DD261181A5

DD261181A5 - Profilstab

Info

Publication number: DD261181A5
Application number: DD87299116A
Authority: DD
Inventors: Hans Spelten
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1987-01-06
Publication date: 1988-10-19
Also published as: MX171632B; YU46872B; FI873878A; PT84082A; YU1687A; CS259547B2; HUT44303A; DK465587A; FI873878A0; CN87100148A; PT8657U; RO103630B1; NO873724L; AU591403B2; NZ218857A; NO873724D0; EP0232549A1; IL81180A; SI8710016A; SI8710016B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Profilstab, der zwei Gurte und einen diese verbindenden, an denselben befestigten Steg aufweist. Der Steg hat Ausbuchtungen, die abwechselnd zur einen und zur anderen Seite des Profilstabes weisen. Er ist aus Flachmaterial gebogen, und weist damit keine scharfen Ecken und Kanten auf. Die Gurte sind an den beiden Laengskanten des Steges ueber die gesamte Kantenlaenge desselben ohne Unterbrechungen befestigt. Fig. 1

Description

Profilstab

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Profilstab, der zwei Gurte und einen die Gurte verbindenden, an diesen befestigten Steg aufweist, welcher mit Ausbuchtungen versehen ist, die abwechselnd zur einen und zur anderen Seite des Profilstabes weisen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Profilstäbe dieser Art sind beispielsweise aus der DE-GM 84 20 684.5 bekannt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. dieser Vörveröffentlichung ist der Profilstab im Bereich der Ausbuchtungen jeweils auf der Außenseite mit einer örtlich begrenzten Schweißnaht an den beiden Gurten befestigt. Gemäß Fig. 2 dieser Vorveröffentlichung erfolgt die Befestigung des Steges an den Gurten mittels zweiseitiger Schweißnähte, die im Bereich mittlerer Abschnitte des Steges zwischen den jeweiligen Ausbuchtungen örtlich begrenzt angebracht sind.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß trotz der vielseitigen Anwendbarkeit derartiger Metallprofile bzw. Profilstäbe es nicht möglich ist, die Belastbarkeit derselben exakt nachzuweisen, so daß Oberdimensionierungen die zwangsläufige Folge sind. Überdimensionierungen bedeuten aber er-

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höhtes Gewicht der Profilstäbe und dementsprechend Unwirtschaftlichkeit bei der Handhabung und im praktischen Einsatz.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung einen Profilstab, der zwei Gurte und einen die Gurte verbindenden an diesen befestigtem Steg aufweist zur Anwendung zu bringen, der eine kostengünstige Herstellung bei höheren Gebrauchswerteigenschaften aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Profilstab, der zwei Gurte und einen die Gurte verbindenden, an diesen befestigten Steg aufweist, welcher mit Ausbuchtungen versehen ist, die abwechselnd zur einen und zur anderen Seite des Profilstabes weisen zu schaffen, deren Belastbarkeit nachgewiesen werden kann, wobei eine genaue Dimensionierung erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gurte des Profilstabes an den beiden Längskanten des zwischen diesen angeordneten Steges über die gesamte Kantenlänge des Steges ohne Unterbrechungen befestigt sind. Auf diese Weise wird ein Leichtbau-Metallprofil geschaffen, welches universell bei allen statischen Systemen und Belastungsarten einsetzbar ist, ohne unnötig überdimensioniert werden zu müssen. Auf diese Weise ist es möglich,

derartige Profilstäbe einfach und günstig herzustellen und gleichzeitig enorme Materialmengen bzw. Massen und Gewichte einzusparen. Derartige Profilstäbe können ohne spezielle Produktionseinrichtungen über.all und somit auch in sogenannten Entwicklungsländern preisgünstig und sachgerecht hergestellt werden.

Vorzugsweise sind die aus Metall bestehenden Gurte an dem ebenfalls aus Metall bestehenden Steg des Profilstabes jeweils mit wenigstens einer einseitig oder wechselseitig durchgehenden fortlaufenden Schweißnaht befestigt, die beispielsweise auf einer Seite des Steges verlaufen kann. Weiteren Forderungen entsprechend ist vorgesehen, die Gurte an dem Steg jeweils mit zwei einander gegenüberliegenden durchgehenden, d. h. ununterbrochenen, Schweißnähten zu befestigen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Steg aus Flachmaterial gebogen, wobei seine winklig zueinander verlaufenden Abschnitte der einzelnen Ausbuchtungen über etwa teilkreisförmig gebogene integrale Abschnitte miteinander verbunden sind. Dementsprechend werden scharfkantige Obergänge oder Ecken vermieden, die zu Veränderungen der Materialstruktur und damit Schwächungen in den Eckbereichen der Ausbuchtungen und der Gurt-Steg-Verbindungen führen würden. Da derartige unkontrollierbare Schwächungen erfindungsgemäß mit Sicherheit vermieden werden, ist es erstmals möglich, über ihre gesamte Länge gleichförmige Eigenschaften zu erzielen und Schweißnähte für die Verbindung zwischen dem mittleren Steg und den von diesen verbundenen

Gurten des Metall-Profilstabes zu setzen, ohne daß hierzu komplizierte Produktions- und Prüfeinrichtungen erforderlich wären.

Durch die Erfindung kann man aus Metall bestehende Profilstäbe herstellen, deren Belastbarkeit ohne weiteres zu prüfen und dementsprechend nachzuweisen ist. Es können Profilstäbe mit geraden, abgewinkelten, konisch zulaufenden und anderweitig gebogenen Abschnitten, deren Stegquerschnitte im wesentlichen trapezförmig sind, hergestellt werden. Die Profilstäbe lassen sich sowohl aus Aluminium als auch aus Stahl oder anderem geeigneten Metall herstellen, wobei in jedem Falle Leichtbauweise gewährleistet ist« Es ist eine automatisch durchführbare fehlerfreie Herstellung möglich. Die abgerundet gebogenen Kanten zwischen den trapezförmigen oder wellenförmigen Abschnitten der Stege gewährleisten über ihre gesamte Länge gleichförmige und somit gleichmäßig belastbare Eigenschaften. Die erfindungsgemäßen Profilstäbe sind daher für alle Belastungsfälle optimal einsetzbar. Dabei können sowohl symetrische als auch asymetrische Querschnittsformen angewendet werden. Die Gurte können dementsprechend sowohl parallel als auch in einem Winkel zueinander bzw. rechtwinklig und auch schrägwinklig zu dem Steg verlaufen.

Die Ausbuchtungen des Steges bilden mit den Gurten einen Winkel zwischen 10° bis 170° und vorzugsweise von 60° bis 120 . Die Seitenwände der Ausbuchtungen verlaufen in einem Winkel von 1 bis 89 zur Längsachse bzw. Längsrichtung des Profilstabes bzw. des Steges des Profilstabes.

L ο ι ι σ s

In der einfachsten Ausführungsform bestehen die Gurte des Profilstabes aus Bandmaterial oder sonstigem Flachmaterial. Sie können aber auch aus beliebigen offenen oder geschlossenen Profilen in beliebiger Anordnung gebildet sein. Ebenso können sie in einem Stück aus einem Metallblock warmgewalzt werden.

Da aufgrund der Erfindung die Verformung und damit die Belastbarkeit der Profilstäbe zuverlässig nachweisbar ist, können diese nicht nur optimal ausgelegt, sondern auch in allen Querschnittsformen und/oder Profilierungen bestimmt und wirtschaftlich sinnvoll hergestellt werden.

Aus führungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine axonometrische Darstellung eines Endes des Profilstabes;

Fig. 2: einen horizontalen Schnitt durch einen Teil des Profilstabes nach Fig. 1 im Bereich des seine beiden Gurte verbindenden Steges;

Fig. 3. horizontale Schnitte wie in Fig. 2 abgewandelter

bis 9 *

Ausführungsformen des Profilstabes.

Der Profilstab 1 hat einen Obergurt 2 und einen Untergurt 3, die gemäß Fig. 1 über einen hochkant stehenden Steg 4 miteinander verbunden sind. Obwohl die Gurte 2; 3 in Fig.

parallel zueinander und im wesentlichen rechtwinklig zu dem Steg 4 angeordnet sind, können sie auch unter einem von 90° abweichenden Winkel zum Steg 4 verlaufen, ebenso wie sie gegeneinander einen Winkel einschließen können. Der Winkel zum Steg kann von 10° bis 170° betragen und lieg/t vorzugsweise im Bereich zwischen 60° und 120° und besonders bevorzugt zwischen 75° und 105°.

Die Gurte 2; 3 sind gemäß Fig. 1 aus Bandmaterial bzw.' Flachmaterial gebildet. Sie können auch aus beliebigen Profilstäben U-förmigen, H-förmigen, winkelförmigen oder sonstigen Querschnittes bestehen, ebenso aus im Querschnitt runden, rechteckigen oder quadratischen Hohlkastenprofilen.

Der Steg 4 ist in Längsrichtung desselben derart gebogen ausgebildet, daß er abwechselnd nach der einen oder anderen Seite weisende Ausbuchtungen 5; 6 bildet, deren Flanken in einem Winkel zwischen 1° und 89° zur'Längsachse des Profilstabes 1 verlaufen, .während der die Flanken 7 verbindende Abschnitt 9 jeder Ausbuchtung 5; 6 sich praktisch in Längsrichtung des Profilstabes 1 erstreckt.

Die Obergänge zwischen den Flanken 7 und dem Abschnitt 9 jeder Ausbuchtung sind durch Abrundungen 8 gebildet, die nach einem Radius gebogen sind. Auf diese Weise sind scharfkantige Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten der Ausbuchtungen 5; 6 und zwischen diesen Ausbuchtungen selbst vermieden, die zu unkontrollierbaren Veränderungen der Materialeigenschaften im Steg 4 führen würden.

Die Gurte 2; 3 sind an die entsprechenden Enden des Steges

4 gemäß Fig. 2 mittels einer durchgehenden, d.h. ununterbrochenen Schweißnaht 10 angeschweißt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 erfolgt die Befestigung mit zwei doppelseitig angebrachten Schweißnähten 11; 12. Es ist erkennbar, daß aufgrund der Abrundungen 8 zwischen den einzelnen Abschnitten 7; 9 der Ausbuchtungen 5; 6 die betreffenden Schweißnähte 10; 11; 12 gleichförmig und absatzlos verlaufen und dementsprechend auch gleichförmig erzeugt werden können.

Bei der Ausführungsform aus Fig. 4 sind abwechselnd auf der einen und der anderen Seite des Steges 4 Schweißnähte 13; 14¹endlicher Länge vorgesehen, die sich aber insgesamt zu einer durchgehenden Verbindung zwischen Steg 4 und den Gurten 2; 3 ergänzen.

Während bei den Ausführungsformen gemäß der Figuren 1 bis der Profilstab 1 einen aus Flachmaterial gebogenen Steg 4 aufweist, sind bei den Ausführungsformen gemäß der Figuren

5 und 6 die Gurte 2; 3 mittels zweier Stege 14; 15 miteinander verbunden, die jeweils mittels einer von außen angebrachten Schweißnaht 16; 17 mit den Gurten verbunden sind. Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 die nach außen weisenden Ausbuchtungen 18; 19 der Stege 14; 15 einander gegenüberliegen, sind sie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 gegeneinander versetzt. Im übrigen sind auch die Stege 14; 15 aus Flachmaterial gebogen, so daß sie keine scharfkantigen Ecken aufweisen.

Die Gurte 2; 3 können aber auch mittels mehr als zwei aus Flachmaterial gebogenen Stegen miteinander verbunden sein.

Die Abrundungen 8 sind derart gewählt_t daß deren Radius mindestens dem 1,5-fachen der Wandstärke oder Blechstärke des Materials des bzw. der Stege 4 bzw. 14; 15 entspricht. So können sicher Materialschwächungen an den Umlenkstellen der ununterbrochenen Stege vermieden werden.

Wesentlich ist, daß-die Stege 4; 14, 15 a"us ununterbrochenem Blech- oder Bandmaterial bestehen und etwa trapezförmig mit abgerundeten Umlenkstellen 8 ausgebildet sind, weil andernfalls eine Berechnung der Belastbarkeit und damit eine optimale Dimensionierbarkeit des Trägers oder Profilstabes nicht möglich ist.

Im Sinne der Erfindung hergestellte Profilstäbe oder Profilträger bezüglich ihrer Belastbarkeit können berechnet werden, wenn deren trapezförmig gebogene Stege 4; 14; 15 nur teilweise, nämlich streckenförmig, mit den Gurten 2; 3 verbunden sind. Fig. 7 bis 9 zeigen entsprechende Ausführungsformen .

Gemäß Fig. 7 sind einseitig Schweißnähte 21 endlicher Länge an den in Längsrichtung des Profilstabes 1 verlaufenden Abschnitten 22 des etwa trapezförmig ausgebildeten Steges 4 vorgesehen, mit denen dieser Steg 4 zwischen den Gurten 2; 3 befestigt wird. Der Steg 4 ist also nur im Bereich der in Längsrichtung des Profilstabes 1 verlaufenden Abschnitte 22 mit den Gurten 2; 3 verschweißt, während die

dazwischen befindlichen, schräg verlaufenden Abschnitte 23 nicht mit den Gurten 2; 3 verbunden sind. Es hat sich gezeigt, daß auch derart hergestellte Profilstäbe oder Profilträger auf ihre Tragbarkeit und Belastbarkeit berechnet werden können, so daß sie aus Flachmaterial und sozusagen in Leichtbauweise herstellbar sind.

Gemäß Fig'. 8 ist der senkrecht zwischen den Gurten 2; 3 verlaufende Steg 4 ähnlich wie in Fig. 7 nur im Bereich der gerade bzw. in Längsrichtung des Profilstabes 1 verlaufenden Abschnitte 22 mit den Gurten 3; 4 verschweißt, jedoch sind die Schweißnähte 21 abwechselnd von der einen und der anderen Seite angebracht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind wiederum nur die in Längsrichtung des Profilstabes oder Profilträgers 1 verlaufenden Abschnitte 22 des Steges 4 mit den Gurten 2; 3 verbunden, jedoch sind in diesem Falle Schweißnähte 21 von beiden Seiten an den Abschnitten 22 vorgesehen.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von aus Metall bestehenden Profilstäben oder Profilträgern erläutert worden ist, können die Profilstäbe auch aus Kunststoff oder einer Kombination aus Kunststoff/Holz oder Kunststoff/Metall bestehen. Wichtig ist, daß die trapezförmig gewellten mittleren Stege 4; 14; 15 aus einem ununterbrochenen Band oder Streifen bestehen und keine deren Festigkeit beeinträchtigende Knickstellen aufweisen. Bestehen die Teile der Profilstäbe aus Kunststoff und/oder Holz oder auch Metall, werden sie durch Kleben miteinander verbunden.

Claims

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Patentansprüche

1« Preexists·*«* π"ιit Zvvsx Guriisn ünu θχπ3πϊ uisss vsrOxnuen — den, an denselben befestigten Steg, der Ausbuchtungen aufweist, die abwechselnd zur einen und zur anderen Seite des Profilstabes weisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurte (2, 3) an den beiden Längskanten des Steges (4; 14, 15) über die gesamte Kantenlänge des Steges ohne Unterbrechungen befestigt sind.
2. Profilstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurte (2, 3) an dem Steg (4; 14, 15) jeweils mit einer einseitig oder wechselseitig durchgehenden fortlaufenden Schweißnaht (10; 11, 12, 13, 14¹; 16, 17) befestigt sind.
3. Profilstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurte (2, 3) an dem Steg (4) jeweils mit zwei einander gegenüberliegenden ununterbrochenen Schweißnähten (11, 12) befestigt sind.
4. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (4; 14, 15) aus Flachmaterial- gebogen ist und seine winklig zueinander verlaufenden Abschnitte (7, 9) der einzelnen Ausbuchtungen (5, 6; 18, 19) über teilkreisförmige integrale gebogene Abrundungen (8) miteinander verbunden sind.
5. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (5, 6; 18, 19)

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des Steges (4; 14, 15) rait den Gurten (2, 3) einen Winkel von 10° bis 170° sowohl im Längsschnitt als auch im Querschnitt des Profilstabes (1) bilden.
6. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch - gekennzeichnet* daß die Flanken (7) der Ausbuchtungen (5; 6; 18; 19) in einem Winkel von 1° bis 89° zur Längsachse des Profilstabes (1) verlaufen.
7. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (14; 15) aus zwei oder mehr gebogenen Flachmaterialstreifen besteht.
8. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurte (2; 3) und der Steg (4) einstückig aus einem warmverformten Metallblock bestehen.
9. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (4) aus einem fortlaufenden, ununterbrochenen Streifen oder Band besteht und daß der Radius der gebogenen Abrundung (8) wenigstens dem 1,5-fachen der Dicke des den Steg bildenden Bandes entspricht.
10. Profilstab nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die fortlaufenden Schweißnähte (21) nur an den in Längsrichtung des Profilstabes (1) verlaufenden Abschnitten (22) des Steges (4) vorgesehen sind.

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