DE2327657A1

DE2327657A1 - Verfahren zum kontinuierlichen herstellen von geschweissten leichtbautraegerprofilen, insbesondere i- oder ttraegern

Info

Publication number: DE2327657A1
Application number: DE19732327657
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Aschauer; Karl Dipl Ing Steinmair
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1972-06-06
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1974-01-10
Also published as: SU534177A3; FR2187451A1; IT998138B; FR2187451B1; DD104237A5; US3860781A; JPS4962340A; AT321691B

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von geschweißten Leichtbau-Trägerprofilen, insbesondere I- oder T-Trägern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von geschweißten Leichtbau-Trägerprofilen, insbesondere I- oder T-Trägern_s mit gegebenenfalls profilierten Planschen und gegebenenfalls profiliertem Steg aus ■
gewalzten Stahlbändern, wobei die die Plansche (Gurte) und den Steg bildenden Bandstreifen gleicher Wandstärke miteinander durch Längsnahtverschweißen verbunden werden.

So hergestellte Trägerprofile zeichnen sich gegenüber den. durch Warmwalzen in einem Stück hergestellten Trägerprofilen in mancherlei Hinsicht aus: Sie sind bei gleichen
statischen Kennwerten wesentlich leichter als warmgewalzte Trägerprofile, wodurch im modernen Bauwesen beträchtliche
Ersparungen nicht nur an Material, sondern auch an Arbeitsund Transportkosten erreicht werden. Untersuchungen und Berechnungen haben auch ergeben, daß die längsnahtverschweißten Träger in bezug auf Pestigkeitseigenschaften den durch

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Warmwalzen hergestellten Profilen überlegen sind. Besonders I-Träger können hinsichtlich Trägheitsmoment und Widerstandsmoment optimal dimensioniert werden. Weiter kann, wenn die Gurtbleche profiliert werden, die Längssteifigkeit (Beulsicherheit) der Träger in vorteilhafter Weise erhöht werden.

Es ist bereits bekannt (vgl. österreichische Patentschrift Nr. 263.505), Leichtbau-Trägerprofile, wie I- oder T-Träger, durch Längsnahtverschweißen von zwei oder drei Bandstreifen auf kontinuierliche Weise herzustellen. Bei diesem bekannten Verfahren wird jedes Teilband, d.h. jeweils das Band für den Steg und die Bänder für jeden Gurt, von einer eigenen Ablaufgruppe, bestehend aus Ablaufeinrichtung (Abhaspel), Richtmaschine, Schlingenbildner und einer Sehweißeinrichtung zum Verbinden eines Bandendes mit einem Bandanfang abgenommen. Die einzelnen Bandstreifen werden dann in die gewünschte gegenseitige Lage zusammengeführt und zum Trägerprofil verschweißt.

Die beschriebene bekannte Methode ist mit einer Reihe von Nachteilen behaftet: Die Blechbunde für die einzelnen Bandstreifen besitzen produktionsbedingt unterschiedliche Aderlängen. Da beim kontinuierlichen Betrieb jeweils das Bandende eines Bundes mit dem Bandanfang des nächsten Bundes querverschweißt werden muß, ist es unvermeidlich, daß die Querschweißnähte sowohl der Gurten als auch des Steges - entsprechend den verschiedenen Aderlängen der beiden Bänder an verschiedenen Stellen, manchmal ziemlich weit voneinander, am fertigen Träger liegen. Die Querschweißnähte, die den Träger in seinen mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen, müssen dann herausgeschnitten werden, woraus sich

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ein verhältnismäßig hoher Abfall und viele Unterlängen der fertigen Träger ergeben. Wenn bei einer Produktionsanlage der beschriebenen Art nicht für jeden der einzelnen zu verschweißenden Blechstreifen ein eigener Schlingenbildner vorhanden ist_s so ergibt sich eine weitere Schwierigkeit dadurchj, daß die Anlage beim Verschweißen jedes Bandendes mit einem Bandanfang stillgesetzt werden muß» Dadurch wird die Produktivität der Anlage herabgesetzt und der Abfall sowie die Erzeugung von Unterlängen erhöht. Die bekannten Anlagen erfordern überdies zahlreiches Bedienungspersonal für die Durchführung der geschilderten Manipulationenο

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten» Sie hat insbesondere zum Ziel, das kontinuierliche Herstellen von geschweißten Leichtbau-Trägerprofilen_s wie I=- oder T-Trägern_s X'rirtschaftlicher als bisher zu gestalten., die Anlage konstruktiv zu vereinfachen und betriebssicher auszubilden, mit dem Ergebnis, möglichst wenig Betriebsstillstände in Kauf nehmen zu müssen, den Abfall zu verringern und den Aufwand an Bedienungspersonal herabzusetzen»

Dieses Ziel der Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von geschweißten Leichtbau-Trägerprofilen, insbesondere I- oder T-Trägern mit gegebenenfalls profilierten Planschen und gegebenenfalls profiliertem Steg, wobei die die Flansche und den Steg bildenden Bänder gleicher Wandstärke miteinander durch Längsnahtverschweißen verbunden werden, die die Flansche und den Steg bildenden Bänder aus einem einzigen Band geschlitzt und die einzelnen

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Bänder, gegebenenfalls nach Besäumen ihrer Ränder, durch Führungseinrichtungen zur gewünschten Querschnittsform zusammengeführt werden.

Vorteilhaft werden die die Plansche und/oder den Steg bildenden Bänder vor dem Zusammenführen zum gewünschten Querschnittsprofil oder nach dem Verschweißen profiliert.

Das Profilieren nach dem Verschweißen hat den Vorteil, daß beim Zusammenführen der Bandstreifen zur gewünschten Querschnittsform auf die erhöhte Steifigkeit, welche durch die Profilierung erzielt wird, noch keine Rücksicht genommen zu werden braucht, d.h., man kann mit geringeren Krümmungsradien arbeiten, wodurch der Platzbedarf verringert wird.

Die Erfindung umfaßt auch eine Anlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Blechbundablaufeinrichtung eine Blechschlitzeinrichtung angeordnet ist und daß Pührungseinrichtungen vorgesehen sind, um die geschlitzten Bänder zur gewünschten Querschnittsform zusammenzuführen.

Zweckmäßig bestehen die Bandführungseinrichtungen aus vertikal und horizontal verstellbaren Führungsarmen und mindestens je einem zugehörigen Einlaufrollenpaar.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eine Bandführungseinrichtung um eine horizontale Achse drehbar, um mindestens einen Streifen von der Horizontalen in die Vertikale zu verwinden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlage zu seiner Durchführung weisen wesentliche Vorteile gegenüber der

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bisher geübten Arbeitsweise auf. Dies wird durch folgenden Vergleich deutlich: Werden in bekannter Weise zur Her—■ stellung eines I-Profiles drei Bandstreifen zusammengeführt so sind drei voneinander getrennte Ablaufgruppen erforderlich, die jeweils aus Blechbund-Rampe_s Bund-Hubtisch _s Haspel _a Bund-Öffner _s Richtmaschine«, Schopf schere _s Querschweißmaschine und Schlingentisch (Looper) bestehen» Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist nur eine einzige solche Ablaufgruppe für ein-breiteres Band erforderlich„ Die für das Schlitzen des breiten Bandes erforderliche Schneidbzw. Schlitzeinrichtung,, Besäumeinrichtung, Spänezerhacker usw. stellen keine Mehrkosten dar₃ weil auch bei einer bekannten konventionellen Anlage entweder ein breites Blechband auf einer separaten Längszerteilanlage _s Besäumanlage mit Spänezerhacker usw. vorerst in drei Bänder geteilt und neu aufgehaspelt werden muß; oder es müssen anstelle eines unbesäumten billigeren Warmbandes drei wesentlich teurere bereits geteilte schmale Blechbunde angeschafft werden.

Der Hauptvorteil der Erfindung ergibt sich daraus _s daß die Stillstandszeiten der Anlage, die, durch das Einführen eines neuen Blechbundes und das Anschweißen des Bundanfanges bedingt sind., ganz wesentlich herabgesetzt werden. Während früher diese Stillstandszeiten etwa 50 % der Gesamtproduktionszeit betragen haben_s machen sie bei der erfindungsgemäßen Anlage nicht mehr als etwa 20 % aus. Dies bedeutet unter Einrechnung aller sonstigen Stehzeiten für Wartung und Werkzeugwechsel eine Produktionssteigerung der Anlage von etwa 35 %·

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlage zu seiner Durchführung sind in der Zeichnung an einem Ausführungsbei-

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spiel näher erläutert. Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Anlage zum kontinuierlichen Herstellen eines I-Profils mit glattem Stegblech und profilierten Gurten (Flanschen); Fig, 2 der zugehörige Grundriß. Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Führungseinrichtung für die geschlitzten Bänder im Aufriß und Fig. 4 im Grundriß, Fig. 5 stellt eine gegebenenfalls vorhandene Profilierungseinrichtung dar.

Mit 1 ist eine Bundrampe bezeichnet, auf die ein Blechbund 2 aufgesetzt wird. Dieser rollt auf einem Bundhubtisch 3 und gelangt auf eine Haspel 4, von wo das Band üb."· den Bundöffner 5 zur Richtmaschine 6 geführt wird. Das Band läuft weiter über eine Schopfschere 7 zu der Schweißmaschine 8, wo der Bandanfang mit dem Ende des vorangegengenen Bandes querverschweißt wird. Das Band wird nun kontinuierlich durch die Anlage gezogen. Es passiert einen Schlingentisch 9 und eine Bandzentrierungseinrichtung 10 und wird sodann mittels der Schlitzeinrichtung 11 in drei Bandstreifen 12, 13, 14 zerteilt, von denen der mit 12 bezeichnete für die Bildung des Steges und die mit 13 und lH bezeichneten für die Bildung des Ober- bzw, Untergurtes bestimmt sind. An der Schlitzeinrichtung können die Bänder gegebenenfalls besäumt und die Saumstreifen von einem Schrottzerhacker 15 in kurze Streifen zerteilt werden, welche durch ein Förderband 16 entfernt x^erden können.

Die einzelnen Bandstreifen 12, 13, I¹J gelangen nun - wie in den Fig. 3 und 4 vergrößert dargestellt - über einen zweiten Schlingentisch bzw. Schlingengrube 17 nach Passieren von in verschiedene Höhenlage verstellbaren Führungsarmen 18, i8^! _s 18" und Umlenkrollen 19, 19' und 19" zu den jedem Bandstreifen zugeordneten Bandführungseinrichtungen 20, 21, 22. Einer der Führungsarme, u.zw. der Führungsarm 18 für den Bandstreifen

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12 ist um eine -horizontale Achse drehbar, um den Streifen 12 in die Vertikale zu verwinden, überdies können die
Führungsarme 1-8-, 18', 18" auch quer zur Banddurchlauf richtung horizontal verschiebbar sein, wie durch Doppelpfeile angedeutet, um eine Anpassung an verschieden breite Bandstreifen zu ermöglichen.

Die Bandführungseinrichtung" 20 für den Stegstreifen 12 und die Bandführungseinrichtungen 21 und 22 für den Obergurtstreifen 13 und den Untergurtstreifen 14 sind vorteilhaft mit anstellbaren Einlaufrollenpaaren und gegebenenfalls
zusätzlichen Führungsgliedern (Rollen, Leisten od.dgl.)
ausgerüstet, welche eine zuverlässige Führung des durchlaufenden Bandes gewährleisten. Diese Bandführungseinrichtungen können zweckmäßig quer zur Banddurchlaufrichtung auf Schlitten horizontal verfahrbar sein; daher kann beim Einfädeln jede beliebige außermittige Stellung angefahren werden, die der betreffende vom Schlingentisch kommende
Bandstreifen verlangt. Ist der Anfang des Bandstreifens
in die zugehörige Bandführungseinrichtung eingefädelt, so wird diese seitlich so weit verfahren, bis sich die Bandstreifenmitte in der betreffenden Produktionslinie befindet. Dabei können seitliche. Versetzungen und Verwindungen der
Bandstreifen durch die in der vorgelagerten Schlingengrube 17 gebildeten Bandschlingen aufgenommen werden.

Aus den Fig. 2 und 4 ist ersichtlich, daß - von oben gesehen der für den Steg bestimmte Streifen 12, nachdem er durch
Verdrehen des Führungsarmes 18 vertikal gestellt wurde, durch Verschieben der Bandführungseinrichtung 20 seitlich versetzt wurde, während durch entsprechende Einstellung der Bandführungseinrichtungen 21 und 22 die für die Gurte bestimmten Bandstreifen 13, 14 übereinander gesetzt wurden. Anschließend werden die Bänder 13 und I¹J für den Ober- und Untergurt in

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den Profiliermaschinen 23' und 23" profiliert^ während das Stegband 12 unverformt an den Profiliermaschinen vorbeigeführt wird..In der Schweißmaschine 24 werden sodann die drei Bänder 12, 13 _s I^ zur Bildung des gewünschten I-Trägerprofils zusammengeführt und in bekannter Weise verschweißt. Das geschweißte Trägerprofil läuft über einen Ausziehtreiber 25 _s eine Kühlstrecke 26 und eine Richtmaschine 27 zu einer Abtrennvorrichtung 28_s wo das Profil in der gewünschten Länge unterteilt wird.

Nach einer modifizierten Ausführungsform können die Profilierungsmaschxnen 23', 23" weggelassen werden und statt dessen hinter dem Ausziehtreiber 25 eine Profilierungsmaschine 23 "' vorgesehen sein, wie dies in den Fig. 1 und 2 striehliert angedeutet ist. In diesem Fall erfolgt die Profilierung am fertigen I-Profil. In Fig. 5, die einem Schnitt der Profilierungsmaschine 23"' quer zur Förderrichtung veranschaulicht, ist dieser Schritt schematisch für den Obergurt angedeutet. Hier sind mit 29 und 30 Profilierungswalzen bezeichnet. Die fertigen Stücke gelangen dann über einen Auslaufrollgang 31 zur Stapelvorrichtung 32, von wo sie abtransportiert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von ge-. schweißten Leichtbau~Trägerprofilen₃ insbesondere I- oder T-Trägern mit gegebenenfalls profilierten Planschen und gegebenenfalls profiliertem Steg_s wobei die die Plansche und den Steg bildenden Bänder gleicher Wandstärke miteinander durch Längsnahtverschweißen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet₅ daß die die · Plansche und den Steg bildenden Bänder aus einem einzigen Band geschlitzt und die einzelnen Bänder₃ gegebenenfalls nach Besäumen ihrer Ränder_a durch Führungseinrichtungen zur gexTünschten Querschnittsform zusammengeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet_s daß die die Plansche und/oder den Steg bildenden Bänder vor ' dem Zusammenführen zum gewünschten Querschnittsprofil oder nach dem Verschweißen profiliert werden.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit Einrichtungen zum Führen von Blechbändern und zu deren Verschweißen und gegebenenfalls mit einer Profilierungseinrichtung₃ dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Blechbundablaufeinrichtung (4) eine Blechschlitzeinrichtung (11) angeordnet ist und daß Führungseinrichtungen (l8, 18's 18", 20_s 21_s 22) vorgesehen sind, um die geschlitzten Bänder (12, 13₉ 14) zur gewünschten Querschnittsform zusammenzuführen=

H, Anlage nach Anspruch 3₉ dadurch gekennzeichnet₉ daß die Bandführungseinrichtungen aus vertikal und horizontal verstellbaren.Führungsarmen (18j 18'_s 18") und mindestens je einem Einlaufrollenpaar (IS)₅, 19'₉ 19") bestehen=,

5. Anlage nach den Ansprüchen 3 und U_s dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Bandführungseinrichtung (18) um eine horizontale Achse drehbar ist, um mindestens einen Streifen (12) von der Horizontalen in die Vertikale zu verwinden.