DE1752680A1

DE1752680A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahl-Profiltraegern aus Blechen

Info

Publication number: DE1752680A1
Application number: DE19681752680
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Behrenbeck Hans Horst
Original assignee: Huettenwerk Oberhausen AG
Current assignee: Huettenwerk Oberhausen AG
Priority date: 1968-07-02
Filing date: 1968-07-02
Publication date: 1971-07-29
Also published as: CH493714A; NL6908221A; LU58691A1; FR2012134A1; BE733748A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahl-Profilträgern aus Blechen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Stahl-Profilträgern, insbes. T- oder I-Trägern aus Stegblechen und Gurtblechen. Derartige Verfahren sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, wobei zumeist ein Stegblech und jeder Gurt durch zwei Schweißnähte miteinander verbunden werden. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht arbeitet man dabei mit Einrichtungen bestehend aus Maschinengestell, mit Rollen ausgerüsteter Stegblechtransporteinrichtung, mit Rollen ausgerüsteter Gurtblechtransporteinrichtung und Schweißvorrichtung, wobei das Stegblech und die Gurtfläche an der Schweißvorrichtung, zumeist nach vorherigem Heften, mehr oder weniger kontinuierlich vorbeigeführt werden. Im einzelnen ist zum Stand der Technik folgendes vorzutragen:

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Wenn beispielsweise ein T-Träger durch Schweißen hergestellt wird, so werden üblicherweise ein Stegblech und ein einziges Gurtblech durch Schweißung nach einem bekannten Schweißverfahren in den Kehlen zwischen dem Gurtblech und dem Stegblech verbunden. Je nach Dicke des Gurtbleches oder Stegbleches, d.h. nach der Belastung, für die der Stahl-Profilträger bestimmt ist, erhält der Steg entweder eine X-Naht oder keine Vorbereitung, so daß ein T-Stoß oder eine K-Naht entstehen.

Die bekannten Maßnahmen haben zunächst den Nachteil, daß bei der Schweißung im Steg und besonders im Gurt nur dann zusätzliche Blechfasern erfaßt werden, sofern durchgeschweißt wird. Darunter versteht man, daß die Schweißnaht die gesamte Blechdicke durchdringt. Dieses ist jedoch bei T-Stößen nicht immer mit Sicherheit zu erreichen; es ist von der Blechdicke abhängig. Im Gurt können nur die durch den Schweiß^rozeß aufgeschmolzenen Blechfasern erfaßt werden; eine Erfassung aller Pasern ist praktisch unmöglich. Das reduziert die Belastbarkeit. Bei entsprechenden Belastungsfällen trägt nur der von der Schweißung erfaßte Teil der Pasern. - Ein weiterer Nachteil der bekannten Maßnahmen ergibt sich bei der Verarbeitung verschiedener Sonderstähle zu geschweißten Trägern. So hat es sich gezeigt, daß Bleche aus vanadinlegierten Baustählen nach den oben lehr!ebenen Maßnahmen sich zwar schweißen lassen, daß aber in der Schweißnaht, besonders in ddr Wurzel, Zonen vorliegen, die aufgrund der

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Vanadinaufnahme aus dem Grundwerkstoff eine schlechte Kerbschlagzähigkeit aufweisen. Ebensolche niedrigen Kerbschlagzähigkeiten in dieser Zone haben Stähle auf der Basi s Mangan-Chrom-Molybdän-Zirkon.

Die bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Stahl-Profilträgern aus Stegblechen und Gurtblechen sind so eingerichtet, daß nur die beschriebenen Maßnahmen verwirklicht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie zur Herstellung von Stahl-Profilträgern, insbes. T- oder I-Trägern aus Stegblechen und Gurtblechen zu verfahren ist, um bei beliebigen Blechdicken und Werkstoffen das beschriebene Durchschweißen sicher zu stellen, und zwar mit Schweißnähten, die hohe Kerbschlagzähigkeit aufweisen.

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Stahlprofilträgern, insbesondere T- oder I-Trägern, aus Stegblechen und Gurtblechen, wobei ein Stegblech und jeder Gurt durch zwei Schweißnähte miteinander verbunden werden. Die Erfindung besteht darin, daß für die Herstellung eines Gurtes zwei Gurtbleche mit einem etwa der Dicke des Stegbleches entsprechenden Stegblechspalt voneinander angeordnet und das anzuschließende Stegblech in den Stegblechspalt eingeführt und durchschweißend mit den Gurtblechen verbunden wird. Um den Einbrand im Grund-

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werkstoff sehr gering zu halten, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, wenn es darauf ankommt, in der Schweißnaht hohe Kerbschlagzähigkeit sicherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegblech im Bereich der anzuschließenden Gurtbleche angeschrägt wird, während auch die anzuschweißenden Stirnkanten der Gurtbleche angeschrägt werden. Dabei ragt das Stegblech in den Stegblechspalt um die Dicke der Gurtbleche hinein und ist die Anschrägung entsprechend eingerichtet. Dabei arbeitet man nach einem üblichen Schweißverfahren, wobei von Hand, unter Pulver oder mit Schutzgas geschweißt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, bestehend aus Maschinengestell, mit Rollen ausgerüsteter Stegblechtransporteinrichtung, mit Rollen ausgerüsteter Gurtblechtransporteinrichtung und Schweißvorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hauptsächlich gekennzeichnet durch zwei Stegblechklemmbacken über einem Rollgang für das hochkantaufstehende Stegblech, zwei auf die Stegblechklemmbacken aufgesetzte Gurtblechhaltestücke für die mit Stegblechspalt auf den Stegblechklemmbacken anzuordnenden Gurtbleche, und eine Schweißvorrichtung mit zwei, den beiden Stegblechklemmbacken zugeordneten Schweißmaschinen, wobei die Stegblechklemmbacken mit gegen das Stegblech wirkenden Transportrollen

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und außerdem mit gegen die Gurtbleche wirkenden Transportrollen ausgerüstet sind, welch letzteren Transportrollen an den Gurtblech-Haltestücken zugeordnet sind. Dabei wird man im allgemeinen die Anordnung so treffen, daß die Stegblechklemmbacken über hydraulische Zylinderkolbenanordnungen zu betätigen sind, - wobei eine der Stegblechklemmbacken fest im Maschinengestell angeordnet sein kann. Zweckmäßigerweise sind auch die Gurtblechhaltestücke über hydraulische Zylinderkolbenanordnungen am Maschinengestell abgestützt, sie können durch zusätzliche Bolzen fixierbar sein. Im Ergebnis erreicht man so eine genaue Einspannung des Stegbleches und der Gurtbleche beim Schweißvorgang, dadurch gleichsam ein Vorrichten dieser Bleche auf die Maße des herzustellenden Stahl-Profilträgers und außerdem verzugsfreies Schweißen insbes. dann, wenn die beiden Schweißnähte für den Anschluß der beiden Gurtbleche an das in den Stegblechspalt hineinragende Stegblech gleichzeitig gelegt werden. Die beiden Schweißnähte fließen selbstverständlich zu einer gemeinsamen Schweißnaht gleichsam zusammen. Um Stahl-Profilträger mit unterschiedlicher Steghöhe und unterschiedlicher Gurtbreite herzustellen, ist zweckmäßigerweise der Rollgang gegenüber den Stegblechklemmbacken verstellbar. Die Gurtblechhaltestücke können zu diesem Zweck austauschbar sein. Im Rahmen der Erfindung liegt selbstverständlich die kinematische Umkehr, bei der die Stegblechklemmbacken höhenverstellbar sind. Immer empfiehlt es sich, an den Stegblechklemmbacken Aufnahmen für Abschlußschläuche anzuordnen, die unter Zwischenschaltung von Pulver oder Schalen die Schweißnähte nach unten hin abschließen.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vertikalschnitt,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. >

Es möge sich im Ausführungsbeispiel darum handeln, einen T-Träger herzustellen. Dieser Träger wird aus einem Stegblech 1 und zwei Gurtblechen 8, 8^f zusammengeschweißt. Dazu wird zunächst das Stegblech 1, das vor Durchführung des Schweißvorganges an den Stellen, wo die Schweißung erfolgen soll, beidseitig abgeschrägt 1st, auf einen hydraulisch heb- und senkbaren Rollgang 2 gestellt. Außerdem wird das Stegblech 1 zwischen den Stegblechklemmbacken 3 und 3' eingespannt, an deren einander zugekehrten Seiten in Abständen durch Ketten angetriebene griffige Transportrollen 4 und 4' in den Stegblechklemmbacken 3 und 3¹ versenkt, angeordnet sind. Das Einspannen des Stegbleches 1 erfolgt mittels hy-

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draulischer Anstellung der Klemmbacke 3* über eine Zylinderkolbenanordnung 5, diese ist an dem Rahmen 6' abgestützt, der zum Maschinengestell 6, 6' gehört»

An der Oberseite der Stegblechklemmbacken 3 und 3¹ sind in Abständen Transportrollen 7 "und 7^! in den Stegblechklemmbacken 3 Und 3' versenkt angeordnet, auf die die Gurtbleche und 8'in ihrer endgültigen Lage zum Stegblech 1 gelegt werden. Außerdem werden die Gurtbleche 8 und 8' mittels Gurtblechhaltestücken 9 und 9¹ fixiert, die an der Unterseite Aussparungen aufweisen, deren Abmessungen sich jeweils nach der Gurtbreite der herzustellenden Träger richten. An der Unterseite der Aussparungen sind Transportrollen 10 und 10' versenkt angeordnet, so daß die Gurtbleche 8 und 8¹ zwischen den Transportrollen 7 und 7¹ und 10 bzw. 10' liegen. Die Gurtblechhaltestücke 9 und 9¹ werden durch Bolzen 11 und II¹ in ihrer Lage fixiert und durch hydraulische Stützen mittels Zylinderkolbenanordnungen 12 und 12' regelbar angepreßt.

Die von unten, mittels einer Zylinderkolbenanordnung 13 oder dergl. ausgeübte hydraulische Kraft drückt gegen die obere Zyliriderkolbenanordnung 12 und 12', die ihrerseits, wie auch die Zylinderkolbenanordnung 5, an Bügeln 6 und 6' des Maschinengestells, die z.B. starr montierte Winkel sein können, abgestützt sind. An der inneren oberen Kante der Stegblechklemmbacken 3 und 3¹ sind Aussparungen vorge-

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sehen, in denen Schläuche 14 und 14* angeordnet sind, durch die Preßluft geleitet wird, die zum Andrücken einer Kupferschale 17 oder, bei anderen Schweißverfahren, des Unterpulvers dienen.

Vor Beginn des eigentlichen Schweißvorganges werden die zu verbindenden Teile (Stegblech 1 und Gurtbleche 2) in die Vorrichtung eingeschoben, ausgerichtet und können nach üblichen Verfahren (Hand-oder COg-Schwelßung) geheftet. Durch hydraulische Druckvorgabe erfolgt anschließend genaue Ausrichtung, dann beginnt die eigentliche Verblndungsschweissung.

Diese Schweißung erfolgt durch zwei oberhalb der Aufsatzstücke angeordneten Schweißmaschinen 15 und 15^f, von denen Jede eine Seite von Steg und Gurt verbindet. Es kann mit Hand-, Schutzgas- oder Unterpulver-Schweißung gearbeitet werden. Die Schweißung beginnt im Ausführungsbeispiel nach Fig. J5 auf einem Pulverkissen 16, das durch Schläuche in die Kehlen gepreßt wird. Die Schweißung kann, wie Pig. 4 zeigt, auch auf einer Stützlage, z.B. auf einer Kuf>ferschale 17, beginnen, die, wie oben beschrieben, eingebracht wird. Die Füllung der Naht erfolgt durch fortlaufendes Einbringen von Schweißlagen. Bei der Schweißung läuft das StegUeoh 1 zwischen den Transportrollen 4 und 4¹ und die Gurtbleche und 8' zwischen den Transportrollen 10 und 7 bzw. 10^f und 7*.

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Der Vorschub beim Schweißen erfolgt z.B. über den Rollgang -2, der mit den Schweißmaschinen synchron gesteuert wird. Durch die regelbare und nach Bedarf starre Einspannung zwischen den Klemmbacken ergibt sich Verzugsfreiheit des geschweißten Trägers.

Das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht eine einwandfreie Durchschweißung, ohne daß in der Kehle gegengeschweißt wird. Da bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise sämtliche Blechfasern sowohl im Steg als auch im Gurt erfaßt werden können, ist optimale Belastbarkeit der geschweißten Träger gewährleistet. - Die beschriebene Vorrichtung kann - sinngemäß abgeändert - natürlich auch zum Schweissen von I-Trägern aus Einzelteilen, bestehend aus einem Steg und vier Gurthälften, verwendet werden. Dies geschieht folgendermaßen: Zunächst wird - wie oben beschrieben - ein T-Träger durch Schweißung gefertigt.Dieser wird dann aus der Vorrichtung herausgenommen und um l80° gedreht, so daß das Gurtblech nunmehr auf dem unteren Rollgang zu liegen kommt. In dieser Lage wird der Träger wieder in die Vorrichtung eingeführt. Anschließend werden die beiden Gurtbleche wie vorbezeichnet mit dem Stegblech zusammengeschweißt.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Stahl-Profilträgern, insbes. T- oder I-Trägern, aus Stegblechen und Gurtblechen, wobei ein Stegblech und jeder Gurt durch zwei Schweißnähte miteinander verbunden werden, daduroh gekennzeichnet, daß für die Herstellung eines Gurtes zwei Gurtbleche mit einem etwa der Dicke des Stegbleches entsprechenden Stegblechspalt voneinander entfernt angeordnet und das anzuschließende Stegblech in den Stegblechspalt eingeführt sowie durchschweißend mit den Gurtblechen verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegblech im Bereich der anzuschließenden Gurtbleche angeschrägt wird.

J5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die anzuschweißenden Stirnkanten der Gurtbleche angeschrägt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 2, bestehend aus Maschinengestell, mit Rollen ausgerüsteter Stegblechtransporteinrichtung, mit

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Rollen ausgerüsteter Gurtblechtransporteinrichtung und Schweißvorrichtung, gekennzeichnet durch zwei Stegblechklemmbacken (3, 3^f) über einem Rollgang (2) für das Hochkant aufstehende Stegblech (l), zwei auf die Stegblechklemmbacken (3, 3^f) aufgesetzten Gurtblechhaltestücken (9,9') für die mit Stegblechspalt (l8) auf den Stegblechklemmbacken (3,3') anzuordnenden Gurtfläche, und eine Schweißvorrichtung mit zwei, den beiden Stegblechklemmbacken (3*3*) zugeordneten Schweißmaschinen (15,15*), wobei die Stegblechklemmbacken (3,3^!) mit gegen das Stegblech (l) wirkenden Transportrollen (4,4') und außerdem mit gegen die Gurtbleche (8,8') wirkenden Transportrollen (7*7*) ausgerüstet sind, denen Transportrollen (10,10') an den Gurtblech-Haltestücken zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegblechklemmbacken (3*3*) über hydraulische Zylinderkolbenanordnungen (5) zu betätigen sind, - wobei eine Stegblechklemmbacke (3) fest im Maschinengestell (6) angeordnet sein kann.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die GurtblechhaltestUcke (9,9') über hydraulische Zylinderkolbenanordnungen (12,12') am Maschinengestell (6,6') abgestützt sind.

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7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollgang (2) höhenverstellbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4-7» dadurch gekennzeichnet, daß an den Stegblechklemmbacken (3*3*) Aufnahmen für Abschlußschläuche (14,14*) angeordnet sind, die unter Zwischenschaltung von Pulver oder Schalen (17) die Schweißnähte nach unten abschließen.

PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke

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