DE19812266A1

DE19812266A1 - Welding unit for production of reinforcement baskets in manufacturing reinforced concrete pipes and columns

Info

Publication number: DE19812266A1
Application number: DE1998112266
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Ing Seiler; Alfons Obrecht; Bernd Fuchs
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1998-09-10

Abstract

The welding unit consists of a housing (1) which is adjustable to the size of the reinforcement basket to be produced, a transformer (7) and pivotable arms (3, 4) for a welding roll (or a ski) (5) or a contact roll (or a ski) (6), as well as current carriers (8, 9) and means (12) for producing the required pressure during the welding process. The current cables or current strips are kept particularly short and hence highly conductive by the fact that, emerging from the transformer, they end in the immediate vicinity of the point of rotation of the pivotable arms of the welding unit. The displacement of the current carriers is reduced as a consequence of the lever ratio of the pivotable arms (3, 4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von Be wehrungskörben für Stahlbetonrohre, Masten, Pfähle und dergleichen mit Einrichtungen zur Zuführung der Längsdrähte und des Wendeldrahtes der Bewehrungskörbe. Die Querschnittsform der Körbe kann kreiszylindrisch, aber auch elliptisch oder polygonal sein.The invention relates to a machine for the continuous production of Be reinforcement cages for reinforced concrete pipes, masts, piles and the like Means for feeding the longitudinal wires and the spiral wire Reinforcement cages. The cross-sectional shape of the baskets can be cylindrical, but also be elliptical or polygonal.

State of the art

Schweißvorrichtungen für Bewehrungskörbe werden von verschiedenen Herstellern vertrieben. Dabei kann die Schweißeinrichtung ortsfest montiert sein, während sich die Längsdrähte in einer Vorrichtung drehen und gleich zeitig in Richtung der Symmetrieachse des zu fertigenden Korbes bewegt werden, bei gleichzeitiger Umwicklung mit der Wendel und Verschweißung an den Kreuzungspunkten; oder aber die Schweißeinrichtung rotiert um die Längsdrähte, die von der Zuführung vorgeschoben oder durch eine geeigne te Vorrichtung gezogen werden. Auch bei diesem Arbeitsprinzip werden der Wendeldraht und die Längsdrähte an den Kreuzungspunkten verschweißt.Welding devices for reinforcement cages are used by different Manufacturers. The welding device can be fixed in place be while the longitudinal wires are rotating in one device and the same moved early in the direction of the axis of symmetry of the basket to be manufactured with simultaneous winding with the coil and welding at the crossing points; or the welding device rotates around the Line wires fed from the feeder or by a suitable device. With this working principle, too Coiled wire and the longitudinal wires welded at the crossing points.

Um die Vorzüge der Erfindung besser verständlich zu machen, ist in Bild 1 als Beispiel eine Schweißeinrichtung gemäß Stand der Technik dargestellt, die um die Längsdrähte rotiert.In order to make the advantages of the invention easier to understand, a welding device according to the prior art is shown in Figure 1 as an example, which rotates around the longitudinal wires.

Sie besteht aus einem Gehäuse (1), das über eine Vorrichtung auf die zu fertigende Bewehrungsgröße einstellbar ist, den um die Achse (2) schwenk baren Armen (3, 4), die die Schweißrolle (5) bzw. Kontaktrolle (6) aufnehmen, einem Transformator (7) und den Stromleitern (8, 9) und Stromübertragungs einheiten (10, 11), welche die Schweißrolle bzw. die Kontaktrolle mit dem Transformator verbinden. Weiter trägt die Schweißeinrichtung eine Vorrich tung (12) zur Erzeugung des notwendigen Anpreßdruckes während des Schweißvorganges.It consists of a housing ( 1 ), which can be adjusted to the reinforcement size to be manufactured using a device, the arms ( 3 , 4 ) which can swivel around the axis ( 2 ) and which accommodate the welding roller ( 5 ) or contact roller ( 6 ) , A transformer ( 7 ) and the current conductors ( 8 , 9 ) and current transmission units ( 10 , 11 ), which connect the welding roller or the contact roller with the transformer. Furthermore, the welding device carries a device ( 12 ) for generating the necessary contact pressure during the welding process.

Der Transformator wird von einer externen Spannungsquelle versorgt und wandelt die Primärspannung in eine den Erfordernissen des Widerstands schweißverfahrens entsprechende sekundäre Spannung um. Diese ist nied riger als die Primärspannung, um eine für das Schweißen notwendige höhere Stromstärke zu erreichen (etwa 10000 bis 20000 Ampere). Der sekundäre Stromfluß führt dann über einen Stromleiter (8) und eine Stromübertra gungseinheit (10) zu der Weißrolle (5), unter der der Wendeldraht läuft. Kreuzt der Wendeldraht einen Längsdraht, wird die Spannungsquelle durch geschaltet und der Stromzufluß führt weiter über die zu verschweißenden Drähte zur zweiten Rolle, hier als Kontaktrolle (6) bezeichnet, die den Strom vom Längsdraht selbst oder über ein Zwischenübertragungselement ab nimmt. Durch eine weitere Stromübertragungseinheit (11) und einen Stromlei ter (9) wird dann der sekundäre Stromkreis zum Transformator geschlossen. Es sei angemerkt, daß die Schweißrolle und die Kontaktrolle als drehbare Rollen ausgeführt sind, um den Verschleiß im Kontakt mit dem Wendeldraht bzw. dem Längsdraht oder den Zwischenübertragungseinheiten gering zu halten. Es können aber auch anstelle der Rollen Gleitkufen angebracht wer den. In diesem Falle muß an den Stromübertragungseinheiten (10, 11) der elektrische Strom nicht auf ein drehendes System geleitet werden. Dies führt zu konstruktiv einfacheren Lösungen.The transformer is powered by an external voltage source and converts the primary voltage into a secondary voltage that meets the requirements of the resistance welding process. This is lower than the primary voltage in order to achieve the higher current required for welding (approximately 10,000 to 20,000 amperes). The secondary current flow then leads via a current conductor ( 8 ) and a current transmission unit ( 10 ) to the white roller ( 5 ), under which the spiral wire runs. If the helix wire crosses a line wire, the voltage source is switched through and the current flow continues via the wires to be welded to the second roller, here referred to as contact roller ( 6 ), which takes the current from the line wire itself or via an intermediate transmission element. The secondary circuit to the transformer is then closed by a further current transmission unit ( 11 ) and a Stromlei ter ( 9 ). It should be noted that the welding roller and the contact roller are designed as rotatable rollers in order to keep the wear in contact with the helical wire or the longitudinal wire or the intermediate transfer units low. However, skids can also be installed instead of the rollers. In this case, the electrical current does not have to be conducted to a rotating system at the current transmission units ( 10 , 11 ). This leads to structurally simpler solutions.

Die hohen Ströme im sekundären Stromkreis machen eine sorgfältige Gestal tung der Stromleiter erforderlich. Zur Verminderung von Verlusten aufgrund des Ohm'schen Widerstandes ist auf möglichst kurze Kabellängen, ausrei chende Querschnittsdimensionierungen und gute Verbindungen zwischen den stromführenden Bauelementen zu achten. Möglichst kurze Kabel oder Lamellenbänder mit großem Querschnitt haben jedoch eine unerwünscht ho he Steifigkeit, die den Drahtlauf der Wendel ungünstig beeinflussen kann oder zu unerwünschten Kräften auf die Stromleiter selbst aufgrund der Be wegung der schwenkbaren Arme (3, 4) bei der Produktion führen. Die bisher gebräuchlichen Schweißeinrichtungen haben daher trotz Optimierung auf niedrigen Energiebedarf wegen der Forderung nach Biegsamkeit der Strom leiter immer noch einen Energieverlust von etwa 75% (!) der als Wärme an fällt und durch z. T. aufwendige Kühlung entfernt werden muß.The high currents in the secondary circuit make it necessary to carefully design the conductors. To reduce losses due to ohmic resistance, the shortest possible cable lengths, sufficient cross-sectional dimensions and good connections between the live components must be ensured. However, the shortest possible cables or lamellar strips with a large cross-section have an undesirably high rigidity which can adversely affect the wire run of the helix or lead to undesirable forces on the current conductors themselves due to the movement of the pivotable arms ( 3 , 4 ) during production. The previously used welding devices therefore have an energy loss of about 75% (!) As heat and despite z. T. complex cooling must be removed.

Object of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Stromleiter so zu gestalten, daß durch möglichst große Querschnitte und möglichst kurze Stromwege (geringer elektrischer Widerstand) die Verluste zwischen Transformator und Schweißrolle oder Schweißkufe minimiert werden, ohne dabei die Beweglich keit der Schweißvorrichtung zu behindern.The object of the invention is therefore to design the current conductors in such a way that through the largest possible cross sections and the shortest possible current paths (low electrical resistance) the losses between transformer and Welding roller or welding skid can be minimized without losing mobility hinder the welding device.

Presentation of the invention

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist in Bild 2 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die vom Transformator (7) ausgehenden Leiter (8, 9) sind hierbei mit möglichst geringem Abstand zum Drehpunkt der schwenkbaren Arme (3, 4) angebracht.The solution to the problem according to the invention is shown in Figure 2 in a preferred embodiment. The conductors ( 8 , 9 ) emanating from the transformer ( 7 ) are attached as close as possible to the pivot point of the pivotable arms ( 3 , 4 ).

Sie sind dort, in unmittelbarer Nähe des Drehpunktes, mit einem weiteren Stromleiter, vorzugsweise dem drehbaren Arm selbst, oder aber einem star ren, mit dem drehbaren Arm fest verbundenen Stromleiter, verbunden. Durch die Anordnung der elastischen Strombänder oder Kabel dergestalt, daß ihr Ende in unmittelbarer Nähe des Drehpunktes der schwenkbaren Ar me (3, 4) liegt, wird erreicht, daß nur geringe Bewegungen der Kabel oder Strombänder notwendig sind, und somit eine hohe Steifigkeit der Kabel oder Strombänder, bedingt durch ihre kurze Länge bei großem Querschnitt, sich nicht nachteilig auswirkt. (Die erforderlichen Bewegungen der Stromleiter (8, 9) als Folge der Verschwenkung der Rollen (5, 6) findet dann entsprechend den Hebelverhältnissen nur stark reduziert statt!)You are there, in the immediate vicinity of the fulcrum, with another conductor, preferably the rotatable arm itself, or a star ren, firmly connected to the rotatable arm conductor. The arrangement of the elastic current strips or cables such that their end is in the immediate vicinity of the pivot point of the pivotable Ar me ( 3 , 4 ) ensures that only slight movements of the cables or current strips are necessary, and thus a high rigidity of the cables or current bands, due to their short length with a large cross-section, do not have any adverse effects. (The required movements of the current conductors ( 8 , 9 ) as a result of the swiveling of the rollers ( 5 , 6 ) then only take place in a greatly reduced manner in accordance with the lever ratios!

Werden vorzugsweise die Arme der Schweißvorrichtung selbst aus einem gut leitenden Werkstoff, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und entsprechend von den umgebenden Bauteilen elektrisch isoliert, so kann über den großen Querschnitt der Arme die Stromleitung unter Vermeidung zusätzlicher Bauteile erfolgen.Preferably the arms of the welding device itself are made of one good conductive material, for example made of an aluminum alloy and electrically isolated from the surrounding components, so can avoiding the power line over the large cross section of the arms additional components.

Während es also eigentlich logisch wäre, den Anschluß der Leiter (8, 9) so nahe wie möglich an die Schweißrolle heranzubringen, um den Widerstand gering zu halten, wird hier gerade das Gegenteil getan: Der Stromweg wird zwar dabei auf den ersten Blick nicht viel kürzer, manchmal sogar etwas län ger; doch durch den großen Querschnitt des Armes wird der Gesamtwider stand, der als einziger über den Energieverlust entscheidet, geringer, denn was an Zusatzwiderstand durch den Arm hinzukommt, wird mehr als ausge glichen durch den geringeren Widerstand der gemäß Erfindung nun kürzeren und dickeren Stromleiter (8, 9)!
(In herkömmlicher Bauweise sind die Stromleiter (8, 9) z. B. etwa 1 Meter lang und haben einen Querschnitt von ungefähr 700 mm²; die erfindungsgemäßen Stromleiter sind dann nur noch 0,35 Meter lang und haben einen Querschnitt von etwa 1600 mm². Der Arm weist in diesem Beispiel einen Querschnitt von etwa 5000 mm² auf.) So while it would actually be logical to bring the connection of the conductors ( 8 , 9 ) as close as possible to the welding roller in order to keep the resistance low, the opposite is done here: the current path does not appear to be much at first glance shorter, sometimes even a little longer; However, the large cross-section of the arm means that the total resistance that is the only one that decides on the energy loss is lower, because what is added to the additional resistance by the arm is more than compensated for by the lower resistance of the current conductor, which is now shorter and thicker ( 8 , 9 )!
(In a conventional design, the current conductors ( 8 , 9 ) are, for example, approximately 1 meter long and have a cross section of approximately 700 mm ² ; the current conductors according to the invention are then only 0.35 meters long and have a cross section of approximately 1600 mm ^2. In this example, the arm has a cross section of approximately 5000 mm ^2. )

Bild 1 zeigt, wie bereits erwähnt, eine Schweißeinrichtung gemäß Stand der Technik.As already mentioned, Figure 1 shows a welding device according to the prior art.

Bild 2 zeigt demgegenüber die Änderungen bei der erfindungsgemäßen Schweißeinrichtung. In contrast, Figure 2 shows the changes in the welding device according to the invention.

In Bild 3 ist die Vorrichtung in der Seitenansicht, bezogen auf die Darstellung in Bild 2, gezeigt. Hier ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Stromüber tragungseinheiten (10, 11) dargestellt. Eine Stromübertragungseinheit besteht aus einer konvex-kegelförmig ausgebildeten Kontaktscheibe (10a bzw. 11a), die mit dem leitenden Arm fest verschraubt ist. Über eine Spiralfeder (13 bzw. 14) werden konkav-kegelförmig ausgeführte, radial angeordnete Stromüber tragungssegmente (10b bzw. 11b) so vorgespannt, daß sie sich sowohl an die Schweißrolle (5) bzw. die Kontaktrolle (6) als auch an die konvex kegelförmige Kontaktscheibe anlegen (natürlich könnte auch die Kontakt scheibe konkav-kegelförmig sein und die Stromübertragungssegmente kon vex-kegelförmig). Figure 3 shows the device in a side view, based on the illustration in Figure 2. An advantageous embodiment of the power transmission units ( 10 , 11 ) is shown here. A power transmission unit consists of a convex-conical contact disc ( 10 a or 11 a), which is screwed to the conductive arm. About a spiral spring ( 13 or 14 ) are concave-conical, radially arranged current transmission segments ( 10 b and 11 b) biased so that they are both on the welding roller ( 5 ) or the contact roller ( 6 ) as well place the convex-conical contact disc (of course, the contact disc could also be concave-conical and the power transmission segments convex-conical).

Über den Kontakt zwischen der Schweiß- bzw. Kontaktrolle wird der Strom auf die drehenden Rollen übertragen. Ein Verschleiß der Stromübertra gungssegmente kann in gewissen Grenzen durch ein automatisches Nach rücken derselben kompensiert werden. Das Nachrücken erfolgt durch die Fe derkraft der Spiralfeder.The current is generated via the contact between the welding or contact roller transferred to the rotating rollers. Wear of the power transmission Delivery segments can be limited within certain limits by an automatic follow-up back of the same can be compensated. The Fe moves up force of the spiral spring.

Der in Bild 3 eingetragene Schnitt A-A ist zur Verdeutlichung des Aufbaus der Stromübertragungseinheiten in Bild 4 dargestellt. The section AA entered in Figure 3 is shown in Figure 4 to clarify the structure of the power transmission units.

Reference list

11

Gehäuse
casing

22nd

Achse der schwenkbaren Arme Axis of the swiveling arms

33rd

, ,

44th

33rd

, ,

44th

schwenkbare Arme
swiveling arms

55

Schweißrolle
Welding roll

66

Kontaktrolle
Contact role

77

Transformator
transformer

88th

, ,

99

Stromleiter
Conductor

1010th

, ,

1111

Stromübertragungseinheiten
Power transmission units

1010th

a, a,

1111

a konvex-kegelförmige Kontaktscheiben
a convex-conical contact washers

1010th

b, b,

1111

b konkav-kegelförmige Stromübertragungssegmente
b concave-conical power transmission segments

1212th

Anpreßvorrichtung
Pressing device

1313

, ,

1414

Spiralfedern
Coil springs

Claims

1.Welding device for a machine for the production of reinforcement baskets, consisting of a housing which can be adjusted to the size of the reinforcement cage to be produced, a transformer, the swiveling arms which hold the welding roller or welding skid or the contact roller or contact skid, and the current conductors and current transmission units and a device for generating the necessary contact pressure during the welding process, characterized in that the power cables or current strips are kept particularly short and thus highly conductive, that they come from the transformer, in the immediate vicinity of the pivot point of the pivoted arms of the welding device, whereby there are reduced by the movement of the ladder according to the lever ratios effective on the pivotable arms.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pivoted arms of the Welding device itself are the conductors that carry the current from the end of the conductor to the power transmission unit.

3. Device according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the arms are made from a sandwich panel are made of a metallic core and printed on the surfaces chen, preferably copper.

4. The device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the leverage ratio of the track lengths Rollers / swivel axis to current conductor connection / swivel axis at least is about 3.

5. The device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the power transmission unit, which at An use of rotatable welding rollers is used, from one with the swiveling arm firmly connected contact disc and consists of several radially arranged cone segments, one over the circumference the tension spring attached to the segments are held in position and due to the spring force on both the contact plate and the create axially secured rotating welding roller and over the contact Allow surfaces to allow current to flow, with wear of the segments compensated by automatic adjustment due to the spring force becomes.