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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschweißten Drahtgittern
Zur Herstellung von geschweißten Drahtgittern in üblichen Gitterschweißmaschinen
werden diesen Maschinen kontinuierlich von Haspeln durchgehende Längsdrähte oder
diskontinuierlich vorher abgelängte Längsdrähte zugeführt. An die Längsdrahtschar
werden auf einer Seite in vorgegebenen Abständen Querdrähte nach der Punkt- oder
Doppelpunktschweißmethode angeschweißt.
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Bei der Punktschweißmethode befinden sich die beiden Schweißelektroden
an gegenüberliegenden Seiten der Gitterbahn. Die eine Elektrode ist gewöhnlich fest
angeordnet, wogegen die andere Elektrode beim Drahtvorschub angehoben und sodann
mit dem erforderlichen Schweißdruck auf die einander kreuzenden Drähte aufgesetzt
wird, die sich nach dem Längsdrahtvorschub und der Querdrahtzufuhr an der festen
Elektrode befinden. Sodann erfolgt die Schweißung durch einen kurzen Stromstoß über
die Elektroden. Nachteilig ist bei dieser Punkt-Schweißmethode, daß die Stromzufuhr
zu den auf gegenüberliegenden Seiten der Gitterbahn befindlichen Elektroden über
relativ lange Leitungen erfolgen muß, die wegen des hohen Schweißstromes sehr stark
ausgeführt werden müssen, aber dennoch erhebliche Verluste verursachen und vor allem
die Sicherung gleich starker Schweißströme in allen Schweißpunkten, die notwendigerweise
verschieden lange Leitungen erfordern, erschweren, ganz abgesehen davon, daß sie
den Gesamtaufbau der Gitterschweißmaschine komplizieren.
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Wesentlich günstiger ist in dieser Beziehung die Doppelpunktschweißmethode,
bei der sich beide Elektroden auf der gleichen Seite der Gitterbahn befinden, und
zwar in der Weise, daß an der einen Elektrode jeweils ein Kreuzungspunkt der Gitterdrähte
anliegt, während die andere Elektrode in Quer- oder Längsrichtung der Gitterbahn
zum nächsten Kreuzungspunkt hin versetzt angeordnet ist; der Schweißstromweg wird
dabei auf der gegenüberliegenden Seite der Gitterbahn durch eine passive Strombrücke
geschlossen, die beim Drahtvorschub angehoben wird und sodann auf die an den Elektroden
anliegenden beiden Kreuzungspunkte der Gitterdrähte mit dem erforderlichen Schweißdruck
aufgesetzt wird. Die passive Strombrücke erfordert keine Stromzuleitungen und vereinfacht
daher den Gesamtaufbau der Gitterschweißmaschinen wesentlich.
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Bei der Doppelpunktschweißmethode werden also jeweils zwei Schweißpunkte
in Serie hergestellt. überdies ist es bei beiden Schweißmethoden möglich, durch
entsprechend breite Bemesssung der Elektroden zwei oder mehr Schweißpunkte auf parallelen
Schweißstromwegen gleichzeitig mit den gleichen Elektroden herzustellen. Im allgemeinen
empfiehlt es sich aber, soweit dies die Teilung der Gitterdrähte zuläßt, für jede
Punkt- bzw. für jede Doppelpunkt-Schweißstrecke getrennte Elektroden vorzusehen.
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Wenn die beiden Schweißpunkte der Doppelpunkt-Schweißstrecke, wie
bekannt, in Richtung der Längsdrähte, also in Vorschubrichtung der Gitterbahn, angeordnet
werden, so ergibt sich der Vorteil, daß jeweils zwei Querdrähte gleichzeitig angeschweißt
werden und daher die Längsdrähte immer um die doppelte Querdrahtteilung (gegenseitiger
Abstand der Querdrähte) vorgeschoben werden können, wodurch die Gitterherstellung
beschleunigt wird, zumal der Schweißvorgang selbst im Vergleich zum Vorschubvorgang
nur kurze Zeit in Anspruch nimmt. Nachteilig ist bei dieser Verfahrensweise aber
noch, daß bei einer Änderung der Abstände der Querdrähte sowohl die Elektrodenabstände
in Längsrichtung der Gitterbahn als auch die Vorschubstrecke geändert werden müssen.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von geschweißten
Drahtgittern, das eine volle Ausnutzung der Vorteile der Doppelpunktscheißmethode,
insbesondere hinsichtlich der Vereinfachung des Aufbaues der Schweißmaschine gewährleistet,
eine hohe Produktionsleistung ermöglicht und überdies noch den Vorteil hat, daß
der übergang auf
verschiedene Gitterteilungen erleichtert wird.
Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren, wie später noch erläutert wird, so ausgestaltet
werden, daß die hinter der Schweißmaschine anfallenden Gittermatten leicht in raumsparender
Weise gestapelt werden können.
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Diese Vorteile werden gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß zwei
Drahtgitter mit zueinander parallelen Längs- und Querdrähten gleichzeitig in parallelen
Ebenen in der Weise geschweißt werden, daß jede Doppelpunkt-Schweißstrecke einen
Schweißpunkt in jedem der beiden Gitter bildet. Der Schweißstrom verläuft bei diesem
Verfahren von einer Elektrode über den Kreuzungspunkt zweier Drähte des einen Gitters,
von dort über die Strombrücke zu einem Kreuzungspunkt der Drähte des anderen Gitters
und schließlich zur zweiten Elektrode.
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Ein wesentlicher Vorteil dieses Schweißstromverlaufes besteht darin,
daß - im Gegensatz zu der bekannten Doppelpunktschweißung bei Gittern, bei welcher
im Nebenschluß zu der auf einer Seite des Gitters angelegten passiven Strombrücke
geschlossene Gittermaschen liegen, die zu störenden Nebenschlußströmen Anlaß geben
- die passive Strombrücke an zwei verschiedenen Gittern angelegt wird, zwischen
denen keine störenden Nebenschlußwege bestehen, so daß ein Leistungsverlust auf
solchen Nebenschlußwegen und alle damit verbundenen Nachteile vermieden werden.
Um eine einfache und übersichtliche Anordnung der Strombrücke und einen einfachen
Elektrodenaufbau zu ermöglichen, werden vorzugsweise die Längs- und Querdrähte für
die beiden Gitter in Quer- bzw. Längsrichtung der Gitterbahn gegeneinander versetzt
zugeführt.
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Die Querdrähte können bei jedem Gitter auf der gleichen Seite der
Gitterebene angeordnet werden, also z. B. bei horizontaler Gitterebene bei jedem
Gitter oberhalb der Längsdrahtschar liegen. Wie später noch erläutert wird ergeben
sich aber besondere Vorteile hinsichtlich der einfachen Stapelung der geschweißten
Gittermatten, wenn die Querdrähte bei beiden Gittern auf entgegengesetzten Seiten
der Gitterebene liegen, d. h. beide innerhalb oder beide außerhalb der parallelen
Längsdrahtscharen angeordnet werden.
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Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung
ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß jede Doppelpunkt-Schweißstrecke
zwei Elektroden mit senkrecht zu den Gitterebenen gegeneinander versetzten Kontaktflächen
umfaßt, von denen jede einem Kreuzungspunkt von Drähten je eines der beiden Gitter
zugeordnet ist, wobei die Versetzung der beiden Kontaktflächen der Elektroden zumindest
angenähert gleich dem gegenseitigen Abstand der beiden Gitterebenen ist, und daß
mit diesen beiden Elektroden auf der entgegengesetzten Seite der Gitterebenen eine
bewegliche Strombrücke zusammenwirkt, deren Kontaktflächen den Kontaktflächen der
Elektroden gegenüberliegen und in gleicher Weise wie diese gegeneinander versetzt
sind. Auf diese Weise entstehen zwei um den Abstand der beiden Gitterebenen gegeneinander
versetzte Elektrodenspalte, in denen bei jedem Schweißvorgang jeweils ein Kreuzungspunkt
von Drähten je eines der beiden Gitter zu liegen kommt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind in Querrichtung gegeneinander
versetzte Längsdrahtzuführungen und in Längsrichtung gegeneinander versetzte Querdrahtzuführungen
vorgesehen, und die Elektroden jeder Doppelpunkt-Schweißstrecke sind an diagonal
gegenüberliegenden Schnittpunkten je einer Querdrahtzuführungsrichtung und einer
Längsdrahtzuführungsrichtung angeordnet, während die Strombrüeken auf der entgegengesetzten
Seite der Gitterebenen zwischen den diagonal gegenüberliegenden Kreuzungspunkten
verlaufen.
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Die Vorteile der Erfindung und verschiedene Ausführungsmöglichkeiten
derselben sollen nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert werden.
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In diesen Zeichnungen sind nur die erfindungswesentlichen Teile einer
Gitterschweißmaschine dargestellt; die übrigen Teile wie etwa die Längsdrahtführungen,
die Querstabzuführung, die Schweißtransformatoren und die Einrichtungen zum Abheben
und Andrücken der Strombrücken sind zur Erhöhung der Deutlichkeit der Darstellung
weggelassen. Die Fig. 1 und 2 zeigen in diesem Sinne schematisch zwei zueinander
senkrechte Ansichten der Schweißelektroden und Strombrücken gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Fig. 3 erläutert das Prinzip des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens.
Die Fig. 4 und 5 stellen Schnittansichten von Mattenstapeln dar, die zur Erläuterung
besonderer Vorteile einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dienen, welche schematisch
in den Fig. 6 und 7 in zwei zueinander senkrechten Ansichten und in Fig. 8 axometrisch
dargestellt ist. Die Fig. 9 und 10 stellen schließlich in zwei zueinander senkrechten
Ansichten ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, das im wesentlichen
die gleichen Vorteile wie die Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8 bietet.
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Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist angenommen,
daß die Längsdrahtscharen in horizontaler Richtung vorgeschoben werden und die Gitterbahnen
daher horizontal verlaufen. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch bei vertikalem
Längsdrahtvorschub bzw. vertikal, z. B. nach unten verlaufender Gitterbahn anwendbar.
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Fig.1 zeigt in Vorschubrichtung der Längsdrähte L gesehen und Fig.
2 in Richtung der Querdrähte Q gesehen eine erfindungsgemäße Elektroden-und Strombrückenanordnung.
Die Längsdrähte L1 des unteren Gitters und die Längsdrähte L, des oberen Gitters
werden als parallele, horizontale Drahtscharen mit einem gegenseitigen Vertikalabstand
z in Pfeilrichtung (Fig. 2) der Schweißmaschine zugeführt. Quer zu den Gitterbahnen
sind über die Breite der Gitterschweißmaschine verteilt zwei Reihen von ElektrodenE1
bzw. E2 angeordnet, wobei der gegenseitige Abstand der Elektroden in jeder Reihe
der gewünschten Längsdrahtteilung tL oder einem Vielfachen davon entspricht. Die
Kontaktflachen KE der Elektroden E1, E2 sind der Höhe nach um zumindestens angenähert
den gleichen Betrag z wie die beiden Längsdrahtscharen Lt, L, gegeneinander versetzt.
Eine genaue übereinstimmung ist wegen der Biegsamkeit der Drähte nicht erforderlich.
Ferner sind die beiden Reihen von Elektroden E1, E" die je eine Elektrode eines
zusammenwirkenden Elektrodenpaares enthalten, in der Querrichtung um den Betrag
x (Fig. 1) und in der Längsrichtung um den Betrag y (Fig. 2) gegeneinander versetzt:
Zweckmäßig wird bei feststehenden Elektroden E" E, die Teilung t, gleich einem ganzzahligen
Vielfachen n der Versetzung x gemacht (tL = n - x).
Die
durch Doppelpunktschweißung mit den Längsdrähten L1 bzw. L2 zu verschweißenden Querdrähte
Q1 und Q2 werden mit einer in Längsrichtung gemessenen gegenseitigen Versetzung
y oberhalb der zugeordneten Längsdrähte von der Seite her zugeführt. Es ergibt sich
daher in Draufsicht zwischen benachbarten Längs- und Querdrähten der beiden Gitter
G1, G2 das in Fig. 3 dargestellte Rechteck mit den Seitenlängen x und y und den
Kreuzungspunkten K1, K2 zwischen den Drähten L1, Q1 bzw. L2, Q2, wobei in jedem
Kreuzungspunkt K1 eine Elektrode El und in jedem Kreuzungspunkt K2 eine Elektrode
E2 liegt.
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Auf der entgegengesetzten Seite der Gitterebene ist jedem Elektrodenpaar
El, E2 eine Strombrücke S zugeordnet, deren beide Kontaktflächen KS den Kontaktflächen
KL der Elektroden El, E2 zugekehrt sind und senkrecht zu den Gitterebenen den gleichen
gegenseitigen Abstand z wie diese haben. Die Strombrücken S verbinden leitungsmäßig
die beiden diagonal gegenüberliegenden Kreuzungspunkte K1 und K2 in Fig. 3. Der
Strom verläuft somit von der Elektrode El durch den Längsdraht L1, den Querdraht
Q1 über die Strombrücke S, den Querdraht Q2 und den Längsdraht L2 zur Elektrode
E2. Bei jedem Schweißvorgang werden somit in jeder Doppelpunkt-Schweißstrecke zwei
Schweißpunkte P1, P2 erzeugt, von denen der eine im Gitter G1 und der andere im
Gitter G2 liegt.
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Es ist ersichtlich, daß durch die gleichzeitige Schweißung zweier
Gitter eine hohe Produktionsleistung erzielt wird. Dabei wird der Vorteil des einfachen
Aufbaues der Gitterschweißmaschine beibehalten, der sich durch die Anwendung der
Doppelpunkt-Schweißmethode ergibt, weil die beiden an den Schweißtransformatoren
anzuschließenden Elektroden El, E2 jeder Schweißstrecke auf der gleichen Seite der
Gitterebenen liegen. Lediglich die Strombrücken S, die auf der entgegengesetzten
Seite der Gitterebenen liegen, müssen in üblicher Weise beim Drahtvorschub angehoben
und zur Schweißung mit dem erforderlichen Schweißdruck im Sinne der Pfeile P gegen
die Kreuzungspunkte gedrückt werden, was keinerlei Schwierigkeiten bereitet, weil
diese Strombrücken keiner äußeren Stromleitungen bedürfen.
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Zur Änderung der Längsdrahtteilung braucht nur der Abstand tL der
Elektroden verändert zu werden bzw. brauchen bei Anwendung einer Reihe eng benachbarter
Elektroden jeweils nur jene Elektroden zur Wirkung gebracht werden, an denen, der
Längsdrahtteilung entsprechend, Schweißvorgänge ausgeführt werden sollen. Bei einer
Änderung der Querdrahtteilung ist überhaupt keine Änderung von Elektrodenabständen
erforderlich, weil die Querdrahtteilung trotz Anwendung einer Doppelpunktschweißung
mit in Längsrichtung der Gitterbahnen liegender Schweißstrecke ausschließlich vom
Längsdrahtvorschub abhängt. Die Elektrodenversetzung x kann daher stets unverändert
beibehalten werden. Dies ergibt eine wesentlich erleichterte Umstellung der Maschine
von einer Gitterteilung auf eine andere.
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Bei bekannten Gitterschweißmaschinen, die nach der Doppelpunktschweißmethode
arbeiten und bei denen jede Doppelpunkt-Schweißstrecke zwei Kreuzungspunkte von
Drähten erfaßt, die in Querrichtung der Gitterbahn liegen, ergibt sich die Schwierigkeit,
daß nur bei gerader Anzahl von Längsdrähten die für die Doppelpunktschweißung notwendige
gerade Anzahl von Schweißpunkten vorhanden ist. Falls die Anzahl der Längsdrähte
ungerade ist, bleibt ein Kreuzungspunkt übrig, für den ein zweiter, in Serie schaltbarer
Kreuzungspunkt fehlt. Der Schweißstromweg über diesen vereinzelten Kreuzungspunkt
muß dann über eine Blindelektrode geleitet werden, der zur Sicherung der richtigen
Schweißstromstärke ein den Widerstand einer Schweißstelle entsprechender Serienwiderstand
vorgeschaltet oder einverleibt werden muß. Dies erfordert sehr umständliche Manipulationen
beim Umstellen der Maschine auf die Herstellung eines Gitters mit anderer Drahtstärke
oder Drahtqualität, sowie beim Übergang von ungerader Anzahl der Längsdrähte auf
gerade bzw. umgekehrt. Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt
nun in diesem Zusammenhang darin, daß infolge der gleichzeitigen Herstellung von
zwei Gittern die Gesamtsumme der Längsdrähte beider Gitter stets eine gerade Zahl
ergibt und daß daher immer die idealen Verhältnisse für die Doppelpunktschweißmethode
vorliegen, der vorstehend erläuterte Ersatz einer fehlenden Schweißstelle dabei
jedenfalls entfällt.
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Wenn der Gitterschweißmaschine abgelängte Längsdrähte zugeführt werden,
so fallen hinter der Maschine jeweils getrennte Gittermatten an. Bei kontinuierlicher
Längsdrahtzuführung werden die beiden von der Maschine austretenden Gitterbahnen
gemeinsam oder getrennt aufgewickelt oder aber in gewünschten Abständen zu Matten
abgelängt.
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Die so erhaltenen Matten müssen für Lagerung und den Transport gestapelt
werden. Wenn nun die von üblichen Gitterschweißmaschinen in üblicher Weise hergestellten
Matten bzw. Matten, die mit einer Gitterschweißmaschine gemäß den Fig. 1 und 2 hergestellt
worden sind, übereinandergestapelt werden, so fordert jede Matte Ml, M2 usw. gemäß
der Darstellung in Fig.4 der Zeichnung eine Stapelhöhe h, die der Summe der Drahtstärken
von Längsdraht L1 und Querdraht Q1 entspricht, bei gleicher Stärke dieser Drähte
also gleich der doppelten Drahtstärke ist. Diese lockere Art der Stapelung erfordert
daher viel Raum.
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Eine wesentliche, nämlich fast 50°/oige Einsparung an Stapelhöhe und
damit an Manipulationen beim Transport der Mattenstapel läßt sich erzielen, wenn
gemäß Fig. 2 die Matten Ml, M2 usw. so untereinander verschachtelt werden, daß jeweils
Querdrähte 0,
Q, usw. und Längsdrähte L1, L, usw. der einen Matte in
die Quer- bzw. Längsdrahtzwischenräume einer anderen Matte eingreifen. Diese Art
der Stapelung war aber bisher nur nach Wenden jeder zweiten Matte hinter der Gitterschweißmaschine
möglich, wozu im Hinblick auf die großen Abmessungen und das hohe Gewicht der Matten
besondere mechanische Wender benutzt werden mußten, die hohe Anschaffungskosten
und viel Raum erfordern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet nun bei entsprechender Ausführung
den erheblichen weiteren Vorteil, auch eine raumsparende Stapelung der von der Schweißmaschine
anfallenden Matten gemäß dem Stapelschema nach Fig. 5 zu ermöglichen. Um dieses
Ziel zu erreichen, brauchen nur die Querdrähte Q der beiden Gitter auf verschiedenen
Seiten der zugeordneten Längsdrahtscharen angeordnet zu werden. Beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 6 bis S liegen die Querdrähte Q1 bzw. Q2 außerhalb der zugeordneten Längsdrahtscharen
L1 bzw. L2, beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 innerhalb
dieser
Längsdrahtscharen. Im übrigen haben diese beiden Ausführungsbeispiele ähnlichen
Aufbau wie das an Hand der Fig. 1 und 2 erläuterte, und die Einzelteile sind mit
gleichen Bezugszeichen wie in diesen Figuren versehen, so daß eine genauere Beschreibung
nicht erforderlich erscheint.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die hinter den Schweißmaschinen
nach den Fig. 6 bis 8 einerseits bzw. 9 und 1.0 andererseits anfallenden Matten
von vornherein eine solche Relativlage einnehmen, daß sie bei Aufeinanderschichtung
nur einen minimalen Stapelraum gemäß Fig. 5 erfordern.