DE1926866U - Gurtprofiltraeger. - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen Gurtprofilträger aus vergütetem Baustoff, z.B. aus einer wärmebehandelten Aluminiumlegierung, an dem mindestens ein Steg angeschweißt ist, wobei Teile des Profils nach den Seiten hin über den bzw. 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. Die Stege selbst reichen dabei bis an die überstehenden Randzonen der Gurtprofile heran und sind in den durch die Profilränder un d 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.

Demgegenüber bezweckt die Neuerung einen Gurtprofilträger, der derart ausgebildet ist, daß er 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.

Dieses Ziel wird nach der Neuerung dadurch erreicht, daß das jeweilige Profil einen oder mehrere von den Profilrändern abgerückte Stegstummel aufweist, die im Abstand von der Stegstummel-Ausgangsfläche des Profils mit dem eigentlichen Steg bzw. den Stegen verschweißbar sind. Durch das Abrücken der Schweißverbindung von dem eigentlichen Gurt und von den Randzonen des Gurtes wird eine Art Wärmeisolationskissen geschaffen, das eine Vernichtung oder Verschlechterung der durch Vergüten entstandenen Eestigkeitseigenschaften am eigentlichen Gurt verhindert. Im Gegensatz zu den bekannten Schweißkonstruktionen mit Gurtprofilen

können daher bei der Ausführung nach der Neuerung 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 Eigengewichtes 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 Gurtprofil nach der Neuerung läßt sich je nach Anzahl der Stummel zu T-Trägern, Doppel-T-Trägern und zu kastenförmigen Trägern verarbeiten.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung entspricht der Abstand einer jeden Schweißnaht von der Stegstummelausgangsflache des Profils mindestens der Profilstärke des Gurtes. Damit ist die Schweißnaht 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.

Die gleiche Richtung verfolgt eine weitere Maßnahme, die vorsieht, daß die Stegstummel in ihren Stärkemaßen die Stärkemaße der eigentlichen Stege wesentlich, beispielsweise um das Doppelte übersteigen. Hier 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 Stegstummel - wie bereits ausgeführt von den Rändern einen Abstand haben, also zur Mitte des Gurtes hin versetzt sind, wo die Festigkeit keine erhebliche Rolle mehr spielt. Wenn auch die Stegstummel als solche zum Teil stark erwärmt sind, so spielt dies keine Rolle, weil sie im Verhältnis zu den eigentlichen Stegen überdimensioniert sind. Während für übliche Profilträger zwischen Plansch und Steg ein Verhältnis von 1 : O,6 bis 1:0,54 , falls sie aus Werkstoffen gleicher Festigkeit bestehen, vorherrscht, sind hier die Stegstummel wesentlich stärker, 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. Es versteht sich, daß die eigentlichen Stege - wie auch bei anderen Konstruktionen » etwas überdimensioniert sein müssen. Trotz dieser unvermeidlichen überdimensionierungen bleiben die bereits erwähnten Vorteile bezüglich Kosten, Gewicht und Einbaumaße erhalten.

Nach einer weiteren Besonderheit der Neuerung bilden die

Stegstummel im Bereich der zu erstellenden Schweißverbindung durch Absetzen besondere Anschlagflächen für die eigentlichen Stege. Dadurch sind - wie an sich bekannt - die erforderlichen Schweißarbeiten leichter durchführbar. Ebenso ist es zur weiteren Erleichterung des Verschweißens und zur Qualitätsverbesserung der Schweißnaht zweckmäßig, die in Richtung der Stegstummel gesehenen Flächen der abgesetzten Stegstummel-Stirnseiten nach außen hin abzuschrägen.

In der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 Vorderansicht eines kastenförmigen Trägers

mit Gurtprofilen nach der Neuerung 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 Hochkantstegen 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 hj des eigentlichen Gurtes 9 etwa gleich dem oberstandsmaß a der wirksamen Stegstummel 4, Mit IO ist die Ausgangsfläche der Stegstummel 4 bezeichnet. Das Abstandsmaß zwischen Außen-

fläche des Gurtes 2 und der Schweißnaht 8 1st mit h2 bezeichnet. Ferner ist ersichtlich, daß die Stärke άχ der Stegstummel 4 etwa doppelt so groß ist, wie das Stärkenmaß d2 der eigentlichen Stege 3. Mit 11 ist die Spahnungs-Q-Linie bezeichnet.

In dem Diagramm gemäß Fig. 3 bedeuten der Doppelpfeil 12 die maximale Spannung e^max», der Doppelpfeil 13 den Spannungsabfall am Stegstummel 4 des Gurtprofils 2 infolge der überdimensionierung von dj_, der Doppelpfeil· 14 den Spannungsabfall durch den Abstand h2 (Spannungsabfall etwa 20 %) und der Doppelpfeil 15 den Spannungsabfall durch überdimensionierung der eigentlichen Stege 3 (vgl. d₂# ebenfalls ungefähr 20 %). Das Diagramm zeigt die Festigkeitseigenschaften des Profils, die im wesentlichen auch nach dem Verschweißen gegeben sind.

Claims (5)

Schutzansprüche

1. Gurtprofilträger aus vergütetem Baustoff, z.B. aus einer wärmebehandelten Aluminiumlegierung, an dem mindestens ein Steg angeschweißt ist, wobei Teile des Profils nach den Seiten hin über den bzw. über die Stege hinausragen, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Profil (2) einen oder mehrere Stegstummel (4) aufweist, die im Abstand von der Stegstummel-Ausgangsfläche (10) des Profils (2) mit dem eigentlichen Steg bzw. den Stegen (3) verschweißbar sind.

2. Gurtprofilträger nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) einer jeden Schweißnaht (8) von der Stegstummel-Ausgangsfläche (10) des Profils (2) mindestens der Profilstärke (hj) des Gurtes (9) entspricht.

3. Gurtprofilträger nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegstummel (4) in ihren Stärkemaßen (dj^ die Stärkemaße (d₂) der eigentlich-en Stege (3) wesentlich, beispielsweise um das Doppelte übersteigen.

4. Gurtprofilträger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegstummel (4) im Bereich der zu erstellenden Schweißverbindung (8) durch Absetzen (vgl. 6) besondere Anschlagflächen für die eigentlichen Stege (3) bilden.

5. Gurtprofilträger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Stegstummel (4) gesehenen Flächen (7) der abgesetzten Stegstümmel-Stirnseiten nach außen hin abgeschrägt sind.