DE1484978A1 - Gurtprofiltraeger - Google Patents

Description

• Gurtprofilträger Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtprofilträger aus vergütetem Baustoff, z.B. aus einer wärmebehandelten Aluminiumlegierung, an dem Stege vorgesehen sind und Teile des Gurtprofils nach den Seiten hin über die Stege hinausragen. Bei Gurtprofilen der erwähnten Art hat man bereits erkannt, daß es im Hinblick auf die Festigkeit und die Torsionssteifigkeit zweckmäßig ist, das jeweilige Gurtprofil über die Stege hinausragen zu lassen. Ebenso ist es nicht mehr neu, den Gurt abzusetzen und so Anschlagflächen für die Stege zu schaffen, so daß das nachträgliche Verschweißen erleichtert ist. Bei einer bekannten Kastenträgerkonstruktion weisen zwei über Stege verbundene Gurtprofile leistenartige, zueinander gerichtete Ansätze auf, welche die erwähnten Anschlagflächen für die Stege ergeben. Did Stege selbst reichen dabei bis an die überstehenden Randzonen der Gurtprof ile heran und sind in den durch die Profilränder und die Stege gebildeten Winkelräumen mit dem Profil verschweißt. Diese Konstruktion hat aber den Nachteil, daß beim Schweißen die für die Festigkeit besonders wichtigen Randzonen des Gurtprofils ausgeglüht werden. Für die Praxis bedeutet dies, daß es wenig sinnvoll ist, insbesondere die Gurtprofile aus vergüteten, ausgehärteten oder sonstwie wärmebehandelten Werkstoffen anzufertigen, d.h, es werden zwar vergütete Baustoffe verwendet, jedoch tritt. eine Festigkeitsverminderung ein, die sich nur dadurch wieder herstellen läßt, wenn man den fertig geschweißten Träger abermals einer Wärmebehandlung unterzieht. Dies kann nur in langgestreckten, großvolumigen Öfen durchgeführt werden und nur wenige Träger finden im Ofen Platz. Daher ist für die Nachbehandlung ein mit erheblichen Unkosten verbundener Zeitaufwand erforderlich.

  Bei einfachEnT-Träger-Profilen ist es bekannt, am Gürtelprofil

  einen Stegstummel zum Anschweißen des Stegbleches vorzusehen, wobei das Stummelende abgeschrägt ist, so daß es mit der Schmalseite des Stegbleches eine im Querschnitt spitzwinkelige Nute bildet, die das Schweißmaterial aufnimmt. sei einer anderen Ausführungsform eines einfachen, mit einem Stegstummel versehenen T-Profils ist das Stegblechende dachförmig gestaltet und paßt sich einer im Querschnitt rechtwinkeligen Nute an, wobei die Schrägflächen der Nute gleichzeitig Anlageflächen bilden und zu beiden Seiten der Nute Schweißnähte vorgesehen sind. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen leichten, Verwindungen aufnehmenden, dabei jedoch ausreichend festen Träger zu schaffen, der bei verhältnismäpig geringem Gewicht leicht herstellbar ist und der beispielsweise als Fahrgestellträger für Lastwagenanhänger verwendet werden kann, und der beim Schweißen die für die allgemeine Festigkeit und die Torsionssteifigkeit wichtigen Eigenschaften im Bereich der Randzonen nicht verliert, die durch Vergütungsprozesse vor den Schweißarbeiten entstanden sind. Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie einen Gurtprof ilträger aus vergütetem Baustoff schafft, z.8, aus einer wärmebehandelten Aluminiumlegierung, an dem Stegstummel zum Anschweißen von Stegen vorgesehen,sind, wobei Teile des Profils nach den Seiten hin über die Stege hinausragen, und das Neue besteht in der Vereinigung folgender Maßnahmen: Die Stegstummel sind zum Herstellen eines Doppelstegträgers nach innen versetzt, die Schweißnähte zwischen den Stegstummeln und den Stegen weisen von der Stegstummelausgangsfläche einen Abstand auf, die Stegstummel übersteigen in ihren Stärkemaßen die der Stege wesentlich, z.B. um das Doppelte, die Stegstummel sind für die Stege mit Anschlagflächen versehen. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß durch das Abrücken der Schweißverbindung von dem eigentlichen Gurt und von den Randzonen des Gurtes eine Art Wärmeisolationskissen geschaffen wird, das eine Verschlechterung der durch Vergüten entstandenen Festigkeitseigenschaften am eigentlichen Gurt verhindert. Im Gegensatz zu den bekannten Schweißkonstruktionen mit Gurtprofilen können daher bei der ' erfindungsgemäßen Ausführung die Gurtprofile wegen der vollen Ausnutzbarkeit ihrer Vergütungseigenschaften schwächer gehalten werden, was sowohl mit einer Preissenkung als auch mit einer Verringerung der Abmessungen und einer Verkleinerung des Eigengewichts gleichzusetzen ist. Die Preissenkung für den fertigen Träger beruht vor allem darauf, daß das Einsatzgewicht geringer ist und die Wärmebehandlung der im wesentlichen flachen Gurtprofile viel rationeller durchgeführt werden kann, als die sonst erforderliche Ofenbehandlung der sperrigen Fertigträger. Die geringeren Einbaumaße und das geringere Gewicht sind z.B. bei Kraftfahrzeugen besonders wertvoll, da die Unterbringung der Träger auf engem Raum häufig Schwierigkeiten bereitet und leichte Träger eine Erhöhung der Nutzlast mit sich bringen.
• Das erfindungsgemäße Gurtprofil läßt sich durch die Stegstummel zu Doppel-T-Trägern und zu kastenförmigen Trägern verarbeiten. Weiterhin sind die Schweißnähte soweit von der hoch beanspruchten äußersten Faser des Gurtprofils entfernt, daß die beim Schweißen auftretende Wärme die besonders beanspruchten Stellen nicht über den bei den einzelnen Werkstoffen verschieden liegenden Wärmeumwandlungspunkt hinaus erhitzen kann. Außerdem wirkt das bereits erwähnte Wärmeisolationskissen als Wärmespeicher, der die Wärme nur zögernd abgibt bzw.abstrahlt, so daß es zu keinen gefährlichen Erhitzungen der Gurt-Randzonen kommen kann. Dies umso mehr, als die Stegs tummel von den Rändern einen Abstand haben, also zur Mitte des Gurtes hin versetzt sind, wo die Festigkeit keine erhebliche Rolle mehr spielt. Falls die Stegstummel stark erwärmt werden, ist dies nicht nachteilig, da sie im Verhältnis zu den eigentlichen Stegen überdimensioniert sind. Während für übliche Profilträger zwischen Flansch und Steg ein Verhältnis von 1 : 0,6 bis 1 : 0.54, falls sie aus Werkstoffen gleicher Festigkeit bestehen, vorherrscht, sind hier die Stegstummel wesentlich stärker ausgeführt, so daß sie für die Bemessung der Entfernung des Umwandlungspunktes nicht zu berücksichtigen sind.
• Außerdem brauchen die Stegstummel nicht fester als die Schweißnähte und die eigentlichen Stege zu sein.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 Vorderansicht eines kastenförmigen Trägers mit erfindungsgemäßen Gurtprofilen Fig. 2 Seitenansicht zu Fig. 1 Fig. 3 ein Diagramm, das die Kräfte- bzw. Spannungsverhältnisse an dem Träger gemäß Fig. 1 veranschaulicht.
• Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, besteht der Träger 1 aus zwei gleichartigen Gurtprofilen 2 und eingeschweißten fiochkantstegen 3. Jedes der Gurtprofile 2 weist zueinander gerichtete Stegstummel 4 auf, die gegenüber den Randzonen 5 der Gurte 2 nach innen versetzt sind. Die freien Enden der Stegstummel 4 weisen Absätze 6 auf; ihre Flächen 7 sind abgeschrägt, wodurch die Anbringung der Schweißnähte 8 erleichtert ist. Wie sich ferner aus der Zeichnung ergibt, ist die Stärke h 1 des eigentlichen Gurtes 9 etwa gleich dem Überstandsmaß a der wirksamen Stegstummel 4. Mit 10 ist die Ausgangsfläche der Stegstummel 4 bezeichnet. Das Abstandsmaß zwischen Außenfläche des Gurtes 2 und der Schweißnaht 8 ist mit h 2 bezeichnet. Ferner ist ersichtlich, daß die Stärke d 1 der Stegstummei 4 etwa doppelt so groß ist, wie das Stärkemaß d 2 der eigentlichen Stege 3. Mit 11 ist die Spannungs-O-Linie l9zeichnet.
• In dem Diagramm gemäß Fig. 3 bedeuten der Doppelpfeil 12 die

  maximale Spannung 0' max., der Doppelpfeil 13 den Spannungs-

  abfall am Stegstummel 4 des Gurtprofils 2 infolge der Überdimensionierung von d 1, der Doppelpfeil 14 den Spannungsabfall durch den Abstand h 2 (Spannungsabfall etwa 20 %) und der Doppelpfeil 15 den Spannungsabfall durch Überdimensionierung der eigentlichen Stege 3 (vgl, d 2, ebenfalls ungefähr 20 %). Das Diagramm zeigt die Festigkeitseigenschaften des Profils, die im wesentlichen auch nach dem verschweißen gegeben sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch Gurtprofilträger aus vergütetem Baustoff, z.B. aus einer wärmebehandelten Aluminiumlegierung, an dem Stegstummel zum Anschweißen von Stegen vorgesehen sind, wobei Teile des Profils nach den Seiten hin über die Stege hinaus- ragen, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmales a) Die Stegstummel (4) sind zum Herstellen eines Doppelstegträgers nach innen versetzt, b) die Schweißnähte (8) zwischen den Stegstummeln (4) und den Stegen (3) weisen von der Stegstummelausgangsfläche (10) einen Abstand auf, c) die Stegstummel (4) übersteigen in ihren Stärkemaßen die der Stege (3) wesentlich, z.B, um das Doppelte, d) die Stegstummel (4) sind für die Stege (3) mit Anschlag-flächen (6, 7) versehen.