die einzelnen Bewehrungsstahlstäbe miteinander verbinden und die die Aufrollbarkeit der fertigen einachsigen Bewehrungsstahlmatte

ermöglichen. Da einachsige Bewehrungsstahlmatten Zugkräfte nur einer Richtung, ihrer Querrichtung, aufnehmen können, folgt, dass zwei um 90° zueinander gedrehte einachsige Bewehrungsstahlmatten pro

Stahlbetonbauteil notwendig sind, damit dieses in jeder Richtung

Zugkräfte und Biegemomente aufnehmen kann. Die einachsigen Bewehrungsstahlmatten weisen Breiten von bis zu 15 m auf und können Bewehrungsstahlstäbe mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen enthalten. Sie werden aufgerollt an eine Baustelle angeliefert und dort mit wenig Personal und Aufwand einfach und schnell ausgerollt, so dass grundsätzlich die Verwendung von einachsigen

Bewehrungsstahlstabmatten von großem Vorteil ist, auch bei der

Herstellung von nicht überwiegend ruhend belasteten Stahlbetonbauteilen.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein

Schweißverfahren anzugeben, durch das die bislang erforderliche

Materialzugabe bei Bewehrungsstahlmatten entfallen und auf das manuelle verflechten der einzelnen Stahlstäbe auf der Baustelle verzichtet werden kann. Die Erfindung stellt sich ebenfalls die Aufgabe, eine

Maschine zur Herstellung geschweißter Bewehrungsstahlmatten

anzugeben, deren Matten den nicht überwiegend ruhenden Belastungen ohne Materialzugabe gewachsen sind. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, eine solche geschweißte Bewehrungsstahlmatte anzugeben.

Die Verfahrensaufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Schritte enthält: a) relatives Positionieren wenigstens einer Schweißvorrichtung und wenigstens zweier gleicher oder unterschiedlicher Elemente der Gruppe gebildet durch: gerippte Bewehrungsstahlstäbe, Tragbänder,

Stahlstäbe oder Stahlelemente mit Bereichen erhöhten Durchmessers im Vergleich zu ihrem jeweiligen Kerndurchmesser, zueinander, und b) Verschweißen der Elemente im Bereich wenigstens einer ihrer Rippen oder im Bereich ihres erhöhten Durchmessers im Vergleich zu deren Kerndurchmesser, und c) Wiederholung der Schritte a) bis b), bis die gewünschte Zahl an Schweißverbindungen erreicht ist. Mit äußerst großem Vorteil minimiert die Erfindung die Gefügeveränderung im verschweißten Stahl, indem sie mit sehr großem Vorteil einen Bereich des Stahlelements verwendet, der bereits von sich aus mit einer Art Materialzugabe versehen ist. Dies sind im Falle der

Bewehrungsstahlstäbe deren Rippen, unabhängig ob Längs- oder Querrippen, im Fall der Stahlstäbe deren Bereiche erhöhten

Durchmessers wie beispielsweise angeformte Stege oder

Plattenabschnitte und im Fall der sonstigen Stahlelemente deren entsprechende Bereiche. Diese Bereiche können in Form von Stegen, Bögen, Rippen o. ä. nachträglich eingebracht sein, oder bei konstruktiv aufwendiger gestalteten Bewehrungen aus Stahlelementen bereits vorhanden sein. Zu diesen konstruktiv aufwendigeren Stahlelementen zählen alle dreidimensionalen Armierungsgebilde, die beispielsweise einen I- oder T- oder Doppel-T-Träger nachempfinden. Es kommt der Erfindung in erster Linie also nicht auf die Verwendung von Rundstählen oder Bewehrungstahlstäben an, sondern auf die Lehre, den jeweiligen Schweißpunkt in einem Bereich größerer Materialstärke einzubringen, so dass das jeweilige Kernmaterial so wenig wie möglich in seinem Gefüge verändert wird. Bei Bewehrungstahlstäben und damit bei ein- und zweiachsigen geschweißten Matten aus Bewehrungsstahlstäben bieten sich deren Rippen an. Bei einachsigen Matten erfolgt die Schweißung zwischen Rippe und Tragband, das notwendigerweise keinen Bereich größerer Materialstärke hat. Dies ist jedoch vernachlässigbar, da das

Tragband keine Funktion innerhalb der Statik des späteren Betonbauteils hat und nach Einbau brechen darf. Demnach können mit dem

erfindungsgemäßen Verfahren neben anderen Armierungsverbindungen sowohl einachsige als auch zweiachsige Bewehrungsstahlstabmatten hergestellt werden. Der Erfindung kommt es nicht darauf an, in welcher Reichenfolge die Schweißvorrichtung und das Schweißgut zueinander positioniert werden, also ob eine bewegliche Schwei ßvorrichtung über vorher positionierte Elemente verfahren wird, oder ob die Elemente einzeln oder gemeinsam in eine stationäre Schweißvorrichtung verfahren werden, oder eine Mischform davon angewandt wird, solange die geschweißte Verbindung im Bereich der erhöhten Materialstärken stattfindet. Das Verfahren wird erfindungsgemäß solange wiederholt, bis die Zahl der gewünschten Schweißverbindungen erreicht ist. Dies kann bedeuten, dass die gesamten Verbindungen oder nur ein Teil davon verschweißt sind, was insbesondere bei Matten gewünscht sein kann. Durch diese überraschende Lösung wird mit großem Vorteil erreicht, dass eine so hergestellte Bewehrungsstahlmatte selbst bei 175 N/mm 2 und 10 6 Lastspielen oberhalb der Wöhlerlinie für Stäbe gemäß DIN 1045-1 liegt. Obwohl der erfindungsgemäße Bereich der Schweißung große Flächen des Bewehrungsstahlstabes von einer Schweißung ausnimmt und somit eine exakte und genau kontrollierte Positionierung des

Bewehrungsstahlstabes wünschenswert macht, überwiegen die Vorteile die Nachteile bei weitem, insbesondere im Bereich der Materialkosten. Damit wird ein lang bestehendes Vorurteil der Fachwelt im Hinblick auf die Tauglichkeit von geschweißten Bewehrungsstahlmatten für Bauteile mit nicht überwiegend ruhender Belastung überwunden. So hergestellte Bewehrungsstahlmatten verhalten sich völlig ohne Materialzugabe bereits wie Stäbe gemäß der DIN-1045-1 und sind somit überraschend gut einsetzbar. Die Schweißverbindung kann erfindungsgemäß eine Heftschwei ßung sein.

In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in oder nach Schritt a) eine Lagekontrolle und ggf. Lagekorrektur des oder der zu

verschweißenden Elemente erfolgt, wobei die Lagekontrolle mechanische oder optische Sensoren verwendet, insbesondere Meßfühler, und/oder die Lagekorrektur mittels Drehen des Elements oder Verschiebung in dessen Längsrichtung durchgeführt wird. Eine solche Lagekontrolle kann erforderlich sein, um die Schweißung am richtigen Ort zu gewährleisten. Je nach Ausgestaltung der Schweißelektroden und des zu verschweißenden Guts kann ein solcher Schritt entfallen, wenn

beispielsweise aufgrund geometrischer Gegebenheiten oder räumlicher Verteilung eine Schweißung immer auf einer Rippe oder dergleichen erfolgen muß. Unter den rauen Umgebungsbedingungen, hervorgerufen durch Metallstaub und -abrieb, Schmutz, bewegter Massen und

dergleichen ist zwar durchaus eine optische Messung verwendbar, wie beispielsweise eine Lichtschranke, jedoch sind erfindungsgemäß mechanische Messverfahren bevorzugt, insbesondere Messfühler oder Taster, die sich den unrunden Querschnitt der Elemente zunutze machen. Entscheidend ist, dass diese bekannten Verfahren bei den rauen

Bedingungen der Mattenherstellung ausreichend zuverlässig und lange arbeiten. Eine Lagekorrektur ist vor allem hinsichtlich der Lage der Rippen zur Schweißvorrichtung und/oder den anderen Rippen erforderlich und kann erfindungsgemäß durch Rotation des Stabes und/oder durch kleine Positionsveränderungen entlang seiner Längsachse erfolgen.

Die Anmelderin hat festgestellt, dass es im Fall von

Bewehrungsstahlstäben besonders vorteilhaft ist, dass Schritt b) im Bereich von mehr als 30% der maximalen Höhe der jeweiligen Rippe, vorzugsweise von mehr als 60%, ganz besonders im Bereich von mehr als 80% durchgeführt wird. Selbst bei derart geringen Rippenhöhen reicht der Schutz des Kernmaterials des Stabes durch das Rippenmaterial aus, die dortige Gefügeveränderung soweit zu minimieren, dass ausreichend Schwingungsfestigkeit gegeben ist, so dass Materialbrüche möglichst nicht im Bereich der Schweißnaht auftreten sondern im Bereich der freien Stablänge. Hierdurch wird mit Vorteil die zur Schweißung nutzbare Fläche des Bewehrungsstahlstabes wiederum etwas vergrößert.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Schritt d) der Lagekontrolle der Schweißnähte erfolgt, was eine Qualitätssicherung darstellt. Es wird so sichergestellt, dass nur solche Matten hergestellt werden, die den Anforderungen genügen und insbesondere eine ausreichende Anzahl von korrekten Schweißnähten aufweisen.

Zur Qualität des erfindungsgemäßen Verfahrens trägt auch bei, dass Schritt b) unter Schweißsteuerung erfolgt, insbesondere unter Steuerung des Energieeintrages. Hierdurch ist es zum einen möglich, auch die weiter außen liegenden Randbereiche der sichelförmigen Rippen für eine

Schweißung zu nutzen, als auch gezielt Bewehrungsstahlstäbe

unterschiedlichen Durchmessers einfacher miteinander zu verschweißen. Diese letzte Verbindungsart ist jedoch auch ohne Schweißsteuerung möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Maschine sind mit Vorteil so ausgestaltet, dass die Schweißparametersteuerung die Schweißvorrichtung so steuernd ist, dass vorgewählte Schweißpunkte zur Erzeugung ungestörter Bereiche der Bewehrungsstahlstabmatte ausgelassen werden. Dies erhöht die Qualität der

Bewehrungsstahlstabmatte, da sie, wo statisch besonders erforderlich, ungestörte Bereiche aufweist.

Die Vorrichtungsaufgabe wird durch eine Maschine zur Herstellung von geschweißten Bewehrungsstahlstabmatten zur Verwendung bei der Herstellung DIN-konformer, nicht überwiegend ruhend belasteter

Stahlbetonbauteile aufweisend wenigstens eine Schweißvorrichtung und wenigstens eine Stahlstabzufuhr, gelöst, indem die Schweißvorrichtung zwei oder mehr, gleiche oder unterschiedliche Elemente aus der Gruppe: gerippte Bewehrungsstahlstäbe (2), Tragbänder (4) und Stahlstäbe mit Bereichen erhöhten Durchmessers im Vergleich zu ihrem jeweiligen Kerndurchmesser, miteinander verbindend ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Maschine sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im übrigen kann die erfindungsgemäße Maschine so ausgebildet sein, wie es in der EP 0 862 958 und/oder der PCT/DE2009/000298 beschrieben ist. Die Offenbarung dieser Schriften wird daher ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung mit aufgenommen und bildet Teil des Gegenstandes dieser Anmeldung hinsichtlich der Ausgestaltung einer Maschine zur Herstellung entsprechender einachsiger

Bewehrungsstahlstabmatten. Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter

Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.

Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 : eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der Maschine zur

Herstellung einer einachsigen Bewehrungsstahlstabmatte,

Fig. 2: eine Seitenansicht einer Ausführungsform,

Fig. 3: eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Maschine, Fig. 4: eine Skizze einer Lagekontroll- und -korrektureinheit gemäß der Erfindung und

Fig. 5a, b: eine Skizze eines Bewehrungsstahlstabes Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einachsiger Bewehrungsstahlstabmatten. Diese Maschine weist eine Gesamtlänge von etwa 30 Metern auf, von denen 15 Meter auf den Mattenbildner 6 entfallen. Links und rechts vom Mattenbildner 6 sind Vorhaltemagazine 5 für Bewehrungsstahlstäbe 2 dargestellt, die in diesem Fall aus Stabbildnern 19 bestehen, die auf Coils 20 gewickelte Drähte unterschiedlichen Durchmessers abziehen, gerade richten und ablängen. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Coils 20 Draht mit einem Durchmesser von bis zu 20 mm tragen. Aufgrund der

mechanischen Verformung der Drähte bei der Stabbildung kann es zu einer Verringerung ihrer Eignung für das erfindungsgemäße Verfahren kommen. In diesem Fall würden sich rechts und/oder links des

Mattenbildners 6 ein Vorhaltemagazin 5 in Form eines Stabmagazins befinden, in dem vorkonfektionierte Bewehrungsstahlstäbe 2 vorrätig gehalten und manuell oder maschinell in den Einförderbereich,

insbesondere zum Bewehrungsstahlstabeinlauf 7 eingebracht werden. In diesem Ausführungsbeispiel besitzen die Coils 20 rechts und links des Mattenbildners 6 Bewehrungsstahldraht gleichen oder ungleichen

Durchmessers. Gut zu erkennen ist, dass ein auch als Richt- Schneideautomat bezeichneter Stabbildner 19 den Draht eines Coils 20 stets an derselben Stelle in den Mattenbildner 6 einspeist, so dass ein Coil 20 stets über denselben Bewehrungsstahlstabeinlauf 7 ein und dieselbe Speicherposition 10 eines ersten Bewehrungsstahlstabzwischenspeichers 9 versorgt. Erfindungsgemäß sind auch solche Ausgestaltungen, bei den nur ein Richt-Schneideautomat 19 vorgesehen ist, oder solche, bei denen zwei Richt-Schneideautomaten 19 vorgesehen sind, die entweder eigene oder gemeinsame Speicherpositionen 10 beschickend ausgebildet sind. Im letzteren Fall kann dieselbe Speicherposition 10 mit unterschiedlichen Bewehrungsstahlstabdurchmessern beschickt werden, im ersteren Fall verdoppelt sich die Zahl der Speicherpositionen 10, was die Produktionsgeschwindigkeit erhöht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jeder Stabbildner 19 als Richtschneideapparat mit zwei Motoren versehen ist, so dass gleichzeitig zwei Bewehrungsstahlstäbe 2 pro Stabbildner 19 in den Mattenbildner 6 eingeführt werden können. Der Mattenbildner 6 ist aus einzelnen Segmenten 21 gebildet, wobei die

Segmente 21 durch Bauteile miteinander verbunden sind, wie weiter unten ausgeführt wird. Fig. 1 zeigt ebenfalls, dass jedem Segment 21 ein

Tragband 4 zugeordnet ist, im dargestellten Fall auf einer

Tragbandvorratstrommel 22. Diese sind einzeln und leicht zugänglich angeordnet, so dass ein Wechsel ohne längeren Maschinenstillstand möglich ist. Das dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich somit ausschließlich auf eine Maschine zur Herstellung einachsiger

Bewehrungsstahlstabmatten.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1 , insbesondere ein Segment 21 im Querschnitt. Dargestellt ist ebenfalls der Umriß eines als Richtschneideautomat ausgebildeten Stabbildners 19. Ein Segment 21 wird erfindungsgemäß durch einen Tragarm 23 gebildet, der die weiteren Baugruppen trägt. Nicht dargestellt ist der Antrieb dieses Segments 21 , der bevorzugt durch eine Welle oder dergleichen von einem gemeinsamen Antrieb aller Segmente 21 erfolgt. Nicht dargestellt ist ebenfalls ein Sockel im Bodenbereich des Segments 21 , an dem dieses befestigt ist und der alle Segmente 21 miteinander verbindet. In jede der sechs dargestellten Speicherpositionen 10 wird entweder von Hand ein vorkonfektionierter oder mittels Stabbildner 19 ein konfektionierter Bewehrungsstahlstab 2 eingefördert, wobei eine Speicherposition 10 durch die verschwenkbaren Bewehrungsstahlstabhalter 24 aller Segmente 21 gebildet wird, die auf einer gemeinsamen, sie verbindenden Geraden liegen. Die für die

Erstellung der einachsigen Bewehrungsstahlmatte notwendigen

Bewehrungsstahlstäbe 2 werden also in sechs horizontal und vertikal voneinander beabstandete Speicherpositionen 10 eingeführt und dort zur Verarbeitung bereit gehalten. Der erste

Bewehrungsstahlstabzwischenspeicher 9 wird demnach durch diese sechs Speicherpositionen 10 gebildet. Dieser erste Zwischenspeicher 9 wird erfindungsgemäß bei dieser Ausführungsform beidseitig vom

Mattenbildner beschickt, wobei jeder der beiden Stabbildner 19 in dieser Ausführungsform so von Coils 20 versorgt wird, dass er

Bewehrungsstahlstäbe 2 gleichen Durchmessers nicht in dieselbe

Speicherposition 10 fördert. Dies hat den Vorteil, dass in der

Bewehrungsstahlmatte aufeinander folgende Bewehrungsstahlstäbe 2 gleichen Durchmessers schneller verarbeitet werden können. Nicht dargestellt sind die erfindungsgemäßen Ausführungsformen, bei denen jeder der beiden Stabbildner 19 seine ihm zugeordneten

Speicherpositionen 10 beschickt und die, bei der nur ein Stabbildner 19 vorhanden ist, oder bei dem nur ein Vorhaltemagazin 5 vorhanden sind oder bei denen vorkonfektionierte Bewehrungsstahlstäbe eingefördert werden. In den ersten beiden Fällen gäbe es 12 bzw. 6

Speicherpositionen 10. Ein gespeicherter Bewehrungstahlstab 2 wird durch Verschwenkung des ihn haltenden Bewehrungsstahlstabhalters 24 freigeben, so dass er getrieben durch die Schwerkraft auf ein durch den gesamten Mattenbildner 6 laufendes Aufprallblech 25 auftrifft und an diesem zu einem Anschlag 15 hinunterrutscht. Nach Freigabe durch den verfahrbaren Anschlag 15 fällt der Bewehrungsstab 2 auf eine

Querpositionierungsvorrichtung 1 1 , von der er an ein Kettenförderband 26 mit Schleppgliedern weitergereicht wird. Der Kettenförderer 26 führt den querpositionierten Bewehrungsstab 2 einem Schweißautomaten 1 zu, die diesen mit dem Tragband 4 verbindet. Erfindungsgemäß läuft das

Tragband 4 im Fußbereich des Tragarms 23 und wird über einen

Reibrollenantrieb 27 von der Tragbandvorratstrommel 22 abgezogen und der Schweißanlage 1 zugeführt. Nach Verbindung von Bewehrungsstab 2 und Tragband 4 wird die im Entstehen begriffene einachsige Bewehrungsmatte in einen Ausförderbereich 28 verbracht, wo sie zu einer Rolle aufgerollt wird. Der erste Bewehrungsstahlstabzwischenspeicher 9 wird mit Vorteil durch den Kettenförderer 26 als zweitem

Bewehrungsstahlstabzwischenspeicher 13 ergänzt, der die bereits querpositionierten Bewehrungsstahlstäbe 2 vor der Verarbeitung zwischenspeichert und gleichzeitig in den Befestigungsbereich verbringt. Durch den segmentartigen Aufbau ist die Maschine leicht zugänglich.

In Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Maschine gezeigt, bei der keine Zwischenspeicherung der

Bewehrungsstahlstäbe erfolgt und bei der die Querpositioniervorrichtung 1 1 durch ein verfahrbares Band gebildet wird, überwölbt von einem u- förmigen Positionsschutz 31 , der gleichzeitig als Auswerfer dient. Bei dieser Ausführungsform wird der querpositionierte Bewehrungsstahlstab 2 ebenfalls einer Schweißanlage 1 zugeführt und an seinen Rippen mit einem Tragband verbunden.

Fig. 4 zeigt schließlich eine Skizze einer Lagekontroll- und - korrektureinheit 8 gemäß der Erfindung. Zwischen zwei Rollen 17 ist ein Bewehrungstahlstab 2 eingefördert. Eine Antriebseinheit 18 ist von oben vertikal und horizontal auf den Bewehrungsstahlstab 2 verfahrbar und tritt mit diesem in ihn drehende Wirkverbindung. Die Antriebseinheit weist dabei einen Hydraulikzylinder 29, dessen Hublänge nachverfolgbar ist. Durch Drehen des Bewehrungsstahlstabes 2 um wenigstens 360° um seine Längsachse ist der Bereich größten Durchmessers ermittelbar, hervorgerufen durch den rippenbedingt„eiförmigen" Querschnitt. Hierzu ist eine Steuerung vorgesehen, die ebenfalls die Antriebseinheit steuert, so dass der Bewehrungsstahlstab 2 in die richtige Lage für die zur

Lagekontrolleinheit 8 versetzt angeordneten Schweißelektrode zu liegen kommt. Ein solcher mechanischer Taster ist bei den rauen

Umgebungsbedingungen der Mattenfertigung besonders sicher, da er unanfällig für Verschmutzungen ist und gleichzeitig ausreichende

Genauigkeit bietet. Selbstverständlich könnten auch andere Sensoren verwendet werden, wie beispielsweise Lichtschranken, Laser,

Videoüberwachung oder automatische Bilderkennung. Nicht dargestellt ist die Einheit der Erfindungsgemäßen Maschine, mit der der

Bewehrungsstahlstab 2 entlang seiner Längsachse nachpositioniert werden kann.

Zur Verdeutlichung ist in Fig. 5a, b eine Skizze eines

Bewehrungsstahlstabes in Längsaufsicht und Querschnitt wiedergegeben. Gut zu erkennen sind die beabstandeten und schräg zur Querachse angeordneten sichelförmigen Rippen 3. In Fig. 5b ist je eine Längsrippe 30 zwischen den aufeinander weisenden Enden der Rippen 3 einer Stabseite wiedergegeben. Ein Schweißbereich S der Rippe 3 ist markiert, bei dem in jedem Fall ausreichend Rippenmaterial zur sicheren Durchführung des Verfahrens zur Verfügung steht.

Wichtig ist, dass die Erfindung die Bewehrungsstahlstäbe 2 und die Schweißvorrichtung 1 sicher so zueinander positioniert, dass eine

Schweißung im Bereich der Rippen 3 ermöglicht wird, vorzugsweise im Bereich der höchsten Rippenhöhe H.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Schweißvorrichtung

2 Bewehrungsstahlstab

3 Rippe

4 Tragband

5 Bewehrungsstahlstabvorhaltemagazin

6 Mattenbildner

7 Bewehrungsstahlstabeinlauf

8 Lagekontrolle und -korrekturvorrichtung

9 erster Bewehrungsstahlstabzwischenspeicher

10 Speicherposition

1 1 Querpositionierungsvorrichtung

12 Bewehrungsstahlstabhalter

13 zweiter Bewehrungsstahlstabzwischenspeicher

14 Transportweg

15 verfahrbarer Anschlag

16 verfahrbarer Anschlag

17 Rolle

18 Antriebseinheit

19 Stabbildner

20 Coil

21 Segment

22 Tragbandvorratstrommel

23 Tragarm

24 Bewehrungsstahlstabhalter

25 Aufprallblech

26 Kettenförderband

27 Reibrollenantrieb

28 Ausförderbereich Hydraulikzylinder zur Lagebestimmung Längsrippe

Positionsschutz




 
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