DE2707722A1

DE2707722A1 - Schweissverfahren zur herstellung von stegtraegern, insbesondere von gruben-ausbaukappen u.dgl. mit kastenprofil

Info

Publication number: DE2707722A1
Application number: DE19772707722
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schulte
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE2707722C2

Description

~Schweißverfahren zur Herstellung von Stegträgern, ins-
besondere von Gruben-Ausbaukappen u.dgl. mit Kastenprofil" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stegträgern u.dgl., insbesondere solchen mit Kastenprofil, durch Verschweißen von Blechen, wobei in den Profilgurt des Stegträgers eine Reihe von Gurtöffnungen eingearbeitet wird und dann der Profilgurt und der Profilsteg durch die Gurtöffnungen hindurch miteinander verschweißt werden.
Es ist bekannt, die hochbelasteten Ausbaukappen ftir Grubenausbauglieder, wie vor allem für schreitende Ausbaugestelle u.dgl., aus dickwandigen Stahlblechen herzustellen, die zu einem Kastenprofil verschweißt werden. Dabei wird der eine Gurt des Kastenprofils mit den Profilstegen in herkömmlicher Weise durch Kehinähte versohweißt, während der andere Gurt durch eine sogenannte Fensterschweissung mit den Stegen verbunden wird. Sei dor Fensterschweissung werden in das Gurtblech schlitzartige Ausnehmungen von einer solchen Abmessung gebrannt, daß durch die so geschaffenen Fenster hindurch eine Kehlnaht-Sohveißv~rbindung hergestellt werden kann.
Diese Verfahrensweise für die Verschweißung von Dickblechen zu hochfesten Kastenträgern ist aber in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Der durch die Fensterverschweißung mit den Stegen verbundene Gurt unterliegt einem erheblichen Schweißverzug, so daß häufig Richtarbeiten erforderlich werden. Außerdem entzieht sich dieses Schweißverfahren weitgehend einer Automatisierung. Die Schweißverbindungen müssen bei der Fensterschweißung sehr sorgfältig von Hand hergestellt werden. Dies erfordert einen hohen Arbeitsaufwand, so daß das Verfahren insgesamt wenig wirtschaftlich ist.
Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Stegträgern, insbesondere Kastenträgern, wie vor allem Ausbaukappen u.
dgl., zu schaffen, welches günstigere Schweißergebnisse liefert und sich auch wirtschaftlicher durchführen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gurtöffnungen als Lochreihe gebohrt und anschließend der Steg und der Gurt unter Auffüllen der Löcher mit Sohweißgut durch die Löcher hindurch punktförmig verschweißt werden.
Eingehende Versuche haben gezeigt, daß sich bei diesem Schweißverfahren erheblich bessere Schweißergebnisse erzielen lassen, wobei auch der Schveißverzug des Gurtes vermieden werden kann. Die Löcher lassen sich als Lochreihen auch auf automatischem Wege herstellen. Die etwa punktförmige Verschveißung zwischen Gurt und Steg kann dabei ebenfalls automatisiert oder teilautomatisiert werden. Wesentlich ist, daß bei der Schweißung soviel Elektrodenmaterial zugeführt wird, daß die Löcher praktisch vollständig mit dem Schweißgut ausgefüllt werden. Dabei läßt sich ohne weiteres auch ein guter Einbrand am Steg und im Umfangsbereich der Löcher und demgemäß eine hochfeste Schweißverbindung erreichen.
Wie Untersuchungen ergeben haben, werden besonders gUnstige Schweißergebnisse erzielt, wenn die Gurtlöcher mit einem Durchmesser gebohrt werden, der kleiner ist als die Gurtstärke, wobei der Lochdurchmesser vorzugsweise etwa 1/3 bis 2/3 der Gurtstärke beträgt. Für das Schweißergebnis von Bedeutung ist auch das Verhältnis von Lochdurchmesser zu Stegdicke, welches vorzugsweise zumindest angenähert auf 1:1,5 eingestellt werden sollte.
Das erfindungsgemäße Schweißverfahren läßt sich mit besonderem Vorteil für die wirtschaftliche Fertigung von Kastenträgern aus Stahlblechen großer Dicke herstellen, obwohl es auch für andere Profilträger, z.B. I-Träger anwendbar ist. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von Gruben-Ausbaukappen, die als Hangendkappen oder als Liegendkappen bzw. Liegendschwellen od.dgl., z.B. für schreitende Grubenausbaugestelle, Schildböcke u.dgl. verwendet werden. Dabei wird zweckmäßig der eine der beiden Gurte in der genannten Weise durch die etwa punktförmigen Schweißverbindungen mit den parallelen Stegen des Kastenprofils verbunden, während der andere Gurt in herkömmlicher Weise, z0B. durch Kehlnähte an den Profilstegen angeschweißt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Ausbaukappe in einer perspektivischen Teilansicht; Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Profilsteg und den Profilgurt vor der Durchführung des Schweißvorganges; Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 nach erfolgter Schweißung.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausbaukappe gemäß der Erfindung weist, wie bekannt, ein Kastenprofil, bestehend aus einem Obergurt 10, einem Untergurt 11 und zwischen Ober- und Untergurt angeordneten parallelen Stegen 12, auf. Die beiden Profilgurte und die Profilstege sind aus starken Blechen gefertigt und zu dem Kastenprofil miteinander verschweißt.
Die Verschweißung des Untergurtes 11 mit den Profilstegen erfolgt in herkömmlicher Weise z.B. durch Kehlnähte 13, Für die Verschweißung des Obergurtes 10 mit den senkrecht dazu stehenden Profilstegen 12 werden in das Gurtblech Lochreihen 14 gebohrt. Dies erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß der Lochdurchmesser nicht nur kleiner ist als die Dicke des Steges 12, sondern auch kleiner als die Dicke des Gurtes 10. Vorzugsweise beträgt der Lochdurchmesser etwa 1/3 bis 2/3 der Gurtstärke.
Bei einer Gurtitärke von 20 mm werden die Löcher 14 zweckmäßig mit einem Durchmesser von etwa 13 mm gebohrt.
Das Verhältnis von Lochdurchmesser zu Stegdicke wird zumindest angenähert auf 1:1,5 eingestellt.
Die Schweißverbindung erfolgt mit Hilfe einer Schweißelektrode 15, welche von außen in das Loch 14 eingeführt wird und beim Schweißvorgang der Schweißstelle soviel Schweißmetall zuführt, daß das Loch praktisch vollständig mit Schweißgut ausgefüllt wird, wie in Fig. 3 bei 16 dargestellt ist. Die Schweißung wird so durchgeführt, daß am Steg 12 ein hinreichend tiefer Einbrand 17 und entsprechend auch am Lochumfang ein guter Einbrand erzielt wird. Fig. 3 zeigt die typische Form einer guten Schweißverbindung.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit der Gurt 10, ähnlich einer Punktschweißung, an den Stegen 12 angeheftet. Es hat sich gezeigt, daß sich mit diesem Verfahren hochfeste Steg- bzw. Kastentr4çr für die Aufnahme hoher Lasten herstellen lassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für die Dickblechschweißung und hierbei vor allem für das Herstellen von Kastenträgern für Grubenausbauteile, wie Hangend- oder Liegendkappen, Liegendschwellen, Bruchschilde, Versatzabkleidungen u.dgl. anwendbar. Leerseite

Claims

Titel: ~Schweißverfahren zur Herstellung von Stegträgern, insbesondere von Gruben-Ausbaukappen u.dgl. mit Kastenprofil" Ansprüche: 1.Verfahren zur Herstellung von Stegträgern u.dgl., insbesondere solchen mit Kastenprofil, durch Verschweißen von Blechen, wobei in den Profilgurt des Stegträgers eine Reihe von Gurtöfinungen eingearbeitet werden und dann der Steg und der Profilgurt durch die Gurtöffnungen hindurch miteinander verschweißt werden, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gurt-Öffnungen als Lochreihe (14) gebohrt und anschließend der Steg (12) und der Gurt (10) unter Auffüllen der Löcher (14) mit Schweißgut durch die Löcher hindurch etwa punktförmig verschweißt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t ,daß die Löcher (14) einen Durchmesser erhalten, der kleiner ist als die Gurtstärke.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Lochdurchmesser auf etwa 1/3 bis 2/3 der Gurtstärke bemessen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verhältnis von Lochdurchmesser zu Stegdicke zumindest angenähert auf 1:1,5 eingestellt wird.
5. Grubenausbauteil, insbesondere Ausbaukappe, welches nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist, wobei es ein Kastenprofil mit mehreren zwischen Ober- und Untergurt (10, 11) in ParallelOage eingeschweißten Profilstegen (12) aufweist und wobei zumindest der eine Gurt (10) mit den Profilstegen (12) etwa punktförmig verschweißt ist.