DE3205701C2

DE3205701C2 - Spannkopf eines hydraulischen Blechstreckers in Schweißkonstruktion

Info

Publication number: DE3205701C2
Application number: DE19823205701
Authority: DE
Inventors: Georg 5912 Hilchenbach-Dahlbruch Eggert; Dietrich 4030 Ratingen-Tiefenbroich Grube; Heinrich 4040 Neuss Kutz; Rolf Dipl.-Ing. 5912 Hilchenbach Stein
Original assignee: SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1985-09-26
Also published as: DE3205701A1

Abstract

Es ist eine gegenüber herkömmlichen Konstruktionen neue Schweißverbindung zwischen der Traverse des Spannkopfes eines Blechstreckers und den das Spannkopfmaul aufnehmenden Lamellen dargestellt. Bei der herkömmlichen Verbindung wurden in einer kammerartig vorbereiteten Ausnehmung der horizontalen Gurtbleche der Spannköpfe die einzelnen Lamellen, die an ihrem Fuß außerdem verjüngt werden mußten, mit Kehlnähten verschweißt. Diese sehr aufwendige Anbindung mit von Hand verschweißten Lamellen schaffte infolge einer hohen Formzahl α ↓k zudem kritische Verhältnisse für die Festigkeit der Anbindung der Lamellen an die Traverse. Dieser Nachteil wurde durch eine bessere und einfachere Anbindung der Lamellen an die Gurtbleche der Traverse vermieden. Dazu sind zwischen den Lamellen am Lamellengrund Füllstücke angeordnet und die Lamellen (3) zusammen mit den Füllstücken mittels einer maschinell herstellbaren Stumpfschweißnaht mit den Gurtblechen der Traverse verbunden. Die Wurzeln der Spalte zwischen den Lamellen und Füllstücken sind nach dem Schweißen ausgebohrt, wobei der Bohrungsdurchmesser ungefähr gleich oder größer als die Dicke der Füllstücke sein kann.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannkopf eines hydraulischen Blechstreckers in Schweißkonstruktion, bestehend aus einer horizontaien Traverse und einer Reihe von an diese angeschweißten vertikalen Lamellen, die das Spannmaul des Spannkopfes bilden.

Mit der Zunahme der Dicke der zu streckenden Bleche werden die Beanspruchungen im Spannmaul, in welchem Klemmbacken zum Erfassen des zu streckenden Bleches angeordnet sind, bezogen auf die Blechbreite, immer höher. Das führte dazu, daß das Spannmaul vorteilhafterweise aus Blechlamellen zusammengesetzt wird. Außerdem stellt der gesamte Spannkopf einen hochbelasteten Biegebalken dar, der aus einer entsprechend ausgebildeten Traverse besteht

Die bekannte Anbindung der Lamellen des Spannmaules an die Traverse erfolgt durch Einschieben der Lamellen in kammartig ausgearbeitete Gurtbleche der Traverse des betreffenden Spannkopfes und durch Verschweißen miteinander durch Kehlnähte. Diese Kehlnähte weisen bei dieser kammartigen Ausführung eine hohe Formzahl λ* auf und liegen im Bereich der maximalen Zug- und Biegespannungen. Außerdem müssen diese Schweißnähte von Hand geschweißt werden. Die Lamellen sind dabei zum Einstecken in die kammartig ausgearbeiteten Gurte an ihren Enden in ihrer Dicke zu verjüngen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die beanspruchungsmäßig ungünstige Anordnung der Schweißnähte durch ein neues System der Anbindung der Lamellen an die Traversen zu ersetzen und zugleich den Schweißaufwand wesentlich zu reduzieren.

Dies wird bei dem eingangs erwähnten Spannkopf dadurch erreicht, daß zur Distanz zwischen den Lamellen am Lamellengrund Füllstücke angeordnet sind, und daß die Lamellen zusammen mit den Füllstücken durch Stumpfschweißnähte mit den Stegblechen der Traverse verbunden sind, und daß die Wurzeln der Spalte zwischen den Lamellen und den Füllstücken nach dem Schweißen auf einen bestimmten Durchmesser ausgebohrt sind.

Damit wurde der Nachteil der kammartigen Verbindung der Lamellen mit der Traverse und die Verschweißung durch Kehlnähte mit der ungünstigen Formzah.' a_k vermieden und eine Stumpfschweißnaht erreicht, die gegenüber einer Kehlnaht eine wesentlich günstigere Formzahl au aufweist Da die zwischen den Lamellen liegenden Füllstücke, die teilweise ebenso wie die Lamellen an ihrem Grund in die Stumpfschweißnaht eingehen, jedoch nach außen hin noch Spalte aufweisen können, stellen die Wurzeln dieser Spalte Kerben mit einem gegen Null gehenden Radius mit einer erhöhten Kerbempfindlichkeit und damit einer hohen Formzahl Xk dar. Aus diesem Grund sind die Wurzeln dieser Spalte oder Fugen durch Bohrungen beseitigt

Dabei ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Durchmesser der Bohrung ungefähr gleich oder größer als die Dicke der Füllstücke. Dadurch können die nur als Hilfskonstruktionsteile für die Erstellung einer Stumpfschweißnaht zwischen den Lamellen einerseits und den Stegblechen der Traverse andererseits notwendigen Füllstücke teilweise oder ganz durch den nach dem Herstellen der Stumpfschweißnaht erfolgenden Bohrvorgang entfernt werden. Irgendwelche Spannungsspitzen durch die Anwendung der Füllstücke können nicht mehr auftreten. Ein Vorteil der jetzt vorhandenen Bohrungen besteht noch darin, daß mittels einer Sonde die Schweißnaht durch die Bohrungen inspiziert und erforderlichenfalls mit Reibahlen neu aufgearbeitet werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Stumpfschweißnaht zwischen den Stegblechen der Traverse einerseits und den Lamellen und Füllstücken andererseits nach dem Elektroschlackeschweißverfahren hergestellt Dieses Verfahren ist wesentlich leistungsfähiger und wirtschaftlicher als das Handschweißverfahren. Im Fall einer kammartigen Verschweißung kann dieses maschinelle Schweißverfahren jedoch nicht eingesetzt werden. Für dieses Elektroschlackeschweißverfahren ist es erforderlich, einen Schweißspalt von etwa 30 mm Breite zwischen den zu verbindenden Teilen zu bilden, der in einer Ebene liegt und für eine Schweißmaschine zugänglich ist. Für die Herstellung dieses Schweißspaltes werden daher die Zwischenräume zwischen den Lamellen durch Füllstücke verschlossen.

Ein Beispiel der Erfindung ist anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Aufbau eines Spannkopfes eines Blechstrekkers in Seitenansicht im Schnitt

Fig.2 den Spannkopf im Horizontalschnitt in der Streckebene nach der Linie II-II der F i g. 1,

Fig.3 Anordnung der Lamellen und Füllstücke zu der Traverse des Blechstreckers vor dem Schweißen im Horizontalschnitt nach der Linie Hl-111 der Fig. 1,

Fig.4 Schnitt in Seitenansicht auf Stegblech und Füllstück mit Schweißspalt vor dem Schweißen nach der Linie IV-IV der F i g. 3 in vergrößerten Maßstab,

F i g. 5 Ausschnitt aus der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab mit Stegblech, Lamellen und Füllstücken nach dem Schweißen der Slumpfschweißnaht,

F i g. 6 Ausschnitt wie F i g. 5, jedoch nach dem Schweißen der Stumpfschweißnaht und dem Ausbohren der Füllstücke.

F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Spannkopfes 1 eines Blechstreckers in Seitenansicht. Eine Traverse 2 des Spannkopfes 1 ist mit Lamellen 3 verbunden.

Diese Lamellen 3 nehmen in sich ein Spannmaul 4 auf, in welchem Spannbacken 5, 6 ein zu reckendes Blech 7 klemmen. In der Traverse 2 sind horizontale Stegbleche 8,9 vorgesehen, die »rat den Lamellen verscnweißt sind. Ferner sind noch Gurte 19 und 20 vorgeseher«.

In Fig.2 ist ein Horizontalabschnitt durch den Spannkopf 1 nach der Linie U-H der Fig. 1 gezeigt, wobei die Lamellen 3 im Spannmaul 4 mit den Spannbacken 5 und 6 das zustreckende Blech 7 halten, und die Lamellen 3 mit der Traverse 2 verbunden sind. Von der vom Blech 7 ausgehenden Streckkraft Fwird jeweils die halbe Kraft FII von den Abstützungen der Traverse 2 aufgenommen. Der dabei auftretende Verlauf der Biegespannungen Ob durch die Traverse 2 ist ebenso dargestellt wie der Mornentenverlauf Nmax über den beanspruchten Querschnitt

F i g. 3 zeigt im Horizontalschnitt nach der Linie HIHI der Fi g. 1 im Ausschnitt die Stegbleche 8 und 9, die Lamellen 3 mit zwischen ihnen angeordneten Füllstükken 11 und dem vorbereiteten Schweißspalt Ϊ0 zwisehen Stegblechen 8,9 und Lamellen 3.

In Fig.4 ist in vergrößertem Maßstab ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.3 durch Stegbleche 8, 9 und Füllstücke 11 mit zwischen ihnen liegendem Schweißspalt 10 für eine Stumpfschweißnaht darge- f_: stellt. Oberhalb und unterhalb des Schweißspaltes 10 h sind wassergekühlte Kupferschienen 12 vorgesehen.
F i g. 5 zeigt einen Ausschnitt im vergrößertem Maß- fj, stab aus der F i g. 3 mit den zwischen den Lamellen 3 JP; angehefteten Füllstücken U und der Schweißnaht 13 ί nach erfolgtem Schweißvorgang zwischen Lamellen 3 } und Stegblechen 8 und 9. Der ursprüngliche Schweiß-

d B

g p

spalt 10 ist hier gestrichelt dargestellt, während die Bn-

hißh d

ψ, brandgrenzen 14 und 15 der Schweißnaht 13 an den

ξ Stegblechen 8,9 und an den Lamellen 3 zeigen, wie weit

I;! diese Teile selbst mit dem Schweißgut verschmolzen

;£ sind. Der Fuß der Füllstücke 11 ist dabei auch mit ver-

jj:f schmolzen.

ρ ? F i g. 6 zeigt die Schweißverbindung wie F i g. 5, je-

;·;. doch nach dem Ausbohrvorgang. Dabei sind Bohrungen

|H 18 im Bereich der Füllstücke 11 vorgesehen, deren

Il Durchmesser gleich oder größer als die Füllstücke 11

|j| sind. Dadurch werden die Spalte 16, 17 zwischen den

|| Füllstücken 11 und den Lamellen 3 sowie deren Wurzeln

ft an der Einbrandgrenze 15 beseitigt. Die Wurzeln stellen

> Kerben mit einem gegen Null gehenden Radius dar und

;; sind praktisch bereits Anrisse, die durch die beim

)jvi Streckvorgang auftretende Biegespannung weiter auf-

K? reißen könnten. Durch die Bohrungen 18 an dieser Stel-

h", Ic erreicht man eine völlige Ausmerzung dieser Fugen

;■ und damit die Beseitigung der Gefahr von Anrissen. Außerdem ist durch die Bohrungen 18 mittels einführbarer Sonden die Schweißnahtoberfläche zu inspizieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Spannkopf eines hydraulischen Blechstreckers

in Schweißkonstruktion, bestehend aus einer hori- s zontalen Traverse und einer Reihe von an diesen angeschweißten vertikalen Lamellen, die das Spannmaul des Spannkopfes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Distanz zwischen den Lamellen (3) am Lamellengrund Füllstücke (11) angeordnet sind, und daß die Lamellen (3) zusammen mit den Füllstücken (11) durch Stumpfschweißnähte (13) mit den Stegblechen (8,9) der Traverse (2) verbunden sind, und daß die Wurzeln der Spalte (16,17) zwischen den Lamellen (3) und den Füllstücken (U) is nach dem Schweißen auf einen bestimmten Durchmesser ausgebohrt sind.

2. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrungen (18) ungefähr gleich oder größer als die Dicke der Füllstücke (11) ist

3. Spannkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stumpfschweißnaht (13) zwischen den Stegblechen (8,9) der Traverse (2) einerseits und den Lamellen (3) und Füllstücken (11) 2s andererseits nach dem Elektroschlackeschweißverfahren hergestellt ist.