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Laschenverbindung mittels Schweissung.
Bei der Verwendung aufgeschweisster Laschen zur Verbindung von Werkstücken sowie zur Verstärkung von Werkstückverbindungen und Stössen hat es sich gezeigt, dass eine derartige Verbindung, wenn sie in der bisher gebräuchlichen Weise ausgeführt wird und zur statischen Belastung noch dynamische Beanspruchung hinzutritt, ihren Zweck nur sehr unvollkommen erfüllt und unter Umständen anstatt einer Verstärkung sogar eine Schwächung der Verbindung zweier Werkstücke zur Folge hat. Als Beispiele hiefür sind auf der Zeichnung in Fig. 1 und 2 je zwei stumpf aneinandergeschweisste und durch eine Lasche verstärkte Bleche in Oberansicht dargestellt, während in Fig. 3 der Verlauf der hiebei auftretenden Spannungen veranschaulicht ist.
Die Bleche 1 (Fig. 1) sind durch eine Schweissnaht 2 stumpf aneinandergeschweisst und zur Unterstützung der Naht 2 durch eine rechteckige Lasche 3 verbunden, die an ihren Längsseiten mittels bis an die Stosskanten geführter Kehlnähte 4 mit den Blechen 1 verschweisst ist. Bei einer derartigen Anordnung tritt der Bruch der Verbindung meistens quer durch die Lasche (Linie a) auf, u. zw. dort, wo die Schweissnähte 4 an (oder in der Nähe) der Stosskante des Bleches 1 ansetzen. Die Ursache hiefür ist, wie aus der Spannungskurve b (Fig. 3) hervorgeht, eine starke Erhöhung der Spannungen an dieser Stelle ; die gleiche Erscheinung ist in Fig. 1 durch die dichte Zusammendrängung der Kraftlinien c an den Stellen, wo die Kraftlinien stark umgelenkt werden, veranschaulicht.
Werden anderseits die Schweissnähte 5 (Fig. 2) nur an den Stirnseiten der Lasche vorgesehen, so tritt der Bruch an den Nähten 5 auf und geht durch das Blech 6 selbst hindurch.
Die Erfindung bezweckt, diese nachteiligen Wirkungen der dynamischen'Beanspruchung von vornherein möglichst weitgehend auszuschalten ; ihr liegt der Gedanke zugrunde, die Laschenverbindung hinsichtlich der Laschenform und der Schweissdrähte so auszubilden und anzuordnen, dass die Kraftlinien sich nicht an bestimmten Stellen häufen, sondern möglichst gleichmässig über die ganze Länge der Schweissraupe verteilen und der Übergang der Kraftlinien zwischen der Lasche und den zu verbindenden Werkstücken unter möglichst geringer Ablenkung sowie unter möglichster Vermeidung von Kerbwirkungen erfolgt.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, u. zw. in Fig. 4,5, 7,8, 10 und 13 in Oberansicht, während Fig. 6 den Schnitt nach VI-VI der Fig. 4, Fig. 9 im Diagramm den Spannungsverlauf in der Schweissnaht, Fig. 11 den Schnitt nach XI-XI der Fig. 10 und Fig. 12 einen ähnlichen Schnitt wiedergeben. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig.. 13 in Oberansicht, in Fig. 14 im Schnitt nach XIV-XIV der Fig. 13 und in Fig. 15 im Schnitt nach XV-XV der Fig. 14 dargestellt, während Fig. 16 in Schrägansicht ein Anwendungsbeispiel und Fig. 17 in Oberansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Bei der Verbindung der mittels Stumpfnaht 7 zusammengeschweissten Bleche 8, 9 nach Fig. 4 und 6 ist die im wesentlichen rechteckige Lasche 10 im Bereiche der Schweissnaht 7 beiderseits mit einer bogen- förmigen Aussparung 11 versehen, wobei die Aussparungen von den lediglich an den Flanken der Lasche angeordneten Schweissraupen 12 freibleiben. Durch diese Ausbildung der Lasche findet im Bereiche der Stossstelle der beiden Bleche überhaupt kein Übergang der Kraftlinien von der Lasche 10 zu den
Blechen statt ; eine Häufung der Kraftlinien an dieser Stelle wird vermieden und statt dessen ihre gleich-
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mässigere Verteilung über die ganze Länge der Schweissraupe 12 erzielt.
Da an den Stirnseiten der Lasche 10 keine Schweissnähte vorgesehen sind, so kann hier ein Übergang von Kraftlinien nicht stattfinden, so dass die in Fig. 2 veranschaulichte Bruchgefahr von vornherein ausgeschaltet ist.
Den eingangs geschilderten Nachteilen wird bereits durch die Ausbildung der Lasche nach Fig. 4 und 6 wirksam begegnet ; hier werden die Kraftlinien beim Übergang von der Lasche zu den Blechen nur noch in geringem Masse umgelenkt ; in den Schweissnähten können jedoch örtlich noch verhältnismässig hohe Beanspruchungen auftreten. Diese Wirkung wird erfindungsgemäss durch die in Fig. 5 dargestellte Ausbildung der Lasche vermindert. Die Lasche ist ebenfalls mit Aussparungen 13 versehen, während ihre Längskanten M, an denen die Schweissraupen 15 angeordnet sind, zu beiden Seiten der Stumpfnaht 16 aufeinander zu und schräg zur mittleren Kraftübertragungsrichtung verlaufen.
Bei dieser Gestalt der Lasche werden die Kraftlinien einer geringeren Umlenkung in der Ebene der Verbindung unterworfen und noch gleichmässiger über die ganze Länge der Schweissnähte 15 verteilt.
In Fig. 7-und-8 sind weitere Ausführungsformen der Laschenverbindung nach der Erfindung dargestellt, bei denen die Schweissnähte 17 (Fig. 8) gekrümmt sind ; auch können sie (Fig. 7) an beiden Stirnseiten der Lasche 18 durchlaufen, falls besondere Umstände - z. B. Raummangel oder Schwierig-
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werden kann. Hiedurch wird eine scharfe Ablenkung der Kraftlinien in der zur Ebene der Verbindung senkrechten Richtung sowie eine zu starke und übergangslose Querschnittsänderung und damit die sonst mögliche Gefahr der Kerbwirkung vermieden.
Dies kann hoch dadurch unterstützt werden, dass die Lasche (s. besonders Fig. 12, Teil 23) ah einer oder beiden Seiten mit Abflachungen 24 ausgeführt wird, wobei durch den allmählichen Querschnittsübergang erzielt'wird, dass die-Kraftlinien ganz oder nahezu geradlinig zwischen Blech und Lasche übergehen.'
Die Ausschnitte der Bleche können in einfacher Weise durch Ausstanzen oder mittels Schneidbrenner und Schablonen hergestellt werden.
Die Laschenverbindung gemäss der Erfindung kann erfolgreich auch zur Verbindung von Profil-
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wie bei der Verbindung'nach Fig. 10 werden in den Flanschen 27 und den Stegen, 28 der l-Träger Ausschnitte 29 bzw : 30 hergestellt, in welche die entsprechend gestalteten und ebenfalls im Bereiche der Stumpfnaht 32 mit Aussparungen versehenen T-färmigen Laschen eingesetzt werden.
Auf den Flanschenseiten gibt man den Laschen zweckmässig die bereits in Fig. 10 dargestellte Umriss- und Schweissnahtform, während auf der Stegseite eine günstige Kraftübertragung durch eine bogenförmige Gestaltung der Laschenstege 31, durch eine schweissnahtfreie Aussparung 33 im Bereiche'der Stumpfnaht 32 sowie durch eine solche Anordnung der Schweissraupen 34 erzielt wird, bei der diese in gewissem Abstande von den Stegen enden. Zur Verbindung zweier U-Eisen wird man als Profil für die Laschen zweckmässig L-Eisen wählen.
Wie Fig. 16 zeigt, kann die Laschenverbindung gemäss der Erfindung auch bei Rohren und ähnlichen Werkstücken mit der gleichen'vorteilhaften Wirkung verwendet werden.
Bei mittels Stumpfnähte verschweissten Blechen geringer Breite und bei Profileisen (Fig. 17) werden diese Nähte an ihren Enden besonders stark beansprucht. Es ist daher zweckmässig, eine derartige Verbindung durch solche in der Längsrichtung unterteilte halbe Laschen 35 zu verstärken, die mit ihrer geradlinigen Aussenkante 36 in der Flucht der Aussenkanten der zu verbindenden Werkstücke liegen, während sie an der Innenseite mit einer Aussparung 37 versehen sind und ihre Längskanten, an denen die Schweissnähte 38 vorgesehen sind, mit der Kraftübertragungsrichtung entsprechend der Lasche nach'Fig. 5 einen spitzen Winkel bilden. Zwei derartige Halblaschen können sowohl für sich allein als auch in Verbindung mit einer, zwischen ihnen liegenden Vollasche angeordnet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Laschenverbindung mittels Schweissung, insbesondere für dynamische Beanspruchungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche im Bereiche der Stossstelle der zu'verbindenden Werkstücke mit an sich bekannten Aussparungen an beiden Seiten versehen ist, die von Schweissnähten freibleiben.
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