DE3115531A1 - Verbindung zum zusammenfuegen eines hauptrohrs und eines hilfsrohrs einer fachwerkkonstruktion - Google Patents

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Verbindung zum Zusammenfügen eines Hauptrohrs und eines Hilfsrohrs einer Fachwerkkonstruktion

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fachwerkkonstruktion, insbesondere eine Verbindung zum Zusammenfügen eines Haupt- und eines Hilfsrohrs, die gemeinsam einen Teil der Fachwerkkonstruktion bilden.

Die einfachste Form einer herkömmlichen Fachwerkkonstruktion umfaßt (vgl. Fig. 1) zwei Hauptrohre bzw. Gurte 1, 3 sowie Hilfsrohre bzw. Pfosten und Diagonale 5, 7, die durch Schweißen zwischen den beiden Hauptrohren befestigt sind. Bei der Herstellung dieser herkömmlichen Konstruktion ist es, wenn die Hauptrohre 1 und 3 Kreisquer schnitt haben, erforderlich, die Endflächen der Hilfsrohre 'j, 7 zu Ellipsen- und Sattelform zu beschneiden und zu bearbeiten. Die Bearbeitungsgenauigkeit muß sehr hoch sein, um zwischen den Hauptrohren 1, 3 und den Hilfsrohren 5, eine enge Verbindung zu erhalten. Infolgedessen ist die Bearbeitung schwierig durchzuführen. Wegen der Ellipsen- und Sattelform der Endflächen der Hilfsrohre 5, 7 ist die Schweißlinie der Schweißverbindung zwischen den Haupt-

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rohren 1, 3 und den Hilfsrohren 5, 7 nicht kreisrund. Diese nichtkreisrunde Schweißlinie erschwert die Schweißarbeiten. Aus diesem Grund ist die Herstellung einer Fachwerkkonstruktion dieser Art nicht leicht.

Bei der herkömmlichen Fachwerkkonstruktion, bei der die Hilfsrohre 5, 7 direkt an die Hauptrohre 1, 3 angeschweißt werden, besteht ferner das Problem, daß bei Beaufschlagung der Konstruktion mit einer Last P (vgl. Fig. 1) in der Verbindungsstelle zwischen den Hauptrohren 1, 3 und den Hilfsrohren 5, 7 eine hohe örtliche Spannung erzeugt wird, die eine örtliche Verformung und damit eine verminderte Festigkeit und Zuverlässigkeit bedingt.

Fig. 4· zeigt eine andere Art einer herkömmlichen Fachwerkkonstruktion mit einer Verbindung 15. Die Verbindung 15 besteht aus einem Hauptteil 9 und Zweigrohren 11, 13, die vom Hauptteil 9 vorspringen, und wird in der in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigten Weise angewandt. D. h., Hilfsrohre 23, 25, 27, 29 und 31 werden zwischen benachbarten Hauptrohren 17, 19 und 21 angeordnet und mit Hilfe der Verbindungen 15 mit letzteren verbunden.

Der Hauptteil 9 der Verbindung 15 hat halbzylindrische Form, Bei der Verwendung dieser Verbindung wird ein komplementäres halbzylindrischer Hauptteil 33 durch Stoßschweißen mit dem Hauptteil 9 verbunden, so daß ein Zylinder entsteht. Dann werden die Endflächen dieses Zylinders, d. h. die l'ndflachen der Halbzylinder 9 und 33, mit der Lnd-Γ lache des Hauplrohrs 17 verschweißt, so daß die Verbindung an dem Hauplrohr 17 befestigt ist. Weitere Verbindungen 15 werden mit den Hauptrohren 19 und 21 in gleicher Weise verbunden. Die Endfläche jedes Hilfsrohrs 23, 25 und

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27 wird mit dem Zweigrohr 11 der Verbindung 15 verschweißt, während jedes der Hilfsrohre 29 und 21 mit seinem Ende mit den Zweigrohren 13 verschweißt wird.

Bei dieser Anordnung ist es nur notwendig, daß die Endflächen der Hilfsrohre 23, 25, 27, 29 und 31 senkrecht /u den Rohrachsen zugerichtet werden, so daß die Bearbeitung keine Schwierigkeiten bietet. Auch wird eine örtliche Verformung dadurch vermieden, daß die Verbindung 15 eine ausreichend große Blechdicke hat. Oedoch kann eine Verbindung 15 mit hinreichend großer Blechstärke nur durch Gießen hergestellt werden. Wenn eine solche Verbindung durch einen Formvorgang herzustellen ist, wird eine extrem große Presse und eine spezielle Technik erforderlich, wodurch die Herstellung der Verbindung schwierig wird und die Kosten für die Verbindung unannehmbar hoch werden.

Ferner wird beim Stoßschweißen zwischen den Zweigrohren 11, 13 der Verbindung 15 und den Hilfsrohren 23, 25, 2.7, 29 und 31 sowie zwischen dem Hauptteil 9 und den Hauptrohren 17, 19, 21 eine unannehmbar hohe Biegespannung erzeugt, wodurch im Fall einer eventuellen Fehlausrichtung der zu verbindenden Rohre die Festigkeit der Konstruktion und damit ihre Zuverlässigkeit verringert wird. Zur Montage der Fachwerkkonstruktion mit der Verbindung 15 ist es daher von Bedeutung, daß die durch Stoßschweißen zu verbindenden Teile mit großer Genauigkeit positioniert werden, was die Herstellung der Konstruktion wiederum erschwert.

Zur Überwindung der Schwierigkeiten bei der Herstellung der Verbindung 15 sowie bei der Positionierung der Verbindungen 15 relativ /u den Hauptrohren 17, 19 und 21 zum Stoßschweißen wurde in Betracht gezogen, eine Verbindung

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14- dadurch zu bilden, daß mit einem Hauptteil 10 Zweigrohre 12 verschweißt werden, die getrennt von dem Hauptteil hergestellt werden, und den Hauptteil 10 auf das Hauptrohr 16 aufzubringen und damit zu verschweißen (vgl. Fig. 8). Bei dieser Lösung ergibt sich jedoch das Problem, daß beim Verschweißen der Zweigrohre 12 mit dem Hauptteil 10 dieselben Schwierigkeiten wie beim Verschweißen der Hilfsrohre mit dem Hauptrohr nach den Fig. 1 und 2 auftreten, weil der Hauptteil 10 eine gekrümmte Oberfläche hat. Außerdem zeigt die durch Schweißen gebildete Verbindung 14 eine verminderte Festigkeit im Schweißabschnitt im Vergleich zu der einstückig ausgebildeten Verbindung IA-,

Die Verbindung 4 nach Fig. 4 wird bei einer anderen Art von Fachvverkkonstruktion verwendet; die Verbindung 4 wird gegossen und hat einen sphärisch geformten hohlen Abschnitt, mit dem Hilfsrohre zu verbinden sind. Fig. 10 zei(|t einen Ausschnitt einer I achwerkkonstruk t ion, bei der diese Verbindung verwendet wird. Dabei sind Hilfsrohre 6, 8, 10 senkrecht mit der Oberfläche des sphärischen Abschnitts 2 verschweißt. Somit genügt es, die Hilfsrohre 6, 8 und 10 an den Enden senkrecht zu ihren Achsen zu bearbeiten, und außerdem sind sie leicht verschweißbar, da die Hilfsrohre 6, 8 und 10 unabhängig von ihren Anschlußwinkeln bezüglich des Hauptrohrs die Oberfläche des sphärischen Abschnitts 2 jederzeit eng kontaktieren. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich jedoch eine verminderte Festigkeit ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 7, weil beim Oberflächensöhweißen häufig Fehlausrichtungen zwischen den Hauptrohren 22, 24 und der Verbindung auftreten, wodurch im der Konstruktion Biegespannungen erzeugt werden. Um diese unerwünschte Erscheinung zu verhindern, müssen die Verbindung 4 und die Hauptrohre 22, 24 sehr genau positioniert werden. Dies ist mit dem Nachteil einer erschwerten Herstellung ver-

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bunden. Ferner werden bei starker Belastung der Hilfsrohre - ebenso wie im Fall von Fig. 3 - in dem sphärischen Abschnitt 2 relativ hohe örtliche Spannungen erzeugt. Ferner besteht die Gefahr, daß bei Beaufschlagung des Hauptrohrs 22, 2A- mit einer starken axialen Druckkraft der sphärische Abschnitt 2 der Verbindung A- an der Übergangsstelle 26 knickt. Die vorgenannten Nachteile haben eine verminderte Festigkeit der Gesamtkonstruktion zur Folge.

Die den beiden herkömmlichen Verbindungen 14 und 15 innewohnenden Nachteile bestehen darin, daß eine zu hohe örtliche Spannung erzeugt wird, weil die Verbindungen IA-, 15 die Spannung nicht gleichmäßig zwischen dem Hauptrohr und dem Hilfsrohr übertragen können, da die Zweigrohre 11, 12 und 13 unter spitzen Winkeln von den Hauptteilen 9, 10 vorspringen, und ferner darin, daß die Festigkeit vermindert wird, weil die vorspringenden Enden der Zweigrohre 11, 12 und 13 vollständig offen sind. Infolgedessen wird die Festigkeit und Betriebszuverlässigkeit einer Fachwerkkonstruktion mit diesen Verbindungen stark vermindert .

Die Fachwerkkonstruktion mit Verbindungen A- ist nur langsam zusammenfügbar, weil die Verbindung A- sowie die Hauptrohre 22, 2A- genau zu positionieren sind, und weist verringerte Zuverlässigkeit und Festigkeit auf, weil der sphärische Abschnitt 2 der Verbindung A- örtlichen Spannungen unterliegt und eventuell an der Stelle, mit der die Hilfsrohre verschweißt sind, knickt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Verbindung, die leicht herstellbar und montierbar ist und mit der die Festigkeit und damit Zuverlässigkeit der Fachwerkkonstruktion verbesserb.ir ist.

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Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Verbindung nach der Erfindung zum Verbinden eines Hauptrohrs und eines Hilfsrohrs einer Fachwerkkonstruktion ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung das Hauptrohr umschließt und daran befestigbar ist, und daß ein Abschnitt der Verbindung, mit dem das Hilfsrohr zu verschweißen ist, aufweitbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine herköimmliche Fachwerkkonstruktion; Fig. 2 eine größere Ansicht eines mit einem Pfeil

A in Fig. 1 bezeichneten Ausschnitts; Fig. 3 eine Schnittansicht III-III nach Fig. 2; Fig. 4· eine Perspektivansicht einer herkömmlichen

Verbindung;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Teils einer Fachwerkkonstruktion, wobei ein Hauptrohr und

ein Hilfsrohr mittels einer Verbindung nach

Fig. 4 verbunden sind;
Fig. 6 eine Längsschnittansicht der Konstruktion

nach Fig . 5;
Fig. 7 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht

der Fachwerkkonstruktion nach Fig. 5; Fig. 8 teilweise im Schnitt eine Endansicht einer

anderen Art einer herkömmlichen Verbindung; Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine weitere

herkömmliche Verbindung;
Fig. 10 einen Abschnitt von Haupt- und Hilfsrohren,

die mittels der Verbindung nach Fig. 9

miteinander verbunden sind; Fig. 11 eine Perspektivansicht eines Containerkrans

mit einer Fachwerkkonstruktion;

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Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Ausleger eines Containerkrans mit Faehwerkkonstruktion, die mittels einer Verbindung entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt ist;

Fig. 13 eine Seitenansicht des Auslegers nach Fig. 12, wobei insbesondere das erste Ausführungsbeispiel der Verbindung gezeigt ist;

Fig. 14 eine Schnittansicht XIV-XIV von Fig. 13, die insbesondere die Verbindung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 15 einen Vertikalschnitt durch die Verbindung 63 von Fig. 12;

Fig. 16 eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Verbindung längs der Linie XVI-XVI von Fig. 15;

Fig. 17 eine Schnittansicht einer Ausbildung, die zur Untersuchung der Spannungsverteilung bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 18 eine Schnittansicht einer Ausbildung, die zur Untersuchung der Spannungsverteilung zum Vergleich mit der Ausbildung nach Fig. 17 verwendet wird;

Fig. 19 Spannungsverläufe in den Ausbildungen nach den Fig. 17 und 18;

Fig. 20 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Verbindung;

Fiq. 21 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Verbindung;

Fiq. 22 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiel;, der Verbindung;

Fig. 23 eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Verbindung; und

Fig. 24 eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels der Verbindung.

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Die Fachwerkkonstruktion, bei der die Erfindung einsetzbar ist, wird in der Praxis als Kranbalken 43 und Ausleger 4-1 eines Containerkrans entsprechend Fig. 11 verwendet. Dabei hat der Ausleger 4-1 drei Hauptrohre bzw. Gurte 45, 47 und 49 sowie sechs Arten von Hilfsrohren bzw. Streben 51, 53, 55, 57, 59 und 61.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zum Verbinden der Haupt- und der Hilfsrohre Verbindungen 63, 65 und 67 verwendet. Nach Fig. 14 sind drei Hauptrohre 45, 47 und 49 an den drei Spitzen eines Dreiecks angeordnet. Eine Mehrzahl Verbindungen 63 ist an dem Hauptrohr 45 in gleichbleibenden Abständen in Längsrichtung des Hauptrohrs befestigt. Ebenso sind Verbindungen 65 und 67 an den Hauptrohren 47 und 49 mit gleichbleibenden Abständen in Längsrichtung der jeweiligen Hauptrohre angeordnet.

Nach den Fig. 14, 15 und 16 weist die Verbindung 63 eine Bohrung mit einem Durchmesser auf, der genau um das Hauptrohr 45 paßt, und weist einen von dem Hauptrohr 45 weg sich erweiternden Abschnitt auf. Die Verbindungen 65 und 67 sind im wesentlichen identisch mit der Verbindung 63 ausgebildet, aber die Bohrungsdurchmesser sind entsprechend den üurchmesserunterschieden der Hauplrohre 47, 49 unterschiedlich, und die Formen der erweiterten Abschnitte sind in Abhängigkeit vom Befestigungswinkel des Hilfsrohrs unterschiedlich.

Ein Hauptrohr 45 ist in die Verbindung 63 eingesetzt und an beiden Enden mit der Außenumfangsflache des Hauptrohrs 45 verschweißt, so daß die Verbindung auf dem Hauptrohr festgelegt ist. Ebenso sind die Verbindungen 65 bzw. 67 mit den Hauptrohren 47 bzw. 49 verschweißt und darauf festgelegt.

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Die erweiterten Abschnitte üer Verbindungen 63, 65, 67 sind dadurch gebildet, daß zylindrische Rohlinge einer Aufweitung unterworfen werden, die mit einem Aufweitwerkzeug erfolgt, so daß die erweiterten Abschnitte eine gewölbte Wandung mit einem Krümmungsradius haben, der viermal so groß oder größer als die Dicke des Rohlingwerkstoffs vor der Bearbeitung ist.

Nach Fig. 16 weist die Verbindung einen Abschnitt auf, der tangential zum Hauptrohr aufgeweitet ist. Der Abschnitt, mit dem das Hilfsrohr verbunden ist, hat eine abgeflachte Oberfläche.

Nach den Fig. 12, 13 und 14 sind Hilfsrohre 55, 57, 59 und 61 mit ihren einen Enden mit dem aufgeweiteten Abschnitt der Verbindung 63 verschweißt. Ferner sind die einen Enden der Hilfsrohre 51, 53 und die anderen Enden der Hilfsrohre 59, 61 mit dem aufgeweiteten Abschnitt der Verbindung 65 verschweißt. Die jeweils anderen Enden der Hilfsrohre 51, 53, 55 und 57 sind mit dem aufgeweiteten Abschnitt der Verbindung 67 verschweißt.

Nach den Fig. 15 und 16 wird die Verbindung zwischen jedem Ende jedes Hilfsrohrs und der zugehörigen Verbindung dadurch hergestellt, daß die Endfläche jedes Rohrendes auf die abgeflachte Oberfläche des aufgeweiteten Abschnitts der zugehörigen Verbindung gelegt und dann das Rohrende mit der abgeflachten Oberfläche verschweißt wird.

T-förmige Schienentragplatten 89 oder 91 sind mit den Hauptrohren 45, 49 oder den Verbindungen 63, 67 verschweißt (vgl. die Fig. 12, 13 und 14). An diese Schienentragplatten sind Schienen 95 oder 97 angeschweißt, auf denen eine Laufkatze (vgl. Fig. 11) verfahrbar ist.

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Die vorstehend erläuterte erste Ausführungsform bietet folgende Vorteile:

1) Die Verbindungen 63, 65 und 67 sind im Vergleich zu der bekannten Verbindung nach Fig. 4- gleichmäßig gewölbt. Diese Konfiguration erlaubt es, daß die Verbindung in einem Stück durch Aufweiten geformt werden kann, so daß die Anzahl Arbeitsgänge für die Herstellung der Verbindungen 63, 65 und 67 in vorteilhafter Weise verringert wird.

2) Der aufgeweitete Abschnitt jeder Verbindung 63, 65, bildet eine nichtabgewickelte Fläche, die eine hohe Biegefestigkeit aufweist. Da ferner der aufgeweitete Abschnitt sanft ansteigt, erfolgt die Lastübertragung zwischen dem Haupt- und dem Hilfsrohr gleichmäßig, wodurch örtliche Spannungen vermindert werden und eine höhere Festigkeit erhalten wird.

3) Die Fläche des erweiterten Abschnitts jeder Verbindung 63, 65, 67, mit der das Hilfsrohr zu verschweißen ist, ist abgeflacht und verläuft in einer zum Hilfsrohr senkrechten Ebene. Somit ist es nicht erforderlich, die Endfläche des Rohrendes zu komplexer Form zu bearbeiten, und das Schweißen zwischen dem erweiterten Abschnitt der Verbindung und dem Hilfsrohr ist längs einer einfachen kreisförmigen Schweißlinie leicht ausführbar.

4·) Da der Rohrbefestigungsabschnitt jeder Verbindung 63, 65, 67 eine geschlossene Konfiguration hat, wird eine unerwünschte radiale Verformung des Hilfsrohrs an der Verbindungsstelle vermieden, wodurch die Festigkeit an der Verbindungsstelle und dadurch die Zuverlässigkeit der Konstruktion vergrößert werden.

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5) Da der Rohrbefestigungsabschnitt jeder Verbindung 63, 65, 67 eine geschlossene Konfiguration hat, kann die geringe Versetzung des Rohrbefestigungsabschnitts die Montage erleichtern. Die Spannungszunahme aufgrund dieser Versetzung ist klein, so daß die Zuverlässigkeit weiter erhöht wird.

6) Da der erweiterte Abschnitt jeder Verbindung 63, 65, 67 in bezug auf das Hilfsrohr eine beträchtliche Ausdehnung hat, wird die das Hilfsrohr beaufschlagende Kraft durch die Außenseite des Blechs übertragen, wodurch die Erzeugung einer hohen mechanischen Spannung in der Innenseite des Abschnitts der Verbindung, an dem das Hilfsrohr angeschweißt ist, vermieden wird. Normalerweise besteht die Gefahr, daß in der Innenseite des vorgenannten Abschnitts der Verbindung die Schweißung unvollständig ist oder ein Schweißfehler vorhanden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, da die Erzeugung einer hohen mechanischen Spannung in diesem Abschnitt der Verbindung vermieden wird, eine ausreichend hohe Festigkeit auch dann sichergestellt, wenn der in diesem Abschnitt auftretende Schweißfehler groß ist. Es ist also hier möglich, gleichzeitig eine höhere Festigkeit und Zuverlässigkeit sowie auch einen höheren Schweiß-Wirkungsgrad zu erzielen.

7) Da das Schweißen erfolgt, während die Endfläche des Hilfsrohrs in Kontakt mit der Verbindung 63, 65 oder 67 gehalten wird, wird die Schweißgüte vergleichmäßigt, wodurch wiederum die Festigkeit und Zuverlässigkeit erhöht werden.

8) Da das Fachwerk so montiert wird, daß die Endflächen der Hilfsrohre in Kontakt mit den Verbindungen 63, 65, 67 gehalten sind, wirken die Hilfsrohre als Lehren und erlauben eine einfache Justierung und Kontrolle des Ab-

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stands zwischen Hauptrohren, wodurch eine verbesserte Maßgenauigkeit der Fachwerkkonstruktion gewährleistet ist.

9) Da die Verbindungen 63, 65 und 67 durch einen Formvorgang mittels einer Weitvorrichtung geformt werden, ist der Werkstoff der Verbindungen kaltverfestigt und zeigt eine höhere Festigkeit, so daß eine entsprechende Gewichtsverminderung der Verbindung möglich ist.

10) Da jede Verbindung 63, 65, 67 eine längs dem zugehörigen Hauptrohr verlaufende Fläche aufweist, kann sie leicht festgelegt werden, wenn sie auf dem Hauptrohr angeordnet ist

11) Zur Untersuchung der Spannungsverteilung wurde auf das Hauptrohr ein Verbindungsstück 69 ohne erweiterten Abschnitt aufgesetzt (vgl. Fig. 18). Das Verbindungsstück 69 hat die gleiche Dicke wie die Verbindung 63 nach Fig. 17. Die Verbindung 63 zeigte mechanische Spannungen an den Schweißstellen A, B entsprechend der Strichpunktkurve 71 von Fig. 19. Es ist ersichtlich, daß die Spannungswerte wesentlich geringer als diejenigen gemäß der VoI Linienkurve 73 sind, die in dem Verbindungsstück 69 von Fig. 18 erzeugt wurden. Somit ist die Verbindung nach der Erfindung von übermäßig hohen mechanischen Spannungen frei. In Fig. 19 bezeichnet 6" die das Hilfsrohr beaufschlagende Beanspruchung, während 5 eine irgendeinen Abschnitt χ beaufschlagende Beanspruchung ist. Der Außenradius des Hilfsrohrs ist mit a bezeichnet.

Fig. 20 zeigt eine weitere Verbindung 75 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Diese ist so aufgebaut, daß eine Hälfte der Verbindung 63, 65, 67 nach dem ersten Ausführurujsbeispiel entfernt ist. Der um die Mitte des Hauptrohrs zwischen beiden Umfangsenden der Verbindung gebiJdete Winkel ist so gewählt, daß er nicht größer als 180° ist.

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Die Verbindung 75 wird an beiden Umfangsenden mit dem H.iuptrohr 45 vorschwei I.U.. AlLe übrigen ic;.LJc sind im wesentlichen mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels identisch.

Bei dieser Verbindung ergeben sich folgende Vorteile zusätzlich zu den bereits genannten:

1) Die einen offenen Hauptteil aufweisende Verbindung ist in einfacher Weise durch Preßformen oder Formgießen herstellbar.

2) Der Arbeitsgang des Einsetzens des Hauptrohrs in die Bohrung des Hauptteils entfällt, wodurch das Festlegen der Verbindung 75 auf dem Hauptrohr vereinfacht wird.

3) Material- und Bearbeitungskosten werden verringert, wodurch wiederum die Herstellungskosten für die Verbindung gesenkt werden.

A-) Mechanische Spannungen werden gleichmäßig von der Verbindung 75 auf das Hauptrohr (z. B. das Hauptrohr 45 in Fig. 20) durch die Schweißraupe 77 übertragen, so daß in dem Hauptrohr keine zu hohe örtliche Spannung erzeugt wird.

Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 unterscheidet sich von demjenigen nach I iy. PO dadurch, daß iη der Verbindung 79 Öffnungen 41 ausgebildet sind, die sich zur Innenseite entsprechender Hilfsrohre 57, 59 öffnen. Alle anderen Teile entsprechen denjenigen der Verbindung nach Fig. 20.

3ede Öffnung ist so bemessen, daß sie keine wesentliche Verminderung der mechanischen Festigkeit der Verbindung 79 bewirkt.

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Zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen ergeben sich hier noch folgende Vorteile:

1) Der Druck des während des Schweißvorgangs zwischen dem Hilfsrohr und der Verbindung 79 erzeugten Gases wird durch die Öffnung 81 in die Verbindung 79 abgeleitet, während der Gasdruck in der Verbindung 79 entweder durch die andere Öffnung 81 oder den Spalt zwischen dem Hauptrohr 4-5 und der Endfläche der Verbindung 79 vor dem Verschweißen von Hauptrohr 45 und Verbindung 79 nach draußen abgeleitet wird. Infolgedessen entfällt die nachteilige Einwirkung des Gasdrucks auf das Schweißgut.

2) Wenn das Verformen des Rohlings zu der Form der Verbindung 79 nach dem Ausbilden der Öffnungen 61 erfolgt, wird die Formarbeit vereinfacht, weil in gewissem Umfang ein plastisches Fließen von Werkstoff in die Öffnung möglich ist.

Bei der Verbindung 83 nach Fig. 22 sind die Abschnitte des erweiterten Teils, an denen die Hilfsrohre anzuschweißen sind, so voneinander beabstandet, daß sie sphärisch sind. Z. B. hat die Verbindung 83 von Fig. 22 Abschnitte, die sphärisch mit einem Radius r um den Punkt C vorspringen, Hilfsrohre 59 und 57 werden an ihren Enden mit den Oberflächen der sphärischen Abschnitte in Kontakt gebracht und damit verschweißt. Alle anderen Teile sind im wesentlichen mit denen der Verbindung nach Fig. 20 identisch.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ergeben sich zusätzlich folgende Vorteile:

1) Da der Abschnitt der Verbindung, an den jeweils ein Hilfsrohr anzuschweißen ist, eine sphärische Oberfläche aufweist, kann das Ende des Hilfsrohrs rechtwinklig zur

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Achse 85 des Rohrs abgeschnitten werden, und das Hilfsrohr ist in einfacher Weise mit der Verbindung 83 verschweißbar .

2) Da der Abschnitt der Verbindung, an den das Hilfsrohr anzuschweißen ist, eine sphärische Oberfläche aufweist, ist es möglich, die Endfläche des Hilfsrohrs an die Verbindung anzuschweißen, ohne die Endfläche des Hilfsrohrs 59 umzuformen, auch wenn der Befestigungswinkel des Hilfsrohrs 5 9 sich um einen Winkel Q ändert. D. h., in bezug

auf den Befestigungswinkel des Hilfsrohrs ergibt sich eine größere Toleranz.

3) Da der Abschnitt der Verbindung, an den das Hilfsrohr anzuschweißen ist, eine sphärische Oberfläche aufweist, braucht kein Biegen unter einem kleinen Winkel wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen zu erfolgen, bei denen der Abschnitt zum Anschweißen des Hilfsrohrs abgeflacht wird. Infolgedessen wird die Formarbeit zum Formen der Verbindung 83 stark vereinfacht.

Bei der Verbindung 100 nach Fig. 23 springt der erweiterte Abschnitt 87 der Verbindung um die Bereiche herum, an die die Hilfsrohre 59, 61 anzuschweißen sind, weiter zu den jeweiligen Hilfsrohren hin vor, wodurch die Positionierung der Hilfsrohre 59, 61 relativ zu der Verbindung 87 vereinfacht wird. Alle anderen Teile sind im wesentlichen mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels identisch. D. h., der erweiterte Abschnitt der Verbindung 100 springt deutlich zu den jeweiligen Hilfsrohren 59, hin vor, und die Ränder 99 jeder solchen Zone, in der Hilfsrohre anzuschweißen sind, springen nochmals weiter vor (vgl. Fig. 2k).

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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird im Vergleich zu der bekannten Verbindung eine erhöhte Festigkeit erhalten, und zwar wegen der nichtabgewickelten Fläche des erweiterten Abschnitts, obwohl die Gleichmäßigkeit der Spannungsübertragung nicht so gut wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist.

Wie bereits erläutert, haben die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele die folgenden gemeinsamen Merkmale:

Die Verbindung ist so ausgebildet, daß sie auf ein Hauptrohr aufsetzbar und durch Schweißen an diesem festlegbar ist und daß sie einen erweiterten Abschnitt aufweist, an dem die Hilfsrohre durch Schweißen befestigt werden. Die Festigkeit wird wegen der nichtabgewickelten Fläche, die durch den erweiterten Abschnitt gegeben ist, erhöht, so daß Fachwerkkonstruktionen herstellbar sind, deren Verbindungsstellen zwischen den Haupt- und den Hilfsrohren eine hohe Festigkeit und damit Zuverlässigkeit aufweisen.

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Claims (10)

Λ η s ρ r ü c he

1. Verbindung zum Zusammenfügen eines Hauptrohrs und eines Hilfsrohrs einer Fachwerkkonstruktion, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verbindung (z. B. 63; 75; 79; 83; 87; 100) das Hauptrohr (z. B. 4-5) umgibt und an diesem befestigbar ist, und

- daß ein Abschnitt der Verbindung (z. 13. 63; 75; 79; 83; 87; 100), an dem das Hilfsrohr (z. B. 59) anzuschweißen ist, erweitert ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß der erweiterte Abschnitt teilweise abgeflacht ist zur Bildung einer ebenen Oberfläche, an der das Hilfsrohr (z. B. 59) befestigbar ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß der erweiterte Abschnitt eine sphärisch vorspringende Fläche aufweist, an der das Hilfsrohr (z. B. 59) befestigbar ist

(Fig. 22).

81-(A 5422-02)-Schö

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4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der erweiterte Abschnitt durch eine geschlossene Fläche gebildet ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß sie durch plastisches Verformen hergestellt ist.

6. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der erweiterte Abschnitt eine sich zum Inneren des Hilfsrohrs (z. B. 57) öffnende Öffnung (81) solcher Größe aufweist, daß dadurch die Festigkeit unbeeinflußt bleibt

(Fig. 21).

7. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der erweiterte Abschnitt zum Hilfsrohr (z. B. 59) hin vorspringt

(Fig. 23, 24).

8. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- tangential zum Hauptrohr (z. B. 4-5) verlaufende Flächen (Fig. 16).

9. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der erweiterte Abschnitt einen Vorsprung (99) um den Bereich aufweist, in dem der Endabschnitt des Hilfsrohrs (z. B. 59) zu befestigen ist

(Fig. 23, Zk).

10. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß die abgeflachte Oberfläche senkrecht zur Längsachse des Hilfsrohrs (z. B. 59) verläuft.

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