DE2305620C2

DE2305620C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen bogenförmiger Bauplatten

Info

Publication number: DE2305620C2
Application number: DE19732305620
Authority: DE
Inventors: Gary A. Golden Col. Knudson
Original assignee: Individual
Current assignee: Mic Industries Inc Mclean Va Us
Priority date: 1972-02-14
Filing date: 1973-02-06
Publication date: 1982-12-02
Also published as: GB1418407A; CA985869A; AU5185573A; DE2305620A1; FR2172250A1; FR2172250B1

Description

späteren Zusammenbau der einzelnen Bauplatten die Seitenteile benachbarte) Üauplatten aneinanderliegen und deren Wellenberge und Wellentäler ineinander eingreifen können, wodurch sich eine formschlüssige Verbindung schaffen läßt, die Schrauben, Nieten ode. Schweißungen überflüssig macht.

Dadurch, daß bei der Vorrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung gleichzeitig mit dem Formen »ii; Querwüllungen in dem Bodenteil auch ein sich abwärts erstreckender Bogen in dem Bodenteil gebildet wird, erhält die dafür erforderliche Vorrichtung zum Herstellen der Bauplatten einen wesentlich einfacheren Aufbau Ui¹O lsi ■..■cz'.ntlicb. einfacher steuerbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

F i g. I einen Abschnitt einer Bauplatte, von der beim Herstellen einer bogenförmigen Bauplatte ausgegangen wird,

F i g. 2 einen Abschnitt einer fertigen bogenförmigen Bauplatte,

F i g. 3 eine Vorrichtung zum Herstellen von bogenförmigen Bauplatten der in F i g. 2 gezeigten Art,

F i g. 4 die Vorrichtung von F i g. 3 in Draufsich;.

Fig.5 die Vorrichtung von Fig.4 in Seitenansicht und

die F i g. 6 und 7 in Seiten- bzw. Vorderansicht ein aus bogenförmigen Bauplatten der in F i g. 2 gezeigten Art hergestelltes selbsttragendes Bauwerk.

F i g. 1 zeigt die Ausgangsform einer im Querschnitt insgesamt U-förmigen Bauplatte, aus der eine bogenförmige Bauplatte 13 hergestellt wird, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist Gemäß Fig. 1 hat die Bauplatte in ihrer Ausgangsform einen ebenen Bodenteil 22, zwei in gegenseitigem Abstand von den Randkanten des Bodenteils quer zu diesem nach oben vorstehende Seitenteile 23 und 24 und einen oberen, nach innen gebogenen Flanschteil 25, der von der oberen Randkante des Seitenteils 23 quer von dem Seitenteil 23 vorsteht Weiter ragt ein nach außen gebogener Flanschteil 26 von der oberen Randkante des Seitenteils 24 nach außen vor und erstreckt srh quer zu demselben. Der Flanschteil 26 weist einen nach unten gebogenen Abschlußteil 26a an seinem äußeren Rand auf. Der nach innen gebogene Flanschteil 25 weist einen Anschlußabschnitt 25a auf, der auf den Flanschteil 25 zu dem Seitenteil 23 hin zurückgebogen ist, so daß der Flanschteil 25 in diesem Bereich eine doppelte Dicke hat Der inijesamt U-förmige Querschnitt dieser Bauplatte weist somit fünf rechtwinkelige Ecken auf. Die zwischen dem Seitenteil

24, dem Flanschteil 26 und dem Anschlußieil 26a gebildete Öffnung hat eine großes? Breite als der Flanschteil

25, so daß diese Öffnung den Flanschteil 25 der benachbarten Platte beim Zusammenbau der bogenförmigen Bauplatten 13 (vgl. F i g. 6 und 7) aufnehmen kann.

Aus der Ausgangsform der in F i g. 1 gezeigten Bauplatte wird durch Rollformung die in Fig.2 gezeigte bogenförmige Bauplatte hergestellt (die Bogenform ist lediglich in F i g. 7 zu erkennen). Die bogenförmige Bauplatte 13 wird hergestellt, indem eine Platte der in Fig. I gezeigten Art mit Querwellungen in den Seitenteilen 23 und 24 über deren gesamter Länge versehen wird. Die Querwe Jungen bestehen aus miteinander abwechselnden Wellentälern 31 und Wellenbergen 32. Die Querwellungen in den Seitenteilen 23, 24 erstrekken sich über die gesamte Länge der Bauplatte 13 und verjüngen sich zu den Flanschteilen 25, 26 hin, so dad die größte Tiefe der Querwellungen an den Randkanten des Bodenteils 22 vorliegt urin die "Liefe &;.·■ Querwellungen aur jeciem Seitenteil nach oben hin zu einer Stelle unterhalb der oberen P.andknnten der Seitenteile abnimmt Diese sich zu den F!*.«so:.-lier-, ^i-i vefjuss^tns iien Querwellungen ergeben die gröbte Festigkeit im Ber-i-h «es Bodenteils 22 und belassen den oberen Randbereich der Seitenteile 23, 24 im wesentlichen giui'u Abf diese Weise hat die fertige bogenförmige Rauplatte 13 keine inneren Spannungen, die bestrebt sein ίο könnten, die Bauplatte 13 zu verwinden. Nach dem Zusammenbau der bogenförmigen Bauplatten 13 greifen Wellentäler 31 and Wellenberge 32 von benachbarten Seitenteilen ineinander ein und schaffen eine ίοπτι-schlüssige Verbindung, die eine Relativbewegung zwisehen den Seitenteilen nach deren Zusammenbau verhindert Weiter werden in dem Bodenteil 22 Querwellungen mit abwechselnden Wellentälern 33 und Wellenbergen 34 gebildet, die die gewünschte Wölbung oder Bogenform der Bauplatten 13 ergeben, v/ie im Zusammenhang mit den F i g. 3 bis 5 noch näher beschrieben.

Die Vorrichtung zur Herstellung der Querwellungen in den Seitenteilen 23, 24 und dem BoH.«;nteil 22 der Bauplatte 13 weist gemäß den F i g. 3 bis 5 ein Paar zusammenwirkende konusartige Seitenrollen öl, 62 für den Seitenteil 23 und ein weiteres Paar zusammenwirkende konusartige Seitenrollen 63,64 für den Seitenteil 24 auf. Die äußeren Seitenrollen 61, 64 der beiden Seitenrollenpaare haben jeweils einen nach oben konvergierenden Umriß, während die andere Seitenrolle 62,63 jedes Seitenrollenpaares einen nach unten konvergierenden Umriß hat Jede Seitenrolle weist .nehrere radial verlaufende und über den Umfang in gegenseitigem Abstand angeordnete Finger 65 auf, die mit den Fingern •Jer anderen Seitenrolle des Seitenrollenpaares kämmen, so daß beim Durchführen der Bauplatte 13 zwischen einem Seitenrollenpaar die sich verjüngenden Querwellungen mit den abwechselnden Wellentälern 31 und Wellenbergen 32 in deren Seitenteile 23, 24 eingepreßt werden, wobei der Vorschub der Bauplatte kon-♦o tinuierlich erfolgt

In Vorschubrichtung hinter den Seitenrollen sind eine innere Bodenrolle 68 und eine äußere Bodenrolle 69 vorgesehen, die die Querwellungen in dem Bodenteil 22 herstellen. Die innere Bodenrolle 68 weist einen konvexen Umriß auf, während die äußere Bodenrolle 69 einen dazu komplementären konkaven Umriß aufweist. Die innere Bodenrolle 68 weist mehrere radial verlaufende, über ihren Umfang in gegenseitigem Abstand angeordnete Finger 71 auf, welche mit radial verlaufenden, über den Umfang in gegenseitigem Abstand angeordneten Fingern 72 an der äußeren Bodenrolle 69 kämmen, um beim Durchlauf der Bauplatte deren Querwellungen in dem Bodenteil 22 zu bilden.

Der Antrieb für die Seitenrollenpaare 61, 62 und 63, 64 sowie für das Bodenrollenpaar 68, 69 erfolgt über eine einzige Antriebswelle 5, die mit einem einzigen Antriebsmotor M gekuppelt ist Die Antriebswelle S ist mit einer Welle 75 verbunden, die von den entgegengesetzten Enden der äußeren Bodenrolle 69 ausgeht, und weist ein Kegelzahnrad 76 auf, das auf der Welle 75 sitzt und mit einen kühneren Kegelzahnrad 77 kämmt, welches auf einer vertikalen Welle 78 sitzt Die Welle 78 ist mit einerr: Kettenzahnrad 79 verbunden, das auf einer Nocken!, pplung 81 befestigt ist. Das lCe'tewzannrad 79 kämmt m>t einem Kettenzahnrad 82, welches fest auf einer WeI': S3 sitzt, die mit der Seitenrolie 61 verbuken ist. Cjs ande γ Ende der Welle 83 traf »ir Zahnrad 84, welches mit einem Zahnrad 86 auf ein3r

Welle 85 kämmt. Die Welle 85 ist mit der Seitenrolle 62 verbunden. Die .Seitenrollen 61 und 62 drehen sich aufgrund dieser Antriebsanordnung gegenläufig.

Die Nockenkupplung 81. die die Verbindung zwischen der Welle 78 und dem Zahnrad 79 an der Seitenrolle 61 herstellt, ist so ausgebildet, daß der Antriebsmotor M über die Antriebswelle Sdie Seitenrollen 61,62 über die Nockenkupplung antreibt, welche ermöglicht, daß sich die Seitenrollen frei von dem Antriebsmotor M drehen können, wenn sich das Zahnrad 79 schneller als die innere Welle 78 dreht und diese überholt. Das Ende der Welle 75, das sich auf der zu der Welle 83 entgegengesetzten Seite befindet, trägt ein Zahnrad 79. das mi; einem Zahnrad 98 auf einer Welle 99 kämmt, die die innere Bodenrolle 68 trägt. Für den Antrieb der Seitenrollen 63 und 64 sind entsprechende Wellen 92 und 95 und Zahnräder 93 und 94 vorgesehen, und die Antriebsverbindung mit den Seitenrollen 61, 62 wird über eine Kette 89 hergestellt, über die das Zahnrad 88 ein Zahnrad 91 antreibt, was aus ilen F ι g. J bis 5 ohne weiteres hervorgeht.

Bei der Herstellung der Querwellungen in der Bauplatte 13 wird die in F i g. I dargestellte Bauplatte zunächst durch die Seitenrollen 61, 62 und 63, 64 hindurchgeführt und danach zwischen die innere Bodenrolle 68 und die äußere Bodenrolle 69 eingeführt. Am Anfang werden die Seitenrollen formschlüssig über den Zahnradantrieb angetrieben, um die Bauplatte zwischen den Seitenrollen hindurchzuziehen. Sobald die Bauplatte die Bodenrollen 68 und 69 erreicht, wird die Bauplatte schneller durchgezogen, als es dem Umlauf der Seitenrollen entspricht, so daß diese nunmehr leerlaufen und die Bauplatte lediglich durch die Kraft gezogen wird, welche auf sie durch die Bodcnrollcn 68, 69 übertragen wird.

Claims

Patentansprüche:

!. Vorrichtung mit zwei Paar zusammenwirkenden konusartigen Seitenrollen (61, 62; 63, 64) und mit einer inneren Bodenrolle (68) und einer äußeren Bodenrolle (69) zum Herstellen bogenförmiger Bauplatten (13) mit insgesamt U-förmigem Querschnitt mit einem Bodenteil (22) und mit zwei an dessen Randkanten nach oben vorstehenden Seitenteilen (23, 24), die jeweils einen Flanschteil (25, 26) aufweisen, von denen einer um einen Flanschteil einer benachbarten Bauplatte (13) umbiegbar ist, dadurch gekennzeichnet,daß die Seitenrollen (61,62; 63,64) jeweils radial verlaufende, über den Umfang im Abstand verteilte Finger (65) aufweisen, die bei jedem Seitenrollenpaar miteinander kämmen und während des Durchlaufens der Seitenteile wechselnde Wellentäler (31) und Wellenberge (32) darin ausbilden, daß die innere Bodenrolle (68) und die -laßere Bodenrolle (69) zur Aufnahme des Bodenteils (22) der Bauplatte eine konvexe bzw. eine konkave Form sowie jeweils mehrere radial verlaufende, im Umfangsabstand verteilte Finger (71 bzw. 72) aufweisen, die miteinander kämmen, daß zum gleichzeitigen Antrieb der Seitenrollen (61, 62,63,64) und der BodenroSkn (68,69) ein Antriebsmotor (M), eine zwischen dem Antriebsmotor (M) und den Seitenrollen (61, 62, 63, 64) sowie den Bodenroilen (68, 69) angeordnete Antriebskette und zur Kraftübertragung auf die Bodenrollen (68, 69) eine Nockcnkupplung (81) vorgesehen sind, welch letztere ermöglicht, daß di< Seitenrollen (61, 62, 63, 64) direkt von dem Antriebsmotor (M) angetrieben werden, bis die Bauplatte zv üchen die beiden Bodenrollen (68, 69) einläuft, wobei zu diesem Zeitpunkt als Folge des Durchziehens der Bauplatte (13) durch die Seitenrollen (61, 62, 63, 64) letztere mittels der Drehung der beiden Bodenrollen (68,69) rotieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenrolle (61, 64) jedes Seitenrollenpaares einen nach oben konvergierenden Umriß und die andere Seitenrolle (62, 63) jedes Seitenrollenpaares einen nach unten konvergierenden Umriß hat.
3. Verfahren zum Herstellen bogenförmiger Bauplatten aus Blech mit einem insgesamt U-förmigen Querschnitt mit einem Bodenteil und mit zwei an dessen Randkanten nach oben vorstehenden Seitenteilen, die jeweils einen Flanschteil aufwei en, von denen einer um einen Flanschteil einer benachbarten Bauplatte umbiegbar ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Herstellen eines relativ geraden Bauplattenteils mit einem insgesamt U-förmigen Querschnitt mit fünf rechtwinkeligen Ecken, mit dem Bodenteil, den Seitenteilen, einem eingebogenen und einem ausgebogenen Flanschteil und einem Flanschverriegelungsteil;

Formen von Qüerwellungen in den Seitenteilen-, und Formen von Qüerwellüngen in dem Bodenteil und gleichzeitig damit Formen eines sich abwärts erstreckenden Bogens in dem Bodenteil.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 3 angegebenen Art zum Herstellen bogenförmiger Bauplatten.

Solche Bauplatten werden zum Errichten von selbsttragenden Bauwerken verwendet. Diese Bauwerke haben ein Vorteil, daß sie industriell vorgefertigt und an der Baustelle zusammengesetzt werden können, ohne daß Verstrebungen, Säulen und dgl. erforderlich sind.

Es sind bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt (US-PS 31 71 517), bei denen eine zunächst gerade Bauplatte mit U-förmigem Querschnitt zwischen den konusartigen Seitenrollen und der inneren sowie der äußeren Bodenrolle im Grundriß kreisförmige Erhebungen und Vertiefungen eingeprägt erhält, die die Bauplatte versteifen sollen. Diesen Rollen ist in der Vorschubrichtung der Bauplatte eine weitere Rolle nachgeschaltet, die nur den Mittelteil des Steges der im Querschnitt U-förmigen Bauplatte erfaßt und dazu dient, den Steg in der Längsrichtung zu krümmen, d. h. der Bauplatte ihre endgültige Bogenform zu geben. Die bekannte Vorrichtung erfordert demgemäß einen komplizierten Antrieb und eine komplizierte Steuerung, da die Seiten- und Bodenrollen und die diesen nachgeschaltete Rolle in bestimmter Beziehung zueinander angetrieben werden müssen und zusätzlich die nachgeschaltete Rolle eine definierte Zustellung erhalten muß, damit die sich ergebenden bogenföimigen Bauplatten auch den gewünschten Bogen aufweisen. Weiter lassen sich durch die bekannte Vorrichtung und das bekannte Verfahren nur Bauplatten herstellen, bei denen die Seitenteile unter einem Winkel gegen den Bodenteil angeordnet sind, der wesentlich größer als 90° ist. Das hat den Nachteil, daß die Bauplatten nach ihrem Zusammenbau lediglich mit ihren jeweils eine glatte Oberfläche aufweisenden Flanschteilen aneinanderliegen, weshalb die Flanschteile nach dem Umbiegen um Flanschteile benachbarter Bauplatten gewöhnlich noch durch Schrauben, Nieten oder Schweißungen miteinander verbunden werden müssen, um eine gegenseitige Längsverschiebung der zusammengebauten Bauplatten auszuschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau, den Antrieb und die Steuerung der bekannten Vorrichtung und das bekannte Verfahren zu vereinfachen und zu verbessern und gleichzeitig die Herstellung bogenförmiger Bauplatten zu ermöglichen, die sich auf einfachere Weise formschlüssig miteinander verbinden lassen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der

so Patentansprüche I und 3 angegebenen Merkmale bzw. Schritte gelöst

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist nur ein einziger Antriebsmotor für die Seiten- und Bodenrollen erforderlich, und eine Nockenkupplung, die mit den Seitenrollen zusammenwirkt, ermöglicht, daß die Bodenrollen den Boden verformen und dabei die Platte so schnell vorschieben, daß die Seitenrollen leerlaufen und die Bauplatte lediglich durch die Kraft vorgeschoben wird, welche durch die Bodenrollen auf sie übertragen wird. Die Ausbildung der Seuenrollen und der Bodenrollen mit miteinander kämmenden Fingern ermöglicht, in den Seitenteilen sowie im Boden der Bauplatte die gewünschte Bogenform zu geben, so daß den Bodenrollen keine zusätzliche Rolle für diesen Zweck nachgeschaltet zu werden braucht. Ferner ermöglicht diese Ausbildung der Rollen, der Bauplatte Seitenteile zu geben, die einen Winkel in der Größenordnung von 90° mit dem Bodenteil bilden. Das hat den Vorteil, daß beim