Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bauwerksteiles Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung eines Bauwerksteiles, das dadurch gekennzeichnet ist, dass gleichzeitig eine Anzahl von Bauteilen entlang verschiedener Wege zu einer Schweisszone geführt wer den und hierbei im wesentlichen unmittelbar vor dem Einführen der Bauteile in die Schweisszone diese Bau teile durch eine Einspannzone geführt werden und während der Hindurchführung der Bauteile durch die Einspannzone aufeinanderfolgende Teile der Bauteile zusammengezogen und diese aufeinanderfolgenden Tei le der Bauteile in ein bestimmtes festes Zusammen spannungsverhältnis mit Bezug aufeinander gedrückt werden,
diese Zusammenspannung beim Durchtritt der Bauteile durch die Schweisszone aufrechterhalten wird und kontinuierlich ein Schweisszusatzmaterial auf einen Verbindungsbereich zwischen den erwähnten Bauteilen gerichtet und aufgelagert wird und eine Schweissver- bindung zwischen den Bauteilen hergestellt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Herstellung eines Bau werksteiles.
Die Beschreibung erläutert ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Schweisswalzwerk mit dazugehörigen Fördereinrichtun gen; Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemässen Schweiss- walzwerks im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 eine schematische Gesamtansicht eines geeig neten hydraulischen Kreislaufes, durch den bestimmte Elemente des in Fig. 1 bis 4 dargestellten Schweisswalz- werkes bewegt werden können; Fig. 6 eine schematische Gesamtansicht einer ge eigneten elektrischen Schaltanordnung zur Erregung be- stimmter Elemente des in Fig. 5 dargestellten hydrau lischen Kreislaufes, usw.;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere, geeignete Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsge- mässen Verfahrens verwendet werden kann, wobei die verschiedenen zusammenzuspannenden und zu ver- schweissenden, den Träger oder den zusammengesetzten Träger bildenden Elemente gestrichelt und mit wegge brochenen Teilen dargestellt sind, während andere Teile der übersichtlicheren Darstellung halber weggenommen sind;
Fig. 8 eine Ansicht der in Fig. 7 gezeigten Vorrich tung im Aufriss und im Schnitt nach der Linie 8-8 um 90 im Uhrzeigersinn verdreht, wobei Teile zugefügt und andere im Umriss dargestellt sind, während weitere Teile weggebrochen gezeigt sind; Fig. 9 eine Schnittansicht bestimmter abgeänderter Spannrollenelemente, die mit der in Fig. 7 und 8 ge zeigten Vorrichtung verwendet werden können; Fig. 10 eine teilweise schematische Draufsicht der in Fig. 7 und 8 gezeigten Vorrichtung, welche in sche matischer Weise eine Art Träger zeigt, die in vorteil hafter Weise mit Hilfe der Vorrichtung und des Ver fahrens gemäss der Erfindung hergestellt werden kann;
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines geeigneten hydraulischen Systems, das zur Betätigung bestimmter Elemente der in Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrichtung verwendet werden kann und Fig. 12 eine schematische Ansicht einer geeigneten elektrischen Steuereinrichtung, die zur Betätigung be stimmter Elemente der in Fig. 7 und 8 gezeigten Vor richtung benutzt werden kann.
Das in Fig.l dargestellte erfindungsgemässe Schweisswalzwerk weist einen Gesamtrahmen 1 auf. Dieser Rahmen wird durch mehrere Doppel-T-Träger 2 gebildet, die auf dem Boden des zur Aufstellung des Schweisswalzwerkes bestimmten Gebäudes angeordnet und miteinander durch überbrückungs- oder Querträ ger 3 verbunden sind. Auf den Grundrahmenträgern 2 und den Querträgern 3 sind zwei Grundplatten 3' auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens 1 angeordnet. Auf jeder der Platten 3' sind mehrere senkrechte Stän der oder Stützen 4 angeordnet, die auf den Platten mit Hilfe von winkelig angeordneten Verstärkungsrahmen teilen 5 verankert sind.
Zwischen den verschiedenen Stützen 4 und an diesen befestigt sind Brückenglieder 7 herkömmlicher Art zur Versteifung der Stützen ange ordnet.
Zwischen den gegenüberliegenden Paaren von Stüt zen 4 und die Öffnung bzw. den Durchlass X zwischen ihnen überbrückend sind mehrere Stangen oder Rohre 9 angeordnet, welche zwei Aufgaben haben. In erster Li nie dienen sie dazu, die verschiedenen Stützen 4 mit einander zu verbinden, wodurch diese Stützen auf dem Rahmen 1 versteift werden. Ferner dienen sie als Füh rungen oder Gleitbahnen für einen beweglichen Schlit ten 10, der sich auf der rechten Seite der Vorrichtung befindet, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt. Der Schlitten 10 und seine Arbeitsweise werden nachfolgend näher be schrieben.
Im wesentlichen umfasst die Vorrichtung ei nen festen Rahmenteil 11 und mit diesem verbundene Elemente auf der linken Seite der Vorrichtung, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt und einen beweglichen Schlitten 10 mit den mit diesem verbundenen Elementen auf der rechten Seite der Vorrichtung, gesehen in Fig. 1 und 2, auf dem die Bauelemente eines Trägers während der Zeit gleitbar und eingespannt aufgelagert sind, während welcher sie durch den Durchlass X des Schweisswalz werkes geführt und miteinander verschweisst werden.
Es seien nun die mit dem festen Rahmenteil 11 und dem Schlitten 10 verbundenen Elemente beschrieben, die dazu dienen, die verschiedenen Bauelemente des Trägers bei ihrem Durchtritt durch das Schweisswalz- werk gleitbar zu lagern und eingespannt zu halten. Da sowohl auf dem Rahmenteil 11 als auch auf dem Schlitten 10 ähnliche Gruppen von mit diesen verbun denen Elementen angeordnet sind, genügt die Beschrei bung einer dieser Gruppen.
Ferner kann, obwohl die erfindungsgemässe Vorrichtung unter besonderer Be zugnahme auf die Verwendung zum Verschweissen der verschiedenen Bestandteile eines breitflanschigen Dop- pel-T-Trägers beschrieben wird, diese Vorrichtung auch zur Herstellung anderer Arten von Trägern verwendet wreden.
Vor der Beschreibung einer Gruppe dieser Zubehör teile sei erwähnt, dass geeignete Mittel zur Lagerung und Einstellung des Schlittens 10 mit Bezug auf den festen Rahmen 11 vorgesehen sind. Diese Mittel umfas sen die erwähnten Stangen 9 und mehrere Muffen 12 am Schlitten 10, die gleitbar auf den Stangen oder Roh ren 9 sitzen. Diese Muffen sind miteinander durch eine Reihe senkrecht und waagrecht angeordneter Rahmen elemente 13 und 14 so verbunden, dass ein kasten- förmiger Schlitten 10 erhalten wird. An bestimmten der senkrecht angeordneten Rahmenelemente 13 ist ein Joch 15 starr befestigt.
Das Stangenende einer Kolben stange 16 ist in dieses Joch 15 eingeschraubt, während sich der Kolben 17 an der Stange 16 in einem Zylinder 18 befindet, der seinerseits starr an den Stützen 4 und an den Rückengliedern 7 auf der rechten Seite der Vorrichtung, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, befestigt ist.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, umfasst jede Gruppe der erwähnten Zubehörteile mehrere Paare von Trägerstegeinspannrollen 16', die auf entgegengesetzten Seiten des waagrecht angeordneten Steges 20 des her zustellenden Doppel-T-Trägers anliegen. Die Rollen 16' sind in entgegengesetzt angeordneten oberen und unte ren Rollengruppenpaaren 19 und 19' vorgesehen. Der untere Satz bzw. das untere Paar 19' von Rollen 16' ist zur Anlage an und zur Stützung der Unterseite des Steges 20 eines Doppel-T-Trägers bestimmt, während der obere Satz 19 von Rollen 16' auf der Oberseite des Steges 20 aufliegt. Der obere Satz 19 von Rollen 16' ist in gegabelten Armen 21 gelagert, während der untere Satz 19' von Rollen 16' in gegabelten Armen 22 gelagert ist.
Jeder der Arme 21 und 22 ist an einem gesonderten Gelenkzapfen 23 befestigt, der am Schlit ten 10 bzw. am festen Teil 11 des Rahmens durch Zapfenträger 24 aufgehängt bzw. gelagert ist.
Am Gelenkzapfen 23 ist ferner starr das eine Ende eines Gestänges 25 befestigt. Das entgegengesetzte Ende jedes Gestänges 25 ist gelenkig mit zwei Hebelarmen 26 verbunden.
Jedes Paar von Hebelarmen 26 für eine obere und eine untere Rolle 16' ist an einem Joch 27 befestigt, das an einer Kolbenstange 28 angeordnet ist und eine Verlängerung derselben bildet. Die Kolbenstange 28 trägt einen Kolben 28', der sich in einem waagerecht angeordneten Zylinder 29 befindet, welch letztere Teile zusammen eine Kolben- und Zylinderanordnung bzw. einen Arbeitszylinder 29' bilden. Es werden zwei solche Arbeitszylinder 29' am festen Teil 11 des Rahmens und am Schlitten 10 verwendet.
Der eine Arbeitszylinder 29' am Schlitten 10 und am festen Teil 11 des Rahmens betätigt zwei zusammenwirkende obere und untere Rol len 16' an der Eintrittsseite Y des Schweisswalzwerkes, während der andere Arbeitszylinder 29' zwei zusam menwirkende obere und untere Rollen 16' an der Aus trittsseite Z des Schweisswalzwerks betätigt.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, dass bei gleichzeitiger Be tätigung und Auswärtsbewegung aller Kolbenstangen 28 von allen Arbeitszylindern 29' die obere und untere Rolle 16' jedes zusammengehörigen Paares aufeinander zu bewegt werden, während bei der gleichzeitigen Be tätigung und Einwärtsbewegung aller Kolbenstangen 28 von allen Arbeitszylindern 29' die obere und die untere Rolle 16' jedes zusammengehörigen Paares voneinander wegbewegt werden, so dass sie wechselweise gleitend auf den entgegengesetzten Seiten des Steges 20 des herzu stellenden Doppel-T-Trägers in die Aufspannstellung bzw. in die Ausspannstellung bewegt werden.
Wie insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist eine gesonderte druckausübende Abstützwalze 30 auf dem festen Teil 11 des Rahmens sowie auf dem Schlit ten 10 angeordnet. Jede Walze 30 ist gegenüberliegend der anderen Walze 30 mit Hilfe von geeigneten Zapfen lagern 31 gelagert. Bei dem festen Teil 11 des Rahmens sind die Zapfenlager 31 an einer geeigneten Abstütz- platte 33 verankert, die zwischen den Stangen ange ordnet ist.
Die Platte 33 ist mit den verschiedenen in nen angeordneten Rahmengliedern 7 und mit den kurzen Stützen 4' verbunden, die einen inneren Kasten rahmen 34 bilden, an dem die Arbeitszylinder 29' für den festen Teil 11 des Rahmens 1 verankert sind. Beim Schlitten 10 sind die Zapfenlager 31 ebenfalls an einer Platte 33 befestigt, die zwischen den Muffen 12 auf den Stangen 9 angeordnet ist. Diese letzterwähnte Platte 33 ist beim Schlitten 10 mit mehreren innen angeord neten Trägern 14 und 13 verbunden, welche einen in neren Kastenrahmen 35 bilden, an dem die Arbeits zylinder 29' für den Schlitten 10 verankert sind.
Hierbei ist zu erwähnen, dass beide Platten 33 mit geeigneten Ausnehmungen oder Öffnungen versehen sind, durch welche alle Gelenkzapfen 23 und andere Elemente hindurchragen. Jede der Walzen 30 wird un abhängig von einem geeigneten Motor aus angetrieben, beispielsweise von einem Druckmittelmotor 36, der am Schlitten 10 und am festen Teil 11 des Rahmens durch Lagerungen 37 herkömmlicher Art verankert ist.
Die Abstützwalzen 30 liegen gegen die Aussenflächen der Flansche 20' für den herzustellenden Doppel-T-Träger benachbart der Stelle an, an welcher der Steg 20 und die Flansche 20' aufeinandertreffen, und haben die doppelte Aufgabe, erstens den Steg 20 und die Flansche 20' zusammenzuspannen und zweitens die zusammen gespannten Trägerbauteile durch das Schweisswalzwerk an Schweissköpfen 38 vorbeizutreiben, so dass der Steg 20 und die Flansche 20' miteinander verschweisst werden können.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausfüh rungsform der Erfindung sind Mittel vorgesehen, durch welche die Flansche 20' gleitend und eingespannt ge lagert sind, wenn sie sich durch das Schweisswalzwerk bewegen, um ständig eine einwandfreie Ausfluchtung zwischen den Flanschen 20' und dem Steg 20 des Trä gers sicherzustellen. Diese Mittel werden beim Schlit ten 10 und beim festen Rahmenteil 11 durch zwei von einander in Abstand befindliche obere Flanschauflage rollen 39 und zwei voneinander in Abstand befindlichen untere Flanschauflagerollen 40 gebildet.
Die oberen und unteren Flanschrollenpaare 39 und 40 am Schlitten 10 und am Rahmenteil<B>11</B> erstrecken sich in die verstell bare Öffnung bzw. in den verstellbaren Durchlass X zwischen dem Schlitten 10 und dem festen Rahmenteil 11 zusammen mit den Stegauflagerollen 16' und die nen als kastenförmige Führung für jeden der Flansche 20'.
Die Flanschauflagerollen 39 und 40 können ähn lich wie die Stegauflagerollen 16' verstellbar gelagert sein oder, wie insbesondere in Fig. 4 dargestellt, in der Weise verstellbar gelagert sein, dass die Gewindebolzen 51 der Lager 52 für jede der Rollen 39 und 40 in Schlitzen 53 von U-Eisen 54 angeordnet sind, die an bestimmten der Brückenglieder 7 beim festen Rahmen teil 11 und an bestimmten der Rahmenelemente 14 beim Schlitten 10 befestigt sind. Nachdem jede Rolle 39 und 40 in der gewünschten Stellung angeordnet worden ist, wird sie in dieser Stellung durch das Fest ziehen einer Sicherungsmutter 55 für den Gewinde bolzen 51 der jeweiligen Rolle gesichert.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, dass die Flanschauflagerollen 39 und 40 und die Stegauflage rollen 16' eine ständige Abstützung für den Steg 20 und die Flansche 20' des herzustellenden Trägers in grösstmöglicher Nähe der durchlaufenden Schweissnaht A des herzustellenden Trägers bilden. Der Längsabstand der Rollen 39 und 40 mit Bezug aufeinander und der Rollen 16' mit Bezug aufeinander ist derart, dass ein Steg und Flanschkontakt für eine ausreichende Strecke sichergestellt ist, um die Erstarrung des geschmolzenen Schweissmetalls an der Schweissnaht A zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass jede der Schweisskopfeinheiten 38 von der zur herkömmli chen verdeckten Lichtbogenschweissung verwendeten Art sein kann.
Schweisskopfeinheiten, die sich als ge eignet erwiesen haben, werden beispielsweise von der Lincoln Electric Company of Cleveland, Ohio, unter der Modellbezeichnung LAF 3 DC und LAF 4 AC hergestellt und in den Handel gebracht, die beide zweckmässig in Hintereinanderschaltung verwendet wer den können.
Durch die Verwendung des Kolbens 17 im Zylin der 18 zum Verstellen und Halten des Schlittens 10 und andererseits der Walze 30 am Schlitten 10 in einer Einspannstellung gegen einen der Flansche des Doppel- T-Trägers lässt sich von der Abstützwalze 30 am Schlitten sagen, dass diese mit Bezug auf die Walze 30 am festen Teil 11 des Rahmens sowie mit Bezug auf das Werkstück immer schwimmend gelagert ist. Dies ist in dem Falle eine besonders vorteilhafte Anordnung, wenn der herzustellende Doppel-T-Träger einen Steg 20 hat, der sich entlang seiner Längsachse verjüngt.
Infolge dieser Lagerung und Bewegung der Flansch druckwalze 30 auf dem Schlitten 10 mit Bezug auf die Walze 30 am Teil 11 des Rahmens können die Wal zen 30 leicht Trägern angepasst werden, die einen sol chen sich verjüngenden Steg aufweisen, und trotzdem ein gleichbleibender und gleichmässiger Druck aufrecht erhalten werden, der die Flanschabschnitte 20' gegen den Steg 20 über die gesamte Länge des Träger presst, wodurch eine einwandfreie Schweissverbindung über die Länge des Trägers sichergestellt wird.
Nachfolgend werden die Mittel zur Betätigung und Synchronisierung der Bewegungen der verschiedenen Steg- und Flanscheinspannrollen 16', 39 und 40 und der Abstütz- und Antriebswalzen 30 beschrieben.
Für diese Beschreibung wird insbesondere auf Fig. 5 und 6 verwiesen. Nachdem die verschiedenen Bestand teile, beispielsweise Flanschabschnitte 20' und ein Steg abschnitt 20, in eine Stellung benachbart dem Eintritts ende Y des Schweisswalzwerkzeuges durch geeignete ver stellbare Förderwalzen C für die Flanschabschnitte 20' und Förderwalzen Cl für den Stegabschnitt 20 ge bracht worden sind, durch welche die Flanschabschnit te 20' und der Steg 20 in der erforderlichen Weise mit den Rollen 16', 39 und 40 ausgefluchtet werden, kön nen die Schweisskopfeinheiten 38 durch das Schliessen eines Schalters 70 in den Betriebszustand gebracht wer den.
Die Schweisskopfeinheiten 38 sind oberhalb der Schweissnaht A oder an einer Schnittstelle der Flansch abschnitte 20' und des Stegabschnittes 20 des herzu stellenden Trägers angeordnet. Durch das Schliessen des Schalters 70 wird ferner ein Relais 71 erregt. Das An ziehen des Relais 71 hat das Schliessen eines normaler weise offenen Schalters 71a in dem Stromkreis zur Fol ge, der zu den Elektromagneten 72 und 73 führt, so dass der Stromkreis der Elektromagnete 72 und 73 durch das Schliessen eines doppelt wirkenden Schalter elements 74 eingeschaltet werden kann.
Der besondere Stromkreis für die Schweisskopfeinheiten ist nicht dar gestellt, da er keinen Teil der Erfindung bildet. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, dass der Hauptschalter 70 die Schweisskopfeinheiten lediglich in einen einschaltbaren Zustand bringt und dass ein gesonderter Schalter oder gesonderte Schalter zur tatsächlichen Einschaltung der Schweissköpfe vorgesehen sind. Nach oder vor dem Schliessen des Schalters 70 wird ferner ein Motoran laufschalter 75 kurzzeitig zusammengedrückt. Das kurz zeitige Drücken des Schalters 75 hat zur Folge, dass der Stromkreis zu einem Motor 76 geschlossen wird, welcher eine Druckmittelkreislaufpumpe 77 antreibt.
Aus Fig.6 ist ersichtlich, dass sich in dem Motor stromkreis ein Relais 78 befindet, welches einen Schal ter 78a steuert. Wenn das Relais 78 anzieht, wird der Schalter 78a geschlossen, so dass Strom unter Umge hung des Schalters 75 fliessen kann, so dass die Strom versorgung des Motors 76 aufrechterhalten wird, wenn der Schalter 75 freigegeben wird. Der Gesamt-Haupt schalter 79 im Motorstromkreis wird normalerweise in seiner Schliessstellung gehalten, ausgenommen, wenn der Stromkreis zum Motor 76 völlig geöffnet werden soll.
Nachdem die Schweisskopfeinheiten 38 in einen Bereitschaftszustand gebracht worden sind und der Mo tor 76 in Gang gesetzt worden ist, werden die Steg einspannarbeitszylinder 29' mit Hilfe eines elektroma gnetisch betätigbaren Ventils 80 in der folgenden Weise betätigt. Der volle Druck des Kreislaufsystems wird zuerst einem geeigneten Druckminderventil 81 über eine Leitung a von der Pumpe 77 zugeführt. Das Druck mittel gelangt vom Ventil 81 über eine Leitung a' zum Einlassteil P1 des Ventils 80. Der in der elektrischen Schaltung in Fig. 6 dargestellte Schalter 86 mit zwei Schaltstellungen ist inzwischen in seine Schliessstellung gedrückt worden.
Wenn der Schalter 86 in seine Schliessstellung gedrückt wird, wird eine Magnetspule 87 erregt, welche das Ventil 80 steuert und eine Be wegung der Spindel im Ventil 80 bewirkt, so dass eine Öffnung Bi mit einer Öffnung T1 verbunden wird, die zum Behälter führt, und eine Öffnung P1 mit einer Öffnung A1.
Wenn die Drucköffnung P1 zur Druck öffnung A1 des Ventils 80 und die Öffnung Bi zur Öffnung T1 geöffnet wird, gelangt Druckmittel aus der Öffnung Ai und über eine Leitung j gleichzeitig zu allen Kolbenenden der Stegeinspannarbeitszylinder 29', von denen zwei sowohl auf dem Schlitten als auch auf dem festen Teil 11 des Rahmens vorgesehen sind. Beim Eintritt des Druckmittels in das Kolbenende der ver schiedenen Zylinder 29 bewegen die Kolben 28' die Stangen 28 von den Zylindern nach aussen, welche ih rerseits eine Bewegung der Stegeinspannrollen 16' der Rollengruppen 19 und 19' am Schlitten 10 und am festen Teil 11 des Rahmens zueinander in eine Steg abschnitteinspannstellung verursachen.
Um eine über belastung der verschiedenen Bauelemente der Stegein spannzylinder und Rollen zu verhindern, ist zweckmäs- sig ein Druckminderventil 90 an die Druckleitung j über eine Leitung k angeschlossen, die zur Öffnung P2 des Druckminderventils führt, dessen Auslassöffnung T2 mit dem Behälter verbunden ist. Wenn der Ein spanndruck auf die Stegeinspannrollengruppen 19 und 19' aufgehoben werden soll, wird der Schalter 86 ge öffnet. Dies hat die Entregung der Magnetspule 87 und eine Bewegung der Spindel bzw. des Schiebers in dem elektromagnetisch betätigbaren Ventil 80 in einer Rich tung zur Folge, die der entgegengesetzt ist, wenn der Schalter 86 gedrückt wird. Hierdurch wird die Druck öffnung P1 zur Öffnung Bi und die Öffnung Al zur Öffnung T1, die zum Behälter führt, geöffnet.
Wenn das Ventil 80 auf diese Weise betätigt wird, gelangt Druckmittel gleichzeitig in die Kolbenenden der ver- schiedenen Zylinder 29 über eine Leitung h, während das Druckmittel von der entgegengesetzten Seite der Zylinder 29 über die Leitung j und in die Öffnung<B>Al</B> des Ventils 80 zur Öffnung T1 des Ventils 80 abge leitet und dann zum Behälter zurückgeleitet wird.
Wenn sich die Rollengruppen 19 und 19' im Steg- einspannzustand befinden und die Rollen 39 und 42 vorher in Anpassung an die Flanschabschnitte des zu schweissenden Trägers eingestellt worden sind, folgt als nächstes die Bewegung des Schlittens 10 in seine Druck- ausübungs- und Einspannstellung durch eine Erregung des Kolbens 17 im Zylinder 18.
Um eine Bewegung des Kolbens 17 im Zylinder, gesehen in Fig. 5, nach links herbeizuführen, um den Schlitten 10 zum festen Teil 11 des Rahmens zu be wegen, wird ein Schalter 88 mit drei Schaltstellungen in die in Fig. 6 dargestellte Schliessstellung bewegt. Wenn der Schalter in diese Stellung bewegt wird, wer den Kontakte 88' geschlossen, wodurch ein Stromkreis über eine Leitung 89 geschlossen wird, die zu einer Magnetspule 90 führt, so dass diese erregt wird, wäh rend der Stromkreis über die zu einer Magnetspule 92 führende Leitung 91 geöffnet wird.
Die Erregung der Magnetspule 90 und die Entre- gung der Magnetspule 92 hat zur Folge, dass sich der Schieber in dem in Fig. 5 gezeigten Ventil 92' so be wegt, dass die Öffnung As des Ventils 92' mit der Öffnung T3 und die Öffnung B3 mit der Öffnung P3 verbunden werden. Druckmittel kann daher aus der Lei tung a und über ein Druckregelventil 93 sowie über eine Leitung a" in die Öffnung P3 des Ventils 92' und von diesem über die Öffnung Ba zur Leitung b gelan gen.
Aus der Leitung b nimmt das Druckmittel seinen Weg in das Kolbenende des Zylinders 18, wodurch der Kolben 17, gesehen in der Zeichnung, zusammen mit dem Schlitten 10 und den mit diesem verbundenen Elementen nach links bewegt wird. Inzwischen ist das Druckmittel aus dem Stangenende des Zylinders 18 über die Leitung c zur Öffnung Aa des Ventils 92' und von diesem über die Öffnung T3 zum Behälter abgeleitet worden. An die Leitung bist ferner mittels einer Leitung b' ein Druckminderventil 97 angeschlos sen.
Dieses Druckminderventil 97 hat die Aufgabe, einen sich aufbauenden Druck zu entspannen, der durch eine Veränderung in den Tiefen der im Schweisswalzwerk herzustellenden Träger verursacht wird. Das Ventil 97 ist besonders vorteilhaft, wenn sich verjüngende Träger durch das Schweisswalzwerk geführt werden und wenn der Kolben 17 fortschreitend vorwärts- und rückwärts bewegt werden muss, was natürlich von der Art und Weise der Verjüngung im Träger abhängt.
In jedem Falle wird durch die Verwendung des erwähnten Ent spannungsventils und durch die Art und Weise, in wel cher dieses im Druckmittelsystem angeordnet ist, sicher gestellt, dass ein konstanter gleichmässiger Druck stän dig auf die Abstützwalze 30 am Schlitten 10 ausgeübt wird, und dass eine gute Schweissverbindung über die Länge des zu schweissenden Trägers erzielt wird. Wenn der Schlitten 10 zurückgezogen werden soll, wird der Schalter 88 in seine entgegengesetzte Stellung bewegt, so dass die Kontakte 88' geöffnet und die Kontakte 88" geschlossen werden. Das Schliessen der Kontakte 88" und das Öffnen der Kontakte 88' hat eine Entregung der Magnetspule 90 und eine Erregung der Magnet spule 92 zur Folge.
Die Entregung der Magnetspule 90 und die Erregung der Magnetspule 92 hat zur Folge, dass der Schieber im Ventil 92' verschoben wird, wo durch die Öffnung P3 mit der Öffnung A3 und die Öffnung B3 mit der Öffnung T3 verbunden werden. In das Ventil 92' über die Öffnung P3 eintretendes Druckmittel gelangt dann über die Leitung c in das Stangenende des Zylinders 18, so dass der Kolben 17 in diesem zurückbewegt und Druckmittel aus dem Kol benende des Zylinders 18 über die Leitung b und die Öffnungen B3 und T3 verdrängt und zum Behälter abgeleitet wird.
Die verschiedenen Abstützwalzen 30 werden in der folgenden Weise angetrieben, damit die verschiede nen eingespannten Bestandteile 20 und 20' eines Trä gers durch die Maschine und an den Schweissköpfen 38 vorbei mit der für die Schweissarbeit gewählten Ge schwindigkeit gefördert werden. Jede Antriebswalze 30 steht in Verbindung mit einem der Strömungsregelven tile 102 und 104. Diese Ventile sind mit der Pumpe 77 durch eine Leitung f verbunden.
Die Leitung d verbindet das Strömungsregelventil 104 mit einem elektromagne tisch betätigbaren Regelventil 106, das zur direkten Regelung des Druckmittelmotors 36 für die Betätigung einer der Walzen 30 dient, während die Leitung g das Strömungsregelventil 102 mit einem elektromagnetisch betätigbaren Regelventil 107 verbindet, das zur direk ten Regelung des anderen Druckmittelmotors 36 dient, der die andere Abstützwalze 30 betätigt.
Die Magnetspulen 72 und 72' zur Regelung des Ventils 106 und die Magnetspulen 73 und 73' zur Regelung des Ventils 107 werden mit Hilfe des doppelt wirkenden Steuerschalterelements 74 erregt. Wenn der Schalter 74 gedrückt wird, schliesst er Kontakte 110, wordurch die Magnetspulen 72 und 73 erregt werden, da der Schalter 71a vorher durch das Schliessen des Schalters 70 geschlossen worden ist. Die Erregung der Magnetspulen 72 und 73 hat zur Folge, dass die Öff nung P4 mit der Öffnung A4 und die Öffnung B4 mit der Öffnung T4 im Ventil 106 verbunden werden, ferner die Öffnung P5 mit der Öffnung A5 und die Öffnung B5 mit der Öffnung T5 im Ventil 107.
Bei dieser Anordnung der Ventile 106 und 107 kann Druck mittel aus der Leitung d zum Ventil 106 gelangen und von diesem über die Öffnung A4 und die Leitung 1 zur Vorderseite eines der Druckmittelmotore 36, beispiels weise des Motors für die Walze auf dem Schlitten 10, und dann zurück über eine Leitung m zur Öffnung B4 sowie über das Ventil 106 zum Behälter fliessen. Gleich zeitig wird Druckmittel über die Leitung g zur Öffnung P5 des Ventils 107 gepumpt, aus dem es durch dessen Öffnung As über eine Leitung n zur Vorderseite des Druckmittelmotors 36 gelangt, der die Walze 30 am Teil 11 des Rahmens antreibt.
Vom Motor fliesst das Druckmittel über eine Leitung o zur Öffnung B5 des Ventils 107 und aus dessen Öffnung T5 zum Behälter. Wenn die Motore 36 in der beschriebenen Weise be wegt werden, werden die Hauptdruckwalzen 30 in der Vorwärtsrichtung angetrieben. Wenn die Drehrichtung der Walzen 30 umgekehrt werden soll, wird der Schal ter 74 nach oben bewegt, so dass die Kontakte 110 geöffnet und die Kontakte 111 geschlossen werden.
Durch das Schliessen der Kontakte 111 und das öff nen der Kontakte 110 werden die Magnetspulen 72 und 73 entregt, während die Magnetspulen 72' und 73' erregt werden, so dass die Schieber in den Ventilen 106 und 107 in der entgegengesetzten Richtung bewegt wer den, wodurch die Öffnung P4 mit der Öffnung B4 und die Öffnung T4 mit der Öffnung A4 beim Ventil 106 verbunden werden,
während die Öffnung P5 mit der Öffnung Bz und die Öffnung T5 mit der Öffnung As beim Ventil 107 verbunden werden. Druckmittel ge langt dann zur Rückseite der hydraulischen Motoren 36 so dass die Walzen 30 in der entgegengesetzten Rich tung angetrieben werden.
Aus Fig.6 ergibt sich, dass die Anordnung des Schalters 71a im Stromkreis der Magnetspulen 72 und 73 eine Sicherung bedeutet, da, wenn aus irgendeinem Grunde die Schweissarbeit durch die Freigabe des Hauptschalters 70 zum Stillstand gebracht wird, sich auch der Schalter 71a öffnet, so dass der Stromkreis zu den erwähnten Magnetspulen unterbrochen wird, ohne dass gleichzeitig die Magnetspulen 72' und 73' geschlossen werden. Die Schieber in den Ventilen 106 und 107 werden dann in eine Neutralstellung gebracht, und die Motoren 36 sowie die Walzen 30 kommen zum Stillstand.
Obwohl die vorangehend beschriebene Sicherheits einrichtung nur in dem Stromkreis für die Magnetspulen 72 und 73 eingebaut ist, da vorgesehen ist, dass das Schweissen nur während der Vorwärtsbewegung eines Trägers durch das Schweisswalzwerk erfolgt, kann eine ähnliche Sicherheitseinrichtung im Stromkreis für die Magnetspulen 72' und 73' angeordnet werden, wenn aus irgendeinem Grunde ein Träger während eines ent gegengesetzten Durchgangs durch das Schweisswalz- werk geschweisst werden soll.
In Fig. 7 und 8 ist eine weitere geeignete Bauart einer Vorrichtung dargestellt, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden kann. Die in Fig. 7 und 8 dargestellte Vorrichtung weist eine Unterstützung 1 a auf, die auf dem Boden des Werkes oder des Gebäudes angeordnet ist, in welchem sich die Vorrichtung befindet. Die Unterstützung 1 a umfasst eine Grundplatte 2a und mehrere stehende Träger 3a, die auf der einen Seite der Grundplatte 2a angeordnet und in geeigneter Weise mit dieser verbunden sind.
Die Trä ger 3a befinden sich im allgemeinen im parallelen Ab stand voneinander und sind durch herkömmliche Brük- kenglieder 3b miteinander verbunden. Auf der Grund platte 2a ist eine Reihe von herkömmlichen stehenden Rahmen- und Stützgliedern 4a bzw. 5a befestigt, die eine obere Plattform 6a im Abstand von der Haupt platte 2a tragen. Die Plattform 6a und die Platte 2a bilden daher zwischen sich eine Art Gehäuse H. In der Grundplatte 2a befinden sich eine Reihe von Ausneh- mungen oder Eintiefungen 7a, 8a und 9a. Von den zwei vorhandenen Eintiefungen 9a ist nur eine darge stellt.
In der Ausnehmung 8a ist das Stummelende einer Antriebswelle 10a gelagert. Die Antriebswelle 10a ist mit einer Welle 11a verbunden, die aus einem Zahn raduntersetzungsgetriebe 12a herkömmlicher Art her ausragt. Die Zahnräder usw. des Zahnraduntersetzungs- getriebes und die Wellen 11a und 10a werden in her kömmlicher Weise durch einen Elektromotor 13a an getrieben. Die Antriebswelle 10a trägt eine Verzahnung 14a, die mit einem grossen Antriebszahnrad 15a in Eingriff steht, das am unteren Ende einer stehenden Welle 16a befestigt ist.
Das eine Ende der Welle 16a ist in der Lagerausnehmung 7a in der Platte 2a gela gert, während das andere Ende in einer Öffnung 18b' in der Platte 6a und in einem an dieser befestigten ring förmigen Lager 18b gelagert ist. Der Zwischenabschnitt der Welle 16a ist benutet, so dass er mit einem lang gestreckten Verzahnungsteil oder Verzahnungssegment 16a' versehen ist. Das untere Ende des Zahnsegmentes 16a' steht mit einem Zahnrad 17a in Eingriff, das auf einer stehenden Welle 18a für eine Einspannwalze 19a befestigt ist. Das untere Ende der Welle 18a ist in ge eigneter Weise in der Lagerausnehmung 9a in der Grundplatte 2a gelagert.
Die Welle 18a wird in ihrer Lage auf der Platte 2a durch eine Lagerstütze und -Halterung 20a gehalten, die auf der Grundplatte 2a befestigt ist.
Das obere Ende der Welle 18a ist in einem Stütz lager 21a gelagert, das auf der Plattform 6a befestigt ist. Eine ähnliche Anordnung ist zur Lagerung einer Welle 23a vorgesehen, auf der eine Einspannwalze 24a befestigt ist. Die Einspannwalzen 19a und 24a bilden ein Walzenprofil oder eine Einspannwalzenvorrichtung, die auf der einen Seite der Unterstützung 1 a angeord net ist, wobei die Achsen der Wellen 18a und 23a aus gefluchtet sind.
Der obere Teil des Zahnsegmentes 16ä der Welle 16a steht mit einem Zahnrad 22a in Eingriff, das auf der Welle 23a für die Einspannwalze 24a in Eingriff steht, und gleichzeitig steht der untere Teil des Zahn segmentes 16a' mit dem Zahnrad 17a auf der Welle 18a in Eingriff.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, dass der An trieb der Welle 10a durch den Motor 13a und den Rädersatz und dergleichen im Zahnraduntersetzungs getriebe 12a einen Drehantrieb der Einspannwalzen 19a und 24a in der richtigen Richtung bewirkt.
Gemäss einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umfangsteile der Walzen 19a und 24a so eingetieft sind, dass sie mit einer oberen und einer unteren Schulter bzw. mit Flanschteilen 26a und 27a versehen sind, so dass der Aussenumfang der Walzen Umfangstaschen bzw. -eintiefungen 28a auf weist. Diese Taschen oder Eintiefungen 28a können ih rerseits gleitend die Kanten eines Bauwerksteils, bei spielsweise einen Flansch F1 des Bauwerksteils oder Trägers, aufnehmen, der durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung gebildet und ge- schweisst werden soll.
Da berücksichtigt werden muss, dass Bauwerksteile beispielsweise mit Flanschen von veränderlicher Breite durch die Anwendung des Verfahrens und der Vor richtung gemäss der Erfindung hergestellt werden kön nen, müssen Walzen von verschiedenen Grössen und Flanschteilen verwendet werden, so dass die Walzen 19a und 24a auf ihren Wellen lösbar mittels Bolzen und Zwischenlegscheiben 30a befestigt sind.
Anstelle der Verwendung von geflanschten Walzen von verschiedener Grösse ist gemäss einer weiteren Aus führungsform der Erfindung vorgesehen, dass die obe ren Teile jeder solchen Walze, wie in Fig. 8 angegeben, mit lösbaren Elementen 29a' in Form von Zwischen legscheiben versehen sind, die an den Walzen so befe stigt sind, dass sie die erwähnten Flansche und Eintie- fungen der Walzen bilden, während der Hauptkörper der Walzen aus abnehmbaren ringförmigen Segmenten 26a.' hergestellt ist, die um Spindeln oder Wellen 18a und 23a angeordnet sind,
wobei die Zwischenscheiben und ringförmigen Segmente 26a' durch den Bolzen und die Zwischenlegscheibe 30a zusammengehalten werden. Auf diese Weise kann die Grösse der endgültigen Öffnung bzw. des Kanals 30a', der durch den Aussen umfang der Walzenabschnitte 26a' gebildet wird, leicht in Anpassung an Flanschelemente von veränderlicher Breite des herzustellenden Trägers angepasst werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die ganzen Rol len auszuwechseln oder einen grossen Vorrat an Rollen zu halten.
Auf der Unterstützung 1 a ist im Abstand und gegenüberliegend den Einspannrollen 19a und 24a eine Einspann- und Druckausübungsrolle 33a angeordnet.
Die Rolle 33a ist auf einer Hauptspindel 59a befe stigt, deren unterer Teil in einer Öffnung 34a einer beweglichen Plattform 35a sitzt. Die U-förmig nach in nen gerichteten Seitenkanten 36a und 37a der Platt form 35a übergreifen gleitbar Schienen 38a und 39a, die an den stehenden Stützträger 3a befestigt sind.
Von dem hinteren Teil einer stehenden Platte 34b, die an der Plattform 35a befestigt ist, stehen mehrere voneinander in Abstand befindliche Halterungen 42a und 44a nach aussen ab. Zwischen diesen Halterungen 42a und 44a ist ein Zapfen 45a angeordnet, der zur Verankerung des mit einer Öffnung versehenen Endes 46a einer Kolbenstange 47a an der Platte 34b dient. An ihrem anderen Ende trägt die Kolbenstange 47a einen Kolben 47b, der sich in einem Zylinder 48a befindet, der auf etwa U-förmigen sattelartigen Halterungen 48b verstellbar angeordnet ist, welche zwischen den Träger stützen 3a angeordnet und an diesen befestigt sind.
Das freie Ende des Zylinders 48a ist mit einem mit Öffnungen versehenen Gabelkopf und einem Zapfen 43a versehen, damit der Zylinder 48a lösbar an einer Querschiene 43b befestigt werden kann. Die ent gegengesetzten Enden der Schiene 43b sind lösbar an die mit Öffnungen versehenen Halterungen 44b befe stigt, die an in Abstand voneinander befindlichen Trä gern 3a festgemacht sind. Durch die Verwendung der mit Öffnungen versehenen Halterungen 44b und geeig neter Sicherungsstifte 42b, die in die Enden der Schie ne 43b und in die Halterungen 44b eingesetzt werden können, kann die Stellung der Schiene 43b und damit des Zylinders 48a auf den Trägern 3a eingestellt wer den.
Die Halterungen 42a und 44a sind durch Eck- bleche 45b verstärkt. Unterstützt durch die Endplatte 34b und Seitenplatten 46b und auf diesen aufgelagert ist eine obere Platte 60a. Die Platten 34b, 46b und 60a sowie die Plattform 35a bilden ein Gehäuse für die Rolle 33a, wobei die geflanschte Spindel 59a für diese an ihrem einen Ende in einer Öffnung in der Platt form 35a verankert ist und an ihrem anderen Ende in einer Öffnung in der Platte 60a. Der Flansch 60b der Spindel 59a liegt gegen die Platte 60a an und verhin dert, dass die Spindel durch die Öffnungen in der Platt form 35a und in der Platte 60a hindurchgleitet.
Die Beweglichkeit der Rolle 33a und ihre zwischen liegende Anordnung mit Bezug auf die Walzen 19a und 14a ist derart, dass eine kombinierte Durchlass und Einspannzone X von veränderlicher Breite zwi schen den Walzen 33a und dem Profil zwischen den Walzen oder Rollen 19a und 24a erhalten wird. Durch diesen Durchlass bzw. durch diese Öffnung X werden die miteinander zu vereinigenden Teile unmittelbar vor ihrem Eintritt in die Schweisszone Z im eingespannten Zustand hindurchgeführt, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Durch den gleichen Durchlass wer- den die Teile, welche die Bestandteile eines Trägers oder eines anderen Bauwerksteils bilden, im eingespann ten Zustand unmittelbar vor ihrem Eintritt in die Schweisszone hindurchgeführt, wobei diese Teile zur kombinierten Durchlass- und Einspannzone X von meh reren Richtungen gerichtet sind. In der Draufsicht ist, wie mit gestrichelten Linien in Fig. 7 dargestellt, diese Durchlass- und Einspannzone ähnlich einem V oder Dreieck, dessen Ecken auf dem Umfang der verschie denen Walzen 19a, 24a und 33a liegen.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungs form der Erfindung kann, wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich ist, die Einspannwalze 33a so geformt wer den, dass sie oben und unten mit Flanschteilen 50a und 52a versehen ist. Diese Flanschteile oder Enden der Walze können bei einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung mit einem Ringkörper 53a zur Bil dung einer fertigen Walze verschweisst werden. Jedoch kann, wie für die Walzen 19a und 24a bereits erwähnt, die Walze 33a so hergestellt werden, dass der Ring körper 53a aus mehreren Abschnitten besteht und die Enden aus Elementen nach Art von Zwischenlegschei ben bestehen, so dass die an dem Werkstückteil anlie genden Teile 53a der Walze 33a in einfacher Weise in Anpassung an Trägerbestandteile von veränderlichen Grössen vergrössert oder verringert werden können.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, haben die Flanschteile 50a und 52a einen grösseren Halbmesser als der Zwischen teil 53a der Walze, so dass eine Tasche oder Eintiefung 54 zur Aufnahme der Kanten eines Trägerbestandteiles, beispielsweise der Oberkante und der Unterkante eines Trägerflansches F2 erhalten wird. Aus Fig. 8 ist ferner ersichtlich, dass die Walze 33a eine hohle Achse 58a aufweist, durch welche die Spindel 59a geführt ist. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann auch eine Vorformungs- oder Vor biegewalze 65a verwendet werden. Diese Vorbiegewalze ist zwischen zwei Armen 66a und 67a gelagert, die ih rerseits an der Hauptwelle 59a benachbart jedem Ende der Achse 58a befestigt sind.
Die Arme 66a und 67a ragen aus dem Gehäuse für die Walze 33a so nach aus sen, dass sie die Walze 65a ausserhalb des Gehäuses und im Bewegungsweg eines der Werkstückbestandteile, beispielsweise des Flansches F2, halten, der zur Vor richtung von Hand oder durch einen nichtgezeigten ge eigneten Förderer geführt wird. Diese besondere Walze 65a dient dazu, eine bestimmte Biegung eines der Be standteile, beispielsweise des Flansches F2, mit einem bogenförmigen Verlauf vor dem Einführen in die Ein spannzone Z zu bewirken, um das Zusammenspannen des Flansches F2 mit dem gekrümmten Steg W eines herzustellenden Trägers zu erleichtern.
Eine Lagerplatte 70a, die mit einem länglichen Schlitz 71 versehen ist, ist verstellbar an der Seitenplatte 46b des Gehäuses für die Walze 33a mit Hilfe einer Schraube 75a befestigt, die durch den länglichen Schlitz 71a geführt ist. Die Breite der Platte 46b muss natür lich derart sein, dass die Bewegung der Walze 65a nicht gestört wird. Die Lagerplatte 70a drückt gegen die Arme 66a und 67a und stützt die Walze 65a ab, wenn die Plattform 35a vorwärtsbewegt und die Walze 33a zu den Walzen 19a und 24a gedrückt wird. Eine Verstell schraube 80a, die starr an der Plattform 35a befestigt ist, stützt die Auflagerplatte 70a ab.
Mit Hilfe der Schraube 80a kann die Auflagerplatte 70a eingestellt und an einem bestimmten Punkt auf der Plattform 35a gehalten werden, so dass die Walze 65a richtig abge stützt werden kann, wenn die letztere zur Anlage an dem Trägerbestandteile F2 gebracht wird. Aus der vor angehenden Beschreibung ergibt sich, dass die Bewe gung der Haupteinspannwalze 33a in ihre Einspann stellung in der Einspannzone X durch die Arbeitsweise des Kolbens 47b im Zylinder 48a gesteuert wird. Die Bewegung des Kolbens 47b zusammen mit der Abstütz platte 70a bestimmt ferner den Eintrittswinkel des Trä gerbestandteils F2 in die Einspannzone X und den Be trag der Biegung oder Vorbiegung des Trägerbestand teils F2.
Eine Art von Bauwerksteilen, welche mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der Erfindung leicht hergestellt werden kann, hat eine gekrümmte Ge stalt, beispielsweise ein Träger, wie er für den Bau von Tunnel verwendet wird und der als Tunnelrippe be zeichnet werden kann. In diesem Falle wird der Steg W so vorgeformt, dass er über seine Länge einen gekrümm ten Verlauf hat, worauf die Flansche F1 und F2 an den entgegengesetzten Seiten des Steges W befestigt bzw. angeschweisst werden, um einen Träger zu erhalten, der einen annähernd H-förmigen Querschnitt hat und über seine Länge bogenförmig oder gekrümmt ist.
Zum Ausrichten der verschiedenen Bestandteile ei nes solchen Trägers wird die geflanschte Walze 33a zu den Walzen 19a und 24a bewegt, bis sie die in Fig. 8 strichpunktiert gezeichnete Stellung erreicht, in welcher die Kanten der Flansche F2 und F1 gleitbar von der Tasche oder Eintiefung 54a der Walze 33a und den Taschen 28a der Walzen 19a und 24a aufgenommen werden. Gegebenenfalls können die äussersten Vorder kanten der Flansche F1 und F2 und der Steg W vorher miteinander durch Heftschweissung verbunden werden, bevor sie in die Vorrichtung nach Fig. 7 und 8 eirege= führt werden, um das spätere Zusammenspannen und das endgültige Verschweissen der übrigen Teile des Trä gers zu erleichtern.
Wenn sich die Walze 33a in ihrer bestimmten vorderen Einspannstellung befindet und die Walze 65a in einer bestimmten Biegestellung infolge der Bewegung des Kolbens 47b im Zylinder 48a werden die Flansche Fi und F2 gegen die entgegengesetzten Seiten des Steges W durch den Druck gepresst und eingespannt, der durch die Walze 33a auf die zusammengebauten Elemente W, Fi, und F2 ausgeübt wird, wenn diese Elemente gegen die Abstützwalzen 19a und 24a ge drückt werden.
Mit anderen Worten werden, da die Flansche Fi und F2 und der Steg W zueinander von mehreren Richtungen konvergieren, wenn sie sich der Einspannzone X annähern, sie zuerst durch die Ein- spannwirkung der Einspannwalzen 33a, 19a und 23a zusammengedrückt und dann beim Austritt aus der Zone X in dieser Einspannstellung gehalten, bis sie völlig durch die Schweisszone Z hindurchgetreten sind, wel che der Einspannzone X eng benachbart ist.
Der Steg W kann in der richtigen Lage und in der richtigen Aus richtung mit den Flanschen Fi und F2 mit Hilfe von oberen und unteren Stütz- oder Führungsrollen 90a und 92a gehalten werden. Die Rolle 90a ist durch einen Gabelkopf 94a gelagert, der an einem Kolben 97a be festigt ist, welch letzterer sich in einem Zylinder 98a befindet.
Der Zylinder 98a wird über der Einspann zone X mit Hilfe eines Hängearmes 100a gehalten, der in geeigneter Weise auf der Platte 6a befestigt ist. Die untere Rolle 92a für den Steg W ist in einem Gabel kopf 102a gelagert, der verstellbar auf das Stangenende einer Kolbenstange 103a aufgeschraubt ist, welche an einem Kolben 104a befestigt ist, der sich in einem Zy linder 106a befindet. Der Zylinder 106a ist ebenfalls auf der Platte 6a befestigt und erstreckt sich von dieser nach oben.
In fester Anordnung innerhalb der Schweiss- zone Z, die ihrerseits vorzugsweise unmittelbar benach bart dem Austrittsende des Durchlasses X vorgesehen ist, befinden sich zwei Schweisskopfeinheiten 105a. Wie ersichtlich, sind diese Einheiten 105a ferner von den Einspannwalzen 19a und 33a nach rückwärts bzw. ver setzt angeordnet. Die Schweisskopfeinheiten können von der zum verdeckten Lichtbogenschweissen üblichen Art sein. Eine Schweisseinheit, die sich als zufriedenstel lend erwiesen hat, wird von der Lincoln Electric Com pany of Cleveland, Ohio, unter der Modellbezeichnung LAF 4 AC hergestellt und in den Handel gebracht.
Zwei solche Einheiten können hintereinandergeschaltet werden, um Zusatzmetall an den Schnittstellen I und I' der Trägerbestandteile bzw. des Steges W und der Flan sche F1 und F2 aufzubringen. Durch die Anordnung der Schweisszone Z in der Nähe und vorzugsweise im wesentlichen unmittelbar benachbart der Einspannzone und des Durchlasses X werden die verschiedenen Trä gerbestandteile wirksam in Auflagerberührung mitein ander und in voll zusammengespanntem Zustand wäh rend eines ausreichenden Zeitraumes und während ei ner ausreichenden Bewegungsstrecke gehalten,
um die erforderliche kontinuierliche Auflagerung von ge- schmolzenem Zusatzmaterial in den Schweissbereichen benachbart den Verbindungsbereichen oder den Schnitt stellen I und I' der Trägerbestandteile sowie die erfor derliche Erstarrung des Zusatzmaterials zu ermögli- chen, so dass einwandfreie Schweissverbindungen über die volle Länge des herzustellenden Trägers erhalten werden. Die Einspannwirkung der verschiedenen Wal zen auf die Einzelbauteile wird daher nicht nur inner halb der Zone X, sondern auch in der Zone Z und etwas über diese hinaus aufrechterhalten.
Nachdem die eine Seite eines Trägers vollständig geschweisst worden ist, wird der Träger umgekehrt und von neuem durch die Vorrichtung geführt, um geschmolzenes Zusatzma terial auf die andere Seite des Trägers benachbart den Schnittstellen J und J1 der verschiedenen Bestandteile aufzutragen.
Der gleichmässige Druck, der auf die Bauteile W, F1i und F2 durch die Walze 33a ausgeübt wird, wenn diese das Bestreben hat, zwischen die Walzen 9a und 24a unter der Wirkung des ständigen gleichmässigen Druckes einzutreten, der auf die Walze 33a durch den Kolben 47a ausgeübt wird, bleibt trotz der Krümmung des Steges W ständig aufrechterhalten.
Es kann daher gesagt werden, dass die Walze 33a ständig schwimmt und genau der Gestaltung der miteinander zu ver- schweissenden Bauteile folgt. Infolge der schwimmen den Bewegung der Walze 33a hat diese immer das Be streben, den Kontakt mit den Trägerbauteilen aufrecht zuerhalten und sie gegen die Abstützwalzen 19a und 24a unabhängig von der Gestaltung der Bauteile zu sammenzudrücken.
Der von der Walze 33a ausgeübte Druck ist ferner derart, dass, obwohl er ausreichend ist, um ein festes Zusammenspannen der Trägerbauteile zu bewirken, er nicht so gross ist, dass die Bauteile zwischen den Walzen 19a, 24a und 33a fressen, wo- durch sie gehindert werden würden, zwischen den Wal zen 19a, 24a und 33a unter der antreibenden Wirkung der Walzen 19a und 24a zu gleiten. Wenn ein gekrümm ter Träger hergestellt wird, übt die Walze 33a auch eine Biegekraft auf den Flansch F2 aus,
wobei dieser in seine Lage an dem gekrümmten Steg W gleichzeitig mit dem Zusammenspannen der verschiedenen Träger bauteile gebogen wird. Bei der Herstellung eines ge krümmten Trägers bewegt sich der durch die verschie denen Bauteile W, F1 und F2 gebildete Träger in ei ner bogenförmigen Bahn bei seinem Durchtritt durch die Einspannzone und die Schweisszone Z.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein gekrümmter Träger von der in Fig.10 dargestellten Art, dessen Teile verschiedene Halbmesser haben, hergestellt werden. Bei dem bei spielsweise und schematisch in Fig. 10 dargestellten Trä ger kann der vordere Teil A eines H-förmigen Trägers einen besonderen Halbmesser von beispielsweise 4,60 m (15 ft) haben, während der mittlere Teil B einen grös- seren Halbmesser von beispielsweise 6 m (20 ft) hat und der Endteil C des Trägers einen dem ersten Teil A ähnlichen Halbmesser.
Die Möglichkeit der Herstellung eines zusammenhängenden Trägers von verschiedenen Halbmessern ist ausserordentlich vorteilhaft, da es die Herstellung des Trägers in im wesentlichen einen Ar beitsgang und unter Verwendung der gleichen Einrich tung ermöglicht. Es ist in diesem Falle lediglich erfor derlich, zuerst die Walze 33a zu den anderen Walzen 19a und 24a richtig einzustellen und dann das Druck mittelsystern zur Bewegung des Kolbens 47b im Zylin der 48a in der erforderlichen Weise zu betätigen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Er findung ist in Fig. 9 dargestellt. Aus Fig. 9 ergibt sich, dass die Winkel, mit welchen die verschiedenen Bau teile eines Trägers angeordnet und miteinander ver- schweisst werden können, je nach den gewünschten Er gebnissen verändert werden können. Mit anderen Wor ten, anstatt Flanschen F1 und F2, die mit einem Win kel von 90 zum Steg W angeordnet sind, können ein oder mehrere Flansche F1 und F2 mit einem anderen Winkel in einfacher Weise dadurch angeordnet werden, dass Walzen 19a und 24a oder 33a mit konischer Ge staltung benutzt werden.
Es können natürlich geeignete Abstütz- und Förderwalzen (nicht gezeigt) gegebenen falls verwendet werden, um die verschiedenen Bauteile der Trägerschweissmaschine in herkömmlicher Weise zuzuführen.
Die Geschwindigkeiten, mit welchen Werkstücke durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung verschweisst werden, hängt von dem beson deren herzustellenden Werkstück ab. Ausserdem kön nen, obwohl die Zeichnung die Anwendung des Ver fahrens und der Vorrichtung gemäss der Erfindung zum Schweissen eines Trägers von H-förmigem Querschnitt zeigt, der über seine Länge gekrümmt ist, auch ge krümmte Träger von T-förmigem und von I-förmigem Querschnitt und andere Träger ebenfalls vorteilhaft in der erfindungsgemässen Weise verschweisst werden, ebenso gerade Träger von H-förmigem,
T-förmigem und I-förmigem Querschnitt oder sogar sich verjüngende Träger, d. h. Träger, bei welchen der Steg 7 eine sich über seine Länge verjüngende Breite hat. Zum Ver- schweissen eines T-Trägers kann ein Teil der Walze 33a so ausgebildet sein, dass sie mit einer Tasche oder Ein- tiefung 110a versehen ist, innerhalb welcher der Steg des T während des Einspannvorgangs gleitend aufge nommen wird. Die Mittel zur Betätigung und Synchro nisierung der Bewegungen der verschiedenen Teile der Vorrichtung werden nachfolgend insbesondere in Ver bindung mit Fig. 11 und 12 beschrieben.
Zunächst wird ein geeigneter Hauptschalter 205a geschlossen, um die elektrische Schaltung stromführend machen zu können. Sodann wird ein Schalter 201a in der zu einem Motor 202a, der eine Pumpe 203a an treibt, führenden Leitung geschlossen, so dass die Pum pe 203a durch den Motor 202a angetrieben wird. Hier auf wird ein Schalter 204a in der Leitung geschlossen, die zum Schweisswalzwerkmotor 13a führt, welcher für den Antrieb der verschiedenen Einspannwalzen 19a und 24a dient. Nun wird ein Schalter 205a geschlossen, der sich in der Leitung für die Magnetspulen 206a, 207a und 208a befindet.
Die Magnetspule 206a steuert das Ventil 206a' in den Leitungen 208a, 208b, 209a und 209b, die zu dem Hauptdruckzylinder 48a führen, wäh rend die Magnetspule 207a das Ventil 207a' steuert, das sich in den Leitungen 210a, 210b, 211a und 211b befindet die zum Zylinder 98a für die obere Steg einspannrolle 90a führen, während die Magnetspule 208a das Ventil 208a' in den Leitungen 212a, 212b, 213a und 213b steuert, die zum Zylinder 106a füh ren, der die untere Stegeinspannrolle 92a steuert. Ob wohl nicht gezeigt, ist der Zylinder 106a absichtlich et was grösser gehalten als der Zylinder 98a, damit die Rollen 92a die Einspannkraft der Rolle 90a überwin den kann.
Durch das Schliessen des Schalters 205a wer den gleichzeitig alle Magnetspulen 206a, 207a und 208a erregt, nach deren Erregung die folgenden Vorgänge stattfinden: Die Magnetspule 206a steuert den Schie ber im Ventil 206a' in der Weise, dass Druckmittel aus der Hauptleitung 215a in die Leitungen 212b und 208b über die Öffnung a und die Öffnung b des Ventils 206ä nimmt, sodann über die Leitung 208a zur rechten Seite des Zylinders 48a (gesehen in der Zeichnung), wobei Druckmittel gleichzeitig von der linken Seite des Zy linders 48a über die Leitungen 209a, 209b und die Öffnungen c und d des Ventils 206ä sowie über die Leitung 213b zurück zum Behälter T abgeleitet wird.
Zur gleichen Zeit fliesst Druckmittel durch die Leitung 215a und die Leitung 212b und 210b über die Öff nung a des Ventils 207a' und durch die Öffnung b des selben in die Leitung 210a und von dieser, gesehen in der Zeichnung, zur rechten Seite des Zylinders 98a.
Gleichzeitig wird Druckmittel von der linken Seite des Zylinders 98a über die Leitung 211a, die Öffnung c sowie die Öffnung d des Ventils 207a' und ferner über die Leitungen 211b und 213b zurück zum Behälter T abgeleitet. Schliesslich gelangt Druckmittel für den Zy linder 106a aus den Leitungen 215a und 212b über die Öffnungen a und b des Ventils 208a' in die Leitungen 212a zur rechten Seite des Zylinders 106a, während gleichzeitig Druckmittel von der linken Seite des Zylin ders 106a über die Leitung 213a die Öffnungen c und d des Ventils 208ä und dann über die Leitung 213b zurück zum Behälter T abgeleitet wird.
Wenn sich alle Einspannwalzen und Führungsrollen in der richtigen Lage zu dem herzustellenden Werkstück und zueinan der befinden, werden die Schweisseinheiten 105 durch das Niederdrücken des Schalters 250a eingeschaltet. In dem Kreislauf für den Zylinder 48a befindet sich ein Leitungsdruckregelventil 300a, dessen Aufgabe darin besteht, den Druck auf den Kolben 47b ständig zu re geln und auf diese Weise sicherzustellen, dass die Wal ze 33a immer den richtigen bestimmten gleichmässigen Einspanndruck auf die zusammengespannten Träger bauteile ausübt.
Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt der Betrieb völlig abgestellt werden soll, wird der Hauptschalter 200a geöffnet, so dass die gesamte Schaltung stromlos ist und sich die gesamte Einrichtung im Stilllstand befindet. Je der besondere Teil der Vorrichtung kann einzeln in einfacher Weise dadurch abgeschaltet werden, dass der ihn steuernde besondere Schalter geöffnet wird. Um eine Überlastung der Druckmittelkreisläufe und der ver schiedenen Zylinder 106a, 98a und 48a zu verhindern, ist in der Leitung 215a ein Druckminderventil 252a angeordnet. Wenn der Druck einen bestimmten Wert erreicht, öffnet sich dieses Ventil, so dass überschüssi ges Druckmittel durch das Ventil austreten und in die unmittelbar mit dem Behälter T verbundene Leitung 260a gelangen kann.
Ferner ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass beim Öffnen des Schalters 205a die Magnetspulen 206a, 207a und 208a entregt werden und die Schieber in den ver schiedenen Vierwegeventilen 206a', 207ä und 208a' so betätigt werden, dass die verschiedenen Teile a und c jedes Ventils miteinander verbunden und ferner die Teile b und d miteinander verbunden werden. Wenn dies geschehen ist und der Motor 202a und die Pumpe 203a weiterarbeiten, werden die Kolben 47b 97a- und 104a in ihren jeweiligen Zylindern zurückbewegt.
Im Vorangehenden wurden vorteilhafte Ausfüh rungsformen der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.