CH435183A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung profilierter, geschweisster Längsträger, sowie nach dem Verfahren hergestellter Stahlleichtträger - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung     zur    Herstellung     profilierter,    geschweisster Längsträger,  sowie nach dem Verfahren hergestellter     Stahlleichtträger       Neben sogenannten einteiligen     Vollwandträgern    mit  zumeist     I-förmigem    Querschnitt, die vorzugsweise im       Warmwalzverfahren    hergestellt werden, haben in den  verschiedenen Bereichen der Technik in     zunehmendem     Masse Längsträger Eingang     gefunden,    die aus unterein  ander verschweissten Blechprofilen, Blechstreifen oder  Warmprofilen     bzw.    aus Kombination solcher Bauele  mente gebildet sind.  



  Die Herstellung dieser Träger erfolgt im wesent  lichen dergestalt, dass zunächst die Einzelteile, wie Ober  gurt, Steg und Untergurt, in separaten Arbeitsgängen  fertiggestellt und anschliessend in einer entsprechenden  Schweisseinrichtung zu einem Längsträger verschweisst       werden.    Hierbei ist es durchaus     möglich,    Ober- bzw.  Untergurte zusammen mit dem Steg als Einzelteil auszu  bilden.

   Darüber ist es sogar in Fällen, wo es von der       Querschnittsform    her     möglich    ist, denkbar, den Ober  uni Untergurt zusammen mit dem Steg aus einem einzi  gen Teil, beispielsweise als Kaltprofil auszubilden und  anschliessend die freien Schenkel dieses     Prolfils    in einem  weiteren Arbeitsgang an dem     Stegteil    anzuschweissen.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber  ein Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei  Einzelteilen zusammengeschweissten oder -gelöteten  profilierten Längsträgern.  



  Bei der Fertigung derartiger Längsträger nach der  bisherigen     Arbeitsweise        treten        eine    Reihe von Nachteilen  auf. Diese bestehen vornehmlich darin, dass die Einzel  teile, in mehreren separaten Arbeitsgängen hergestellt,  längenmässig untereinander angepasst werden müssen  und erst dann gemeinsam einer Schweissvorrichtung zu  geführt werden können, in der ein nochmaliges Aus  richten notwendig ist. Häufig muss der geschweisste  Träger infolge des beim Schweissen eintretenden Ver  zuges in einem weiteren Arbeitsgang nochmals nach  gerichtet werden.

   Die     Fertigungs-    und Einrichtungs  kosten sind bei     einer    solchen     Verfahrensweise        naturge-          mäss    enorm hoch.  



  Die Erfindung bezweckt die besagten Nachteile zu    vermeiden und die Fertigungszeiten sowie die Herstel  lungskosten herabzusetzen.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge  kennzeichnet, dass sämtliche Arbeitsoperationen an den  Einzelteilen, gleichfalls das Zusammenschweissen oder       Zusammenlöten        dein        Einzelteile    sowie das     Unterteilen     eines geschweissten bzw. gelöteten Trägers in einer ein  zigen Anlage vorgenommen werden.  



  Weiter     betrifft    die Erfindung eine     Vorrichtung    zur  Durchführung des     erfindungsgemässen    Verfahrens,  welche gekennzeichnet ist durch elastisch wirkende Ein  spannvorrichtungen für die Werkstücke.  



  Schliesslich     betrifft    die Erfindung noch einen nach  dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Stahl  leichtträger, mit einem zwischen einem Ober- und einem  Untergurt befestigten wellenförmigen Steg, der gekenn  zeichnet ist durch eine durch Schweissen bzw. Hartlöten  hergestellte Verbindung zwischen dem Steg und den       Gurten.        Nachfolgend        wemden    anhand des     Zeichnung     Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.  



       Fig.    1 zeigt in schematischer Darstellung den Auf  bau einer aus einer Vielfalt     einzelner    Arbeitsvorrichtun  gen und Maschinen gebildeten Anlage zur Herstellung  komplizierter Werkstücke.  



       Fig.    2 zeigt ebenfalls in schematischer Darstellung  den     Aufbau    einer     einfachen    Fertigungsanlage.  



       Fig.    3 zeigt einen profilierten, geschweissten Längs  träger.  



       Fig.4    zeigt einen sogenannten     Wellstegträger,    der  auf der     Anlage    nach     Flg.    2 gefertigt     werden    kann.  



       Fig.    5 zeigt in schematischer Darstellung eine     Auf-          walzvorrichtung    für Lötfolie auf streifenförmige Werk  stücke.  



       Fig.    6     zeigt    ein     sitrefenförmiges    Werkstück mit an  seinen beiden Enden     aufgewalzter        Lötfolie.     



       Fig.    7 zeigt den schematischen Aufbau einer     Fer-          tigungsanlage    zur vollautomatischen     Lötung    von     Well-          stegträgern.     



       Fig.    8 und 9 zeigen nach dem Verfahren herge-           stellte        Stahlleicht-träger    mit zum Steg hin abgebogenen  bzw. angerollten     Gurtkanten.     



       Fig.    10 und 11 zeigen Träger, die mehrfach abge  winkelt sind und an dem Steg anliegen.  



       Fig.    12 zeigt einen Träger mit vom Steg weggebo  genen     Gurtkanten.     



       Fig.    13 zeigt die als Hohlprofil ausgebildeten Gurte.       Fig.    14 zeigt     Gurre    mit     längsseitig        verlaufenden        Sik-          ken.     



       Fig.    15 zeigt einen     Stahlleichtträger,    bei dem Gurte  und Steg mit     Ausnehmungen    versehen sind.  



       Fig.    16     zeigt    einen     S,tahlleichtbräger,    aus dessen Gur  ten nach auswärts gerichtete Zungen     gestanzt    sind.       Fig.    17 zeigt einen Stahlträger mit auf den Gurten       befestigten        Nagelleisten    aus     Holz.     



       Fig.    18 und 19 zeigen Stahlträger, deren Gurte be  reits als nagelbare Profile ausgebildet sind.  



       Fig.    20 zeigt einen     Teleskop-Gitterträger    mit einem       erfindungsgemässen    Träger als Innenteil.  



       Fig.    21 zeigt einen     Stahlleichtträger    mit einem ko  nisch verlaufenden     Wellsteg.     



  Bei der Verwendung von bandförmigem Ausgangs  material     kann    dieses beispielsweise hochkant oder flach       dergestalt    durch     den    ersten Teil der     Fertigungsanlage     geleitet werden, dass nach Durchführung der Arbeits  operationen in diesem Teil     die        Einzelteile        bereits    die  richtige Lage zueinander haben, die für das     Zusammen-          schweissen    in der nachfolgenden     Schweissvorrichtung          erforderlich    ist.

   Dessen ungeachtet, kann es aber auch  aus Gründen optimalster Arbeitsbedingungen     zweck-          mässig    sein,     die        einzelnen        Trägerprofile    vor ihrem Zu  sammenführen dergestalt durch die einzelnen Arbeits  aggregate zu führen, dass sie erst unmittelbar vor ihrem  Zusammenschweissen in die richtige Lage zueinander  zu bringen sind, beispielsweise durch die Anordnung  von     Umführungsschlingen.    Es ist eine Frage der     Zweck-          mässigkeit,    der räumlichen Voraussetzungen und der  Art der zu fertigenden Werkstücke, ob die drei     Ferti-          gungss,

  trecken    für die     Einzelteile,    die     bis    zur Schweiss  stelle bzw. Lötstelle in ihrem Aufbau prinzipiell unter  einander gleich sein können,     neben-,        hinter-    oder auch  übereinander angeordnet werden. Aus der gewählten  Anordnung ergibt sich dann die Ausbildung der ver  schiedensten Fertigungsaggregate.  



  In der Anlage gemäss der     Fig.    1 sind drei Ferti  gungsstrecken nebeneinander angeordnet. Als     Vormate-          rial    wird vorzugsweise Band in Ringen 1, 2 und 3 ver  wendet. Diese Ringe werden von Haspeln 4, 5 und 6  abgespult. Das Band durchläuft dann Richtmaschinen  7, 8 und 9. Im     Anschluss    an diese sind Scheren 10, 11  und 12 zum Abschneiden der     Bandzungen    angeordnet.  Die Bandenden können in nachfolgenden     Schweissvor-          richtungen    13, 14 und 15     aneinandergeschweisst    wer  den.

   Damit während des     Anschweissens    keine Arbeits  unterbrechung eintritt, lassen sich     Bandreiserven    in Form  von     Umführungsschlingen    16, 17 und 44 im     Anschluss          an        die        Schweissstellen        bilden.    An den     Umführungsschlin-          gen    werden     zweckmässigerweise        Treibrollensätze    18, 19  und 20 angebracht.

   Daran anschliessend sind     Stanz-          aggregate    21, 22 und 23 zum Lochen, Klinken, Prägen,  Sicken usw. aufgebaut. Wegen der     intermittierenden     Arbeitsweise der Stanzen ist vor und hinter diesen wie  derum eine Schlinge vorgesehen, wobei über     Führungs-          rollen    24a und b, 25a und b sowie 26a und b der Band  zulauf     gesteuert    wird.

   Von dar     Stanzstrecke    aus     wird          das        Band        Kaltprofilieranlagen    27, 28     und    29     zugeführt.     In diesen aus mehreren hintereinander angeordneten    Rollenpaaren gebildeten Anlagen erhalten die beiden       Flansche        sowie,    der Steg die gewünschte Querschnitts  form.  



  Nunmehr werden die drei Profilstränge zusammen  geführt. Wichtig ist eine genaue Synchronisation der  einzelnen Stränge, die auf verschiedene Weise, beispiels  weise über gesteuerte Schlingen 30 und 31, bewerk  stelligt     werden        kann.    Über einen     Führungsrollensatz    oder  eine Gleitführung 32 gelangt der aus den drei Einzel  teilen gebildete Strang zu einer Schweissmaschine 33.  Die Art der     Schweissung    ist - wie bereits ausgeführt   aufgrund der gegebenen Erfordernisse zu wählen.

   Nach  der     Schweissung    und einer in der üblichen Weise er  folgten Abkühlung der Schweissnaht kann der Träger  durch eine Richtmaschine 34 geführt werden, um     evtl.     auftretenden Verzug auszugleichen. Mittels einer  fliegend angeordneten Trennvorrichtung, vorzugsweise  einer Säge 35, wird dann der geschweisste Träger auf  gewünschte Gebrauchslängen geschnitten.  



  Die in     Fig.    2 dargestellte Anlage ist eine vereinfachte       Ausführung    der     Anlage    nach     Fig.    1. Hier wird auf eine  Reihe von Arbeitsoperationen verzichtet und gewisse  Arbeitsunterbrechungen, beispielsweise beim Einsetzen  von     Vormaterialbunden,    bewusst in Kauf genommen.  



  Der     Stahlleichtträger    nach     Fig.    3 ist aus den     längs-          profilierten    Obergurt 36 und Untergurt 37 und dem da  zwischenliegendem quergewellten Steg 40 gebildet. Die  Gurten 36 und 37 sind an den Längskanten zum Steg  hin angerollt. Ausserdem sind sie beidseitig des Steges  mit Längslöchern versehen, die zur Aufnahme von Ver  bindungsmitteln dienen können. Der an den Stellen 38  und 39 angeschweisste Steg ist mit     Längssicken    ausge  stattet.  



  Der Träger nach     Fig.    4 weist unterschiedlich breite  Gurte 41 und 42 auf, die ebenfalls an den Längskanten  zum Steg hin abgebogen sind. Der längsgewellte Steg  43 ist mit den Gurten durch unterbrochene oder durch  gehende     Schweissung    verbunden.  



  Bei den Trägern nach     Fig.    8 und 9 sind die Gurt  kanten gegen den längsgewellten Steg hin abgewinkelt  bzw. angerollt. Bei den Trägern nach     Fig.    10 und 11       sind    die     Gumtkanten    gegen den längsgewellten Steg hin  mehrmals abgewinkelt und liegen am Steg an.  



  Beim Träger nach     Fig.    12 sind die     Gurtkanten    von  dem längsgewellten Steg weg abgebogen.  



  Beim Träger nach     Fig.    13 sind die Gurten als Hohl  profil ausgebildet.  



  Beim Träger nach     Fig.    14 weisen die Gurte     längs-          seitig    verlaufende Sicken auf.  



  Beim Träger nach     Fig.    15 sind die Gurte und der  Steg mit     Ausnehmungen    ersehen.  



  Beim Träger nach     Fig.    16 sind in den Gurten nach       auswärts        gerichtete    Zungen gestanzt.  



  Beim Träger nach     Fig.    17 sind auf den Gurten  Nagelleisten aus     Holz    befestigt.  



  Beim Träger nach     Fig.    18 und 19 sind die Gurte  selbst als nagelbare Profile ausgebildet.  



  Der Träger     nach        Fig.    20     isst    als Innenteil eines     Tele-          gkop-GitteTträgeacs    ausgebildet.  



  Der Träger nach     Fig.    21 ist mit einem konisch ver  laufenden     Langwellensteg    versehen.  



  Für     den    Fall,     d.asis    stumpf gegeneinander     stossende     oder unter einem Winkel an- oder aufeinander stossende  Werkstücke anstelle von Verschweissen durch Hartlöten  miteinander verbunden sind, kann man das Lot vorzugs  weise als Folie vor dem Zusammenfügen der<I>Werk-</I>  stücke an mindestens einer Kante jeder     Verbindungsstelle         an- oder aufwalzen. Hierbei kann das     aufgewalzte    Lot  die Kante Winkel- oder U-förmig umfassen. Es ist selbst  verständlich, dass hierfür ein auf die Werkstoffstärke  und die sonstigen Lötbedingungen abgestimmtes Lot  zur Anwendung kommt.  



  Bei der halbautomatischen Arbeitsweise werden die  Werkstücke in eine Spannvorrichtung eingelegt und ohne  Beachtung eines Lötspaltes fest miteinander verspannt.  Wichtig ist hierbei, dass im wesentlichen elastische  Spannelemente verwandt werden, damit die     Spannkraft     auch während des Lötprozesses erhalten bleibt. Die  Elastizität der Spannelemente sollte     vorteilhafterweise     einstellbar sein, so dass sich auch aus diesem Grunde die  Verwendung von pneumatischen oder hydraulischen  Spanneinrichtungen empfiehlt. Das Erwärmen der  Werkstücke auf     Löttemperatur    kann in bekannter Weise  mit Flammenbrennern oder elektrischen Mitteln er  folgen.  



  Anhand der schematischen Darstellung in     Fig.    5  wird das Aufwalzen der Lötfolie auf die Kanten eines       streifenförmigen    Werkstücks erläutert.  



  Dieses streifenförmige Werkstück a kann der     Auf-          walzvorrichtung    bereits als geschnittener Streifen oder  von einem ringförmig aufgewickelten Band zugeführt  werden. Mittels     Kordierrädchen    b werden die Streifen  kanten c leicht     aufgerauht.    Zur Beseitigung aller Oxyd  reste auf der Oberfläche kann mit rotierenden Bürsten  d die     aufgerauhte    Kante noch zusätzlich bearbeitet wer  den. Die Bandkante durchläuft dann Filzrollen e, welche  das Flussmittel     aufbringen.    Die Lötfolien f werden von  Spulen g     abg:wickelt    und durch Filzrollen h Flussmittel  an den Kanten der Lötfolien aufgebracht.

   Danach  durchläuft die Lötfolie Form- und     Andrückrollen    i,     k     und 1. Gegebenenfalls kann das Flussmittel auch erst  nach dem     Aufwalzen        der    Folie aufgebracht werden.       Fig.    6 zeigt ein streifenförmiges Werkstück mit einer an  gewalzten Lötfolie. Die     Lötfolie    ist normalerweise 0,1  bis 0,3 mm stark und überdeckt die Kanten des Werk  stücks um wenige Millimeter.  



  Im Beispiel nach     Fig.    7 wird eine vollkontinuierliche  Herstellung von profilierten und hartgelöteten Längs  trägern veranschaulicht. Als     Vormaterial    wird vorzugs  weise zu Ringen 1, 2, 3 aufgewickeltes Band     verwendet.     Diese R     nee    werden von Haspeln 4, 5 und 6     abgespult.     Die Bänder können dann nicht gezeichnete     Richtma-          schinen    und Einrichtungen zum     Aneinanderschweissen     der Bandenden durchlaufen.

   Während die äusseren       Walzbänder    1 und 3 durch     Profiliereinrichtungen    27  und 29 hindurchgeführt werden, durchläuft das Mittel  band 2 zunächst eine gestrichelt angedeutete Vorrich  tung 47 zum Aufwalzen der Lötfolie, die bei der Be  schreibung der Walzvorrichtung nach     Fig.    5     nähzr    er  läutert ist. Das Mittelband 2 durchläuft dann weiterhin  eine sogenannte Wellenmaschine 48. Während das Auf  bringen des Flussmittels beim Mittelband in der weiter  oben beschriebenen Weise in Verbindung mit dem     Auf-          walzon    der Lötfolie erfolgt, kann das Flussmittel an den  beiden äusseren Bändern nach dem Profilieren durch  Einrichtungen 49 und 50 aufgebracht werden.

   Nunmehr  werden die drei Profilstränge     zusammengeführt,    und  zwar in einer     vorteilhafterweise    aus mehreren profilierten  Rollen bestehenden     Andrückeinrichtung    51. Die Druck  kraft jeder einzelnen Rolle ist separat einstellbar. Das  Löten erfolgt mittels einer bekannten Wärmequelle, z. B.  einer     Flammstrecke,    einem     Öfen        od--r    mit elektrischen  Mitteln im gestrichelt angedeuteten Bereich 52.

   Nach  der     Hartlötung    und einer in der     üblichen    Weise     erfolgten       Abkühlung, gegebenenfalls in Verbindung mit der     Ent-          fernung        der        Flussmittekückstände,        kann        der    Träger mit  tels einer fliegenden Säge 35 auf die jeweiligen Ge  brauchslängen geschnitten werden.  



  Die in den Figuren dargestellten     Stahlleichtträger     können ohne weiteres auch in allen erdenklichen Kom  binationen zusammengesetzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei Einzelteilen zusammengeschweissten oder -gelöte ten profilierten Längsträgern, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Arbeitsoperationen an den Einzelteilen, gleichfalls das Zusamrnenschweissen oder Zusammen löten der Einzelteile sowie das Unterteilen eines ge- schweissten bzw. gelöteten Trägers in einer einzigen An lage vorgenommen werden.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch elastisch wirkende Einspannvomrichtungen für die Werkstücke. III. Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellter Stahlleichtträger, mit einem zwischen einem Ober- und einem Untergurt befestigten wellenförmigen Steg, gekennzeichnet durch eine durch Schweissen bzw. Hartlöten hergestellte Verbindung zwischen dem Steg (40 bzw. 43) und den Gurten (36, 37 bzw. 41, 42). IV.

   Verwendung des Stahlleichtträgers nach Patent anspruch III als Innenteil eines Teleskop-Gitterträgers (Fig. 20). UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das bandförmige Ausgangsmaterial in einer Weise durch den ersten Teil der Fertigungsanlage geführt wird, dass die Einzelteile beim Eintritt in die gemeinsame Schweiss- bzw. Lötvorrichtung bereits die richtige Lage zueinander haben. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Einzelteile erst vor Eintritt in die gemeinsame Schweiss- bzw. Lötvorrichtung in die rich tige Lage zueinander überführt werden. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 1 und 2, bei dem stumpf gegeneinander- stossende oder unter einem Winkel an- oder aufeinan- derstossende Werkstücke durch Hantlöten miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot, vorzugsweise als Folie, vor dem Zusammenfügen der Werkstücke an mindestens einer Kante jeder Ver bindungsstelle an- bzw. aufgewalzt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante beim Aufwalzen des Lots von diesem Winkel- oder U-förmig umfasst wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Lötkanten vor dem Aufbringen des Lots leicht aufgerauht und wenn nötig durch mechanische Mittel zusätzlich gesäubert wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Aufwalzen des Lots ein Flussmittel aufgebracht wird. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Aggregate und Einrichtungen für die Bearbeitung der verschiedenen Einzelteile jeweils neben-, hinter- oder übereinander angeordnet sind. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Elastizität der Einspannvorrich- tungen einstellbar ist.

   9. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III, da durch gekennzeichnet, dass die längsseitigen Gurtkanten zum Steg hin abgebogen bis angerollt sind (Fig. 3, 4, 8 und 9).

   10. Stahlleichtträger nach Patentanspruch 11I, da durch gekennzeichnet, dass die längsseitigen Gurtkanten bis zur Anlage an den Steg mehrmals abgewinkelt sind (Fig. 10, 11). 11. Stahlleichtträger nach Patentanspruch IR, da durch gekennzeichnet, dass die längsseitigen Gurtkanten vom Steg weg abgebogen sind (Fig. 12). 12. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III, da durch gekennzeichnet, dass die Gurten als Hohlprofil ausgebildet sind (Fig. 13).

   13. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III und den Unteransprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurten längs verlaufende Sicken aufweisen (Fig. 14). 14. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III und den Unteransprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurten. und der Steg mit Ausnehmungen ver sehen sind (Fig. 15).

   15. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III und den Unteransprüchen 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Gurten nach auswärts gerichtete Zungen ge stanzt sind (Fig. 16). 16. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III und den Unteransprüchen 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Gurten Nagelleisten aus Holz befestigt sind (Fig. 17).

   17. Stahlleichtträger nach Patentanspruch III, ge kennzeichnet durch Ausbildung der Gurten als nagel- bare Profile (Fig. 18, 19). 18. Stahlleichtträger nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg konisch verläuft (Fig. 21).