DE19805653A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung hoch- und höchst fester Profile - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung hoch- und höchst fester Profile

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Description

Das Verfahren und die Vorrichtung zur Verbindung hoch- und höchstfester Profile hat die zerstörungsfreie und deformationsarme Aufnahme und Übertragung aller auftretenden Belastungen, Kräfte und Momente bis zur vorgegebenen Größe zum Ziel.
Wenn die hoch- und höchstfesten Profile ihre speziellen Festigkeitseigenschaften durch eine Strukturveränderung mittels einer Wärmebehandlung erhalten haben, sind sie nicht oder schlechtschweißbar, weil durch den Wärmeeintrag beim Schweißen die gewollten festigkeitsverbessernden Strukturveränderungen zumindest in den der Schweißbehandlung angrenzenden Bereichen wieder verloren gehen.
Die alternativen Verbindungen zur Schweißverbindung von Profilen werden im wesentlichen durch:
  • 1. Durch geeignete Materialauswahl und/oder Materialbehandlung sowie durch die konstruktive Gestaltung der Verbindung;
  • 2. Durch die Auswahl geeigneter Verbindungsmaterialien und Verbindungsmedien sowie deren Aufbringen und Behandeln bis zum Erreichen des gewünschten Endzustandes;
  • 3. Durch die Auswahl und Anwendung geeigneter physikalischer, chemischer und anderer Behandlung der unter Pkt. 1. genannten Materialien der Verbindung selbst, als auch der unter Pkt. 2. genannten Verbindungsmaterialien und Verbindungsmedien;
    erreicht.
Der gegenwärtige Stand der Verbindungstechnik (ohne Schweißen):
  • - Es ist möglich, die Verbindung für hoch- und höchstfeste Profile durch ein spezielles Verbindungsteil (z. B. ein zugeschnittenes Blech oder Profilstück ) herzustellen, welches genau so, oder ähnlich mit Wärme behandelt wird, wie die Profile selbst. Dadurch werden ähnliche Festigkeitswerte, wie bei den hoch- und höchstfesten Profilen erreicht. Da Schweißen nicht möglich ist, sind Schraub- oder Nietverbindungen anwendbar, aber sehr arbeitszeitaufwendig und dadurch mit sehr hohen Kosten verbunden.
    Die marktüblichen Schrauben und Niete sind auf Grund ihrer, für die hoch- und höchstfesten Profile zu geringen Festigkeitswerte, gegenwärtig für Verbindungen nicht geeignet. Das betrifft auch die Querschnittsschwächung der hoch und höchstfesten Profile durch die notwendigen Bohrungen mit zu großen Durchmesser.
  • - Preßverbindungen der hoch- und höchstfesten Profile könnten durch entsprechend vorbereitete Profilenden realisiert werden, die durch einen entsprechenden Druck miteinander verpreßt werden, einschließlich anderer Arten von Fügen. Da die hoch- und höchstfesten Profile wesentlich schwerer zu verformen sind, wie die bisher verwendeten Profile, wären wesentliche Änderungen notwendig, damit dieses Verfahren für die hoch- und höchstfesten Profile angewendet werden kann.
  • - Das Kleben von Profilverbindungen wäre mit den bisher verwendeten Klebstoffen und -me­ dien aufgrund der zu geringen Festigkeit, besonders durch kleinere Flächen durch geringere Bauhöhen, nicht möglich.
Im weiteren werden die hoch- und höchstfesten Profile zum besseren Verständnis nur noch als Profile bezeichnet.
Beispiel 1
Zwei Profilenden, die tiefgekühlt sind (z. B. mit flüssigen Stickstoff), werden in eine normal temperierte, entsprechend vorbereitete Hülse eingesetzt und dehnen sich beim Erwärmen auf Raumtemperatur aus und erzeugen damit eine Preßverbindung (Schema siehe Fig. 1). Diese Verbindung von Profilen ist nur anwendbar wenn durch die starke Abkühlung keine ungünstige Material- oder Strukturveränderung entsteht. Weiterhin ist zu prüfen, ob diese Verbindung auch beim Einsatz unter extremen Temperaturen den auftretenden Belastungen standhält.
Beispiel 2
Drei Profilenden werden in eine entsprechende vorbereitete Hülse eingeklebt. Der Klebstoff ist so auszuwählen, daß er die entsprechenden Kräfte und Momente zerstörungsfrei von einem Profil zum anderen Profil überträgt. Wenn es die Gesamtkonstruktion erlaubt, kann die Hülse aus normalen Material hergestellt sein, und wäre dann auch schweißbar. Das würde aber an dieser Stelle den Verzicht der Vorteile der Profile bedeuten, wie z. B. geringere Abmessungen.
Es wäre möglich, anstelle der beiden stumpf gestoßenen Profile ein durchgehendes Profil einzusetzen, wenn es die Gesamtlänge o. a. Umstände es erlauben.
In Fig. 2 ist diese Verbindung schematisch dargestellt.

Claims (4)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung von hoch- und höchstfesten Profilen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verbindung alle in den hoch- und höchstfesten Profilen auftretenden Belastungen, Kräfte und Momente bis zu der vorgegebenen Größe zerstörungsfrei und deformationsarm aufnimmt und weiterleitet.
2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Materialauswahl und/oder Materialbehandlung, sowie konstruktive Gestaltung der Verbindung die Vorteile des Einsatzes hoch- und höchstfester Profile für das Gesamtsystem oder die Gesamtkonstruktion, wie z. B. geringes Gewicht, kleinere Abmessungen und Bauhöhen voll genutzt werden können.
3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswahl geeigneten Verbindungsmaterialien und Verbindungsmedien wie z. B. Klebstoffe, Speziallote sowie deren Aufbringen und Behandeln bis zum Erreichen des gewünschten Endzustandes die Vorteile des Einsatzes hoch- und höchstfester Profile für das Gesamtsystem oder die Gesamtkonstruktion voll genutzt werden können
4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete physikalische, chemische und andere Behandlung der Verbindungsmaterialien, sowie der hoch- und höchstfesten Profile die Vorteile des Einsatzes der hoch- und höchstfesten Profile für das Gesamtsystem oder die Gesamtkonstruktion voll genutzt werden können.
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