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Die Erfindung betrifft ein Formrohr aus Blech, wobei wenigstens eine Wand zur Materialanhäufung dreilagig ausgebildet ist.
Derartige Formrohre werden für auf Biegung beanspruchte Bauelemente benötigt. Dabei ist es aus
Gründen der Gewichtseinsparung wünschenswert, wenn eine Materialanhäufung an Werkstoff, aus dem das
Formrohr besteht, im Abstand von der neutralen Zone angeordnet ist, um die Zug- und die Druckbeanspruchungen besser aufzufangen.
Bekannt sind !-Träger. bei denen die beiden am Rand des Mittelsteges angeordneten Querstege die Zug- und Druckbeanspruchungen auffangen, wobei jedoch bei warmgewalzten J-Trägern das Problem besteht, dass insbesondere bei längeren l-Trägern ein Kippmoment auftritt, das zum Ausknicken des Trägers führen kann.
Bekannt ist auch ein kaltgewalztes, einem (-Träger nachgebildetes Formrohr aus Blech.
Bekannt ist ferner ein Formrohr mit im einer wesentlichen rechteckförmigen Querschnittsform, bei dem die Wand an einer Schmalseite durch Umbiegen der freien, längslaufenden Randstreifen des Bleches, aus dem das Formrohr besteht, nach innen und zu den Längsseiten hin doppellagig, d. h. verdickt ausgebildet ist. Problematisch bei diesem bekannten Rohr, dessen eine Wand durch die Umfaltungen zweilagig ausgeführt ist, ist es, dass dieses im Bereich der Umbiegungen (Innenumbug) verschweisst werden muss, was problematisch ist.
Ein Formrohr der eingangs genannten Gattung ist aus der GB 1 336 653 A bekannt. Das aus der GB 1 336 653 A bekannte Formrohr ist aus zwei identischen, im wesentlichen C-förmigen Formteilen zusammengesetzt. Dabei ist einer der Schenkel der C-förmigen Formteile unter Ausbildung einer Schlaufe auf sich selbst umgebogen. Die im Bereich der beiden Schmalseiten des im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Formrohres der GB 1 336 653 A liegenden Wände sind dreilagig ausgebildet, da dort einander ein einlagiger Schenkel eines der beiden Formteile und ein durch Umbiegen auf sich selbst zweilagiger Schenkel des anderen Formteils übergreifen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formrohr der eingangs genannten Gattung anzugeben, das einfach herzustellen ist und das eine entsprechende Materialanhäufung im Abstand von der neutralen Zone aufweist und bei dem das Verschweissen keine Schwierigkeiten bereitet. Weiters sollen mit dem erfindungsgemässen Prinzip vielerlei Querschnittsformen des Formrohres möglich sein.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Formrohr längsgeschweisst ist, dass das Blech ausgehend von den an die verstärkte Wand angrenzenden Seitenwänden des Formrohres unter Ausbilden von Innenabwinklungen nach innen abgewinkelt, dann nach aussen unter Bilden von Umfaltungen auf die Innenabwiwnklungen umgefaltet ist und dass die äusserste Blechlage auf den Umfaltungen und die Umfaltun- gen auf den Innenabwinklungen anliegt.
Ein Vorteil des erfindungsgemässen Formrohres ist es, dass es korrosionsgeschützt, z. B. in verzinkter Ausführung durch Kaltwalzen hergestellt werden kann.
Durch die dreilagige Ausbildung der einen Wand oder zweier, einander beispielsweise gegenüberliegender Wände wird ohne nennenswerten Mehraufwand eine grosse Materialanhäufung erreicht.
Bei der Erfindung ist demnach vorgesehen, dass das Blech ausgehend von den an die verstärkte Wand angrenzenden Seitenwänden des Formrohrs unter Ausbilden von Innenabwinklungen nach innen abgewinkelt, dann nach aussen unter Bilden von Umfaltungen auf die Innenabwinklungen umgefaltet ist und dass die äusserste Blechlage auf den Umfaltungen anliegt. Dadurch ergibt sich beim erfindungsgemässen Formrohr der Vorteil, dass die Abwinklungen, Faltungen und Umbüge an der verstärkten Wand bzw. im Bereich der verstärkten Wände einfach hergestellt werden können, da die äusserste Blechlage, wenn sie im Bereich der Längsnaht des Formrohres angeordnet ist, von aussen nach innen weist. Es kann daher auf einfache Weise eine Längsnahtschweissung vorgesehen werden. Ausserdem kann die äusserste Blechlage durchgehend (einstückig) ausgebildet sein.
In einer praktischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die durch die Innenabwinklungen, die Umfaltungen und die äussersten Blechlagen gebildete dreilagige Ausführung der einen Wand an einer Schmalseite eines Formrohres mit im wesentlichen viereckiger, insbesondere rechteckförmiger Querschnittsform vorgesehen ist.
Weit überwiegend wird bei dem erfindungsgemässen Formrohr eine längssymmetrische Ausbildung oder eine im wesentlichen längssymmetrisch Ausbildung angestrebt, wobei die Symmetrieebene im Bereich der neutralen Zone liegt. Um dies zu erreichen kann gemäss einer Erfindung vorgesehen sein, dass die durch die Innenabwinklungen, die Umfaltungen und die äussersten Blechlagen gebildete dreilagige Ausführung der einen Wand an einer Schmalseite eines Formrohres mit im wesentlichen viereckiger, insbesondere rechteckförmiger Querschnittsform vorgesehen ist.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Materialanhäufung kann dazu ausgenützt werden, dass die Längsränder des zum Formrohr geformten Blechstreifens in der äussersten Blechlage und im Bereich der
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Längsmittelebene des Formrohres liegen und dass die Längsränder miteinander durch eine Längsschweissung verbunden sind.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Formrohrs ist dadurch gekennzeichnet, dass die innen liegenden Umbüge zwischen den Innenabwinklungen und den Umfaltungen einander unmittelbar benachbart sind. Bei dieser Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Umbüge miteinander verschweisst sind. Dabei ist bevorzugt, dass die Schweissung die Umbüge und die längslaufenden Ränder des zum Formrohr geformten Blechstreifens miteinander verbindet.
Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemässen Formrohres zeichnet sich dadurch aus, dass die innen liegenden Umbüge zwischen den Innenabwinklungen und den Umfaltungen im Abstand voneinander angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform kann weiters vorgesehen sein, dass die Umbüge an der Wand des Formrohres, an dem die Längsschweissung vorgesehen ist, voneinander einen Abstand aufweisen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Umbüge zwischen den Innenabwinklungen und den Umfaltungen des erfindungsgemässen Formrohres beim Schweissvorgang thermisch nicht belastet werden.
Wenngleich nicht zwingend vorgesehen, ist es bei dem erfindungsgemässen Formrohr bevorzugt, wenn die Blechabschnitte im Bereich der Faltungen unmittelbar aneinander anliegen.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Formrohres sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemässen Formrohres ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen des Formrohres gemäss der Erfindung. Es zeigt : Fig. 1 bis 6 Ausführungsformen von Formrohres mit rechteckförmigem Querschnitt, wobei die Längsschweissnaht im Bereich einer Schmalseite angeordnet ist, Fig. 7 bis 11 Ausführungsformen von Formrohren mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt, wobei die Längsschweissnaht im Bereich einer keine Materialanhäufung aufweisenden, breiteren Seitenwand angeordnet ist, Fig. 12 eine Ausführungsform mit Versteifungssicken im Bereich der breiteren Seitenwände, Fig. 13 und 14 Ausführungsformen mit einer Längsschweissnaht im Bereich von Umbügen im Bereich einer schmäleren Seitenwand, Fig. 15 bis 19 weitere Ausführungsformen von erfindungsgemässen Formrohren.
Bei einem in Fig. 1 im Querschnitt gezeigten Formrohr, das einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt mit zwei schmäleren Seitenwänden 1 und 2 und zwei weiteren, breiteren Seitenwänden 3 und 4 sowie eine Mittelebene (Symmetrieebene) 5 aufweist, ist eine Materialanhäufung 6 im Bereich der einen schmäleren Seitenwand 2 vorgesehen. Das Formrohr kann durch Kaltwalzen (Kaltverformung) aus einem Blechstreifen gebildet werden, der gegebenenfalls korrosionsschützend behandelt, beispielsweise verzinkt ist. Das Formrohr wird dadurch geschlossen, dass die freien Längsränder 7 und 8 des Blechstreifens durch eine Längsschweissnaht 9 miteinander verbunden sind.
Die Materialanhäufung 6 wird durch mehrere Faltungen gebildet und besitzt folgenden Aufbau. Zunächst sind durch rechtwinkeliges Abbiegen nach innen zwei Innenabwinklungen 10 gebildet, die über innen liegende Umbüge 11 in nach aussen führende Umfaltungen 12 übergehen. Die nach aussen führenden, d. h. von der Längsmittelebene 5 zu den beiden Seitenwänden 3 und 4 hinführenden Umfaltungen 12 gehen über aussen liegende Umbüge 13 in eine äusserste Blechlage 14 über.
Auf die beschriebene Art und Weise wird eine dreilagige Materialanhäufung 6 gebildet, wobei die einzelnen Lagen, nämlich die Innnenabwinklungen 10, die Umfaltungen 12 und die äusserste Blechlage (n) 14 flächig aneinander anliegen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die innen liegenden Umbüge 11 zwischen den Innenabwinklungen 10 und Umfaltungen 12 so angeordnet, dass sie einander im wesentlichen berühren und unmittelbar im Bereich der Längsmittelebene 5 angeordnet sind.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die innen liegenden Umbüge 11 im Abstand voneinander und von der Längsmittelebene 5 angeordnet, wobei in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Umbüge 11 von der Längsmittelebene 5 des Formrohres einen gleich grossen Abstand aufweisen, was aber nicht unbedingt der Fall sein muss.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform besitzt Materialanhäufungen 6 mit dem an Hand der Fig. 1 erläuterten Aufbau an beiden Schmalseiten 1 und 2 des Formrohres. Dabei wird die im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 des Formrohres angeordnete äusserste Blechlage 14 von zwei Teilen gebildet, die miteinander durch die Schweissnaht 9 verbunden sind. Die Schweissnaht 9 kann auch so ausgeführt werden, dass die im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 des Formrohres liegenden innen liegenden Umbüge 11 ebenfalls miteinander verschweisst sind.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform entspricht der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform, wobei aber die innen liegenden Umbüge 11 im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 des Formrohres im Abstand von der Längsmittelebene 5 (so wie an Hand von Fig. 2 beschrieben) angeordnet sind. Diese Ausführungsform hat den Effekt, dass die Umbüge 11 beim Herstellen der Längsschweissnaht 9 thermisch nicht belastet
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werden, was in bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil ist.
Das in Fig. 5 gezeigte Formrohr besitzt im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 die Materialanhäufung 6 mit der an Hand von Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform und im Bereich der schmäleren Seitenwand 2 eine Materialanhäufung 6 in einer Ausführungsform, die jener von Fig. 2 entspricht.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemassen Formrohres entspricht der an Hand von Fig. 3 erläuterten Ausführungsform, wobei die Materialanhäufung 6 im Bereich der schmäleren Seitenwand 2 der an Hand von Fig. 2 beschriebenen Materialanhäufung im Bereich dieser Seitenwand entspricht.
Bei den in den Fig. 7 bis 11 gezeigten Ausführungsformen ist die Schweissnaht 9, welche die längslaufenden Ränder 7 und 8 des zum Formrohr verformten Blechstreifens miteinander verbindet, im Bereich der längeren (breiteren) Seitenwand 3 (sie kann auch im Bereich der Seitenwand 4 angeordnet sein) angeordnet. Dadurch ergeben sich Ausführungsformen, bei weichen die äusserste Blechlage 14 jeder Materialanhäufung 6 von einem durchgehenden Blechbereich, also einem Blechbereich ohne Länsnaht, gebildet wird. Dabei bestehen verschiedene Kombinationsmöglichkeitenvon Ausführungsformen der Materialanhäufungen 6, wie sie bereits im Prinzip an Hand der Fig. 1 bis 6 erläutert worden sind.
So zeit Fig. 7 eine Ausführungsform, bei der die im Bereich beider schmäleren Seitenwände 1 und 2 innen liegenden Umbüge 11 einen Abstand voneinander aufweisen.
Fig. 8 zeigt dagegen eine Ausführungsform, bei welcher die innen liegenden Umbüge 11 im Bereich beider Seitenwände 1 und 2 aneinander anstossen, bzw. einander unmittelbar benachbart angeordnet sind.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die innen liegenden Umbüge 11 im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 einen Abstand voneinander aufweisen, wogegen sie im Bereich der schmäleren Seitenwand 2 aneinander anliegen. Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform eines Formrohres mit im Bereich der Seitenwand 3 angeordneter Längsschweissnaht 9, wobei eine Materialanhäufung 6 lediglich im Bereich einer schmäleren Seitenwand - im gezeigten Ausführungsbeispiel der Seitenwand 2 - angeordnet ist, und wobei die innen liegenden Umbüge 11 einmal (Fig. 10) einen Abstand voneinander aufweisen, wogegen sie bei Fig. 11 aneinander angrenzen.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Formrohres mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Querschnittsform, wobei beide breiteren Seitenwände 3 und 4 durch Anordnung mehrerer Versteifungssicken 20 versteift sind. Die Materialanhäufungen im Bereich der Seitenwände 1 und/oder 2 können so wie an Hand der Ausführungsformen, wie sie in den Fig. 1 bis 10 gezeigt sind und oben beschrieben worden sind, ausgeführt sein. Wenngleich bei dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel die Schweissnaht 9 im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 liegt, ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Schweissnaht 9 im Bereich einer der breiteren Seitenwände 3 oder 4 angeordnet ist.
Die Fig. 13 und 14 zeigen in zwei Ausführungsformen ein erfindungsgemässes Formrohr, das auf nur einer Seite eine erfindungsgemäss ausgeführte Materialanhäufung 6, nämlich im Bereich der einen schmäleren Seitenwand, aufweist, wobei einmal die innen liegenden Umbüge 11 einen Anstand voneinander aufweisen (Fig. 13) und das andere Mal (Fig. 14) unmittelbar aneinander angrenzen.
Die der erfindungsgemäss durch eine Materialanhäufung 6 verstärkte Seitenwand 2 gegenüberliegende, schmälere Seitenwand 1 des erfindungsgemässen Formrohres ist durch eine an sich bekannte Materialanhäufung, die zweilagig durch eine Abwinkelung 21 und eine Umfaltung 22, die in das Innere des Formrohres hineinweist, gebildet ist. Das Formrohr der Ausführungsform von Fig. 13 ist im Bereich der Seitenwand 1 durch eine Schweissnaht 9, die im Bereich der innen liegenden Umbüge 11 zwischen der aussen angeordneten Abwinkelung 21 und der innerhalb angeordneten Umfaltung 22 angeordnet sind, verschweisst. Die Ausführungsform der schmäleren Seitenwand 1 von Fig. 14 entspricht der oben an Hand von Fig. 13 beschriebenen.
Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Formrohres mit Materialannäufungen 6 im Bereich der schmäleren Seitenwände 1 und 2, wobei die Ausführung und Anordnung der Materialanhäufungen 6 der an Hand von Fig. 4 beschriebenen entspricht. Es versteht sich, dass jede andere Ausführungsform der Materialanhäufung 6 und jede oben beschriebene Kombination von unterschiedlich ausgebildeten oder gleich ausgebildeten Materialanhäufungen im Bereich der Seitenwände 1 und 2 vorgesehen sein kann.
Auch muss die Schweissnaht 9 nicht, wie in Fig. 15 gezeigt, im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 angeordnet sein, sondern sie kann auch an einer anderen Stelle des Formrohres von Fig. 15 angeordnet sein. Das besondere der Ausführungsform von Fig. 15 besteht darin, dass die beiden Seitenwände 3 und 4 durch Ausbilden von Sonderformen, im gezeigten Fall einer trapezförmigen Form nach innen verformt sind. Die beiden Seitenwände haben also von den Materialanhäufungen 6 schräg nach innen führende Abschnitte
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weisenden Vorsprung (Längsrippe) 32 besonders ausgebildet und auch die weitere Seitenwand 4 ist durch eine Längssicke 33 ausgezeichnet.
In den Fig. 16, 18 und 19 sind Ausführungsformen erfindungsgemässer Formrohre gezeigt, bei welchen die aussen liegenden Umbüge 13. weiche die Umfaltungen 12 und die äussersten Blechlagen 14 miteinander verbinden, über die beiden breiteren Seitenwände 3 und 4 vorstehen. Diese besondere Anordnung der aussen liegenden Umbüge 13 kann, wie in Fig. 16 gezeigt, lediglich im Bereich einer der schmäleren Seitenwände 1, 2, oder, wie die Fig. 18 und 19 zeigen, im Bereich beider Seitenwände 1 und 2 angeordnet sein. Dabei muss der Abstand der aussen liegenden Umbüge 13 von der Längsmittelebene 5 nicht gleich gross sein.
Wie Fig. 18 zeigt, können die über die breiteren Seitenwände 3 und 4 nach aussen überstehenden Bereiche der äussersten Blechlage 14 und der Umfaltungen 12 Abwinklungen 34 aufweisen.
Es versteht sich, dass auch bei den in den Fig. 16, 17,18 und 19 gezeigten Ausführungsformen die Innen liegenden Umbüge 11 im Bereich der schmäleren Seitenwand 1 und/oder der schmäleren Seitenwand 2 der Längsmittelebene 5 benachbart angeordnet sein können.
Zusammenfassend kann die Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden :
Ein Formrohr aus Blech, z. B. verzinktem Stahlblech, das durch Kaltwalzen hergestellt worden ist, besitzt im Bereich zweier einander gegenüberliegender Seitenwände 1,2 Materialanhäufungen 6. Die Materialanhäufungen 6 bestehen jeweils aus Innenabwinklungen 10, die von den Seitenwänden 3 und 4 ausgehen, innen liegenden Umbügen 11, mit welchen die Innenabwinklungen 10 im Umfaltungen 12 übergehen, und aussen liegenden Umbügen 13, mit welchen die Umfaltungen 12 in äusserste Blechlagen 14 übergehen. Die Längsschweissnaht 9, durch weiche die beiden längslaufenden Ränder des Blechstreifens, aus dem das Formrohr hergestellt worden ist, miteinander verbunden sind, kann im Bereich einer der Materialanhäufun-
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Bauelemente verwendbar.