DE4219619C1

DE4219619C1 - Making sandwich-type layer assemblies used e.g. in ship, aircraft and spacecraft building - using electro-resistance heating as well as laser heating as layers are forced together

Info

Publication number: DE4219619C1
Application number: DE4219619A
Authority: DE
Inventors: Gerd Prof Dr Herziger; Willi Dr Neff; Eckhard Dr Ing Beyer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2012-06-17

Abstract

Multi-layered elements are made up of top and bottom strips (11,12) and central hollow structure (15) in which a pulsed current is passed through the assembly to join it in contact points. The current is also used to monitor for non-fixed points in the assembly and as a result, controls the movement of laser beams to preheat the contact points. The current pulse is distributed over the width of the material strip and the short current pulse concentrates the current flux on the surface (11'). The rollers act to press the layers together. The surface of the strip is electrically heated pref. inductively, or laser heated. USE/ADVANTAGE - Producing sandwich-type hollow structures. Layers are directly and indirectly fixed together using electro-resistance and laser beam heating methods.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fügen von Schichtelementen aus einer kontinuierlich geförderten stromlei tenden Materialbahn, die zwischen zwei Führungselementen in me chanischen Kontakt mit einer weiteren stromleitenden Material bahn gebracht wird, wobei die beiden Materialbahnen über eine zwischen ihnen einlaufende, abstandhaltende stromleitende Hohl struktur zusammengefügt werden, indem von einer Materialbahn über die Hohlstruktur auf die andere Materialbahn Strom ge leitet wird, der an den Kontaktstellen der Materialbahnen und der Hohlstruktur das Fügen bewirkt.The invention relates to a method for joining Layer elements from a continuously conveyed stromlei tendency material web that between two guide elements in me mechanical contact with another conductive material is brought web, the two material webs over a between them incoming, spacing current-conducting hollow structure to be joined by a web of material current via the hollow structure to the other material web is directed, which at the contact points of the material webs and the hollow structure causes the joining.

Ein Verfahren mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der US-2 056 563 bekannt. In einem kontinuierlichen Förderprozeß werden die beiden Materialbahnen über die Hohlstruktur durch Widerstandschweißen gefügt. Dabei wird mit Wechselstrom ge schweißt. Infolgedessen ist das Verfahren auf solche Anordnun gen und Werkstoffe beschränkt, die bei Wechselstromschweißen eine zuverlässige Verschweißung ergeben.A method with the aforementioned features is known from the U.S. 2,056,563. In a continuous funding process the two webs of material pass through the hollow structure Resistance welding added. It is ge with alternating current welds. As a result, the procedure for such an arrangement is now conditions and materials that are used in AC welding result in reliable welding.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 47 082 ist ein Verfahren zum Fügen von zwei Blechen bekannt. Die beiden Bleche werden von Greifvorrichtungen zwischen zwei als Druckrollen ausgebildete Führungselemente gezogen, welche die Bleche in me chanischen Kontakt miteinander bringen. Die beiden kontinuier lich geförderten Bleche werden miteinander durch Laserstrahlung verschweißt, die in den von den zusammenlaufenden Blechen ge bildeten V-Spalt eingestrahlt wird.From the German patent application 26 47 082 is a Method for joining two sheets known. The two sheets are used by gripping devices between two as pressure rollers trained guide elements pulled, which the sheets in me bring chinese contact to each other. The two continuously Lich promoted sheets are joined together by laser radiation welded in the ge of the converging sheets formed V-gap is irradiated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen so zu verbessern, daß Sandwich- bzw. Schichtelemente hergestellt werden können, indem die beiden Materialbahnen über die Hohlstruktur sowohl mittelbar als auch unmittelbar gefügt werden können, also gege benenfalls unter Zuhilfenahme weiterer Mittel.The invention has for its object a method to improve with the features mentioned above that Sandwich or layer elements can be produced by the two webs of material over the hollow structure both can be added indirectly as well as directly, i.e. against if necessary with the help of further funds.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Stromimpulse verwendet werden, die dem Fügen dienen oder die der Ermittlung ungefügter Kontaktstellen dienen, wonach eine Erwärmung dieser ungefügten Kontaktstellen auf Fügetemperatur erfolgt.This object is achieved in that current pulses can be used for joining or for determining unused contact points serve, after which a heating of these non-joined contact points at the joining temperature.

Demgemäß erfolgt das Fügen der Schichtelemente vorteilhaf terweise durch eine gleichzeitige Bearbeitung der beiden Füge bereiche zwischen je einer Materialbahn und der Hohlstruktur. Für das Fügen werden Stromimpulse ausgenutzt, die von der einen Materialbahn über die Hohlstruktur zur anderen Materialbahn ge langen. Sofern diese Stromimpulse hinreichend energiereich sind, wird sich ihre Energie an den zu fügenden Stellen in Wär me umsetzen, falls ein hinreichend geringer Übergangswiderstand vorhanden ist. Es kann zu einem Aufschmelzen der einander be rührenden Bereiche der Materialbahn und der Hohlstruktur kom men, so daß sich diese nach einem Abkühlen fest verbinden. Statt eines solchen Verschweißens kann auch ein Löten erfolgen, indem an die Fügestelle gegebenes Lot durch die Stromimpulse verflüssigt wird und bei einem Verfestigen die Fügeteile mit einander verbindet. Accordingly, the layer elements are advantageously joined usually by simultaneously processing the two joints areas between a material web and the hollow structure. Current pulses are used for joining, by one Material web ge over the hollow structure to the other material web long. Provided that these current pulses are sufficiently high in energy are, their energy at the points to be joined in Wär implement me if there is a sufficiently low contact resistance is available. It can lead to melting of each other touching areas of the material web and the hollow structure com men, so that they connect firmly after cooling. Instead of such welding, soldering can also be carried out, by solder given to the joint by the current pulses is liquefied and when the parts are solidified with connects each other.

Außer zum unmittelbaren Fügen können die Stromimpulse auch zum mittelbaren Fügen ausgenutzt werden. Sie dienen dann der Ermittlung ungefügter Kontaktstellen, die unter Zuhilfenahme weiterer Mittel gefügt werden. Dieses Fügen nach einer Ermitt lung ungefügter Kontaktstellen erlaubt den gezielten Einsatz vorbestimmter Fügemittel, die also auf den Einsatz an den unge fügten Kontaktstellen speziell abgestimmt sein können. Ein sol ches Fügen ist beispielsweise für unterschiedliche Werkstoffe zur Anpassung an entsprechend unterschiedliche Leitfähigkeiten und Schmelzpunkte von Vorteil. In addition to direct joining, the current pulses can also be used for indirect joining. They then serve the Determination of unfounded contact points with the help other funds are added. This joining after an investigation Unfitted contact points allow targeted use predetermined joining agent, which means that it is used on the base added contact points can be specially coordinated. A sol For example, joining is for different materials to adapt to different conductivities and melting points are an advantage.

Für das Verschweißen der beiden Materialbahnen mit der zwischen ihnen befindlichen Hohlstruktur muß je nach deren Aus bildung damit gerechnet werden, daß der Strom über bereits ge fügte Verbindungsstellen des Schichtelements fließt und daher eine ordnungsgemäße Fügung im Bereich der Führungselemente nicht erfolgt. Das Verfahren wird daher so durchgeführt, daß die Stromimpulse über die Breite der Materialbahnen verteilt angewendet werden. Es ist dann damit zu rechnen, daß eine dem Fügen günstige Stromverteilung erfolgt.For welding the two material webs to the between them must be hollow structure depending on their education can be expected that the current over already ge added joints of the layer element flows and therefore proper joining in the area of the guide elements not happened. The process is therefore carried out in such a way that the current pulses are distributed over the width of the material webs be applied. It is then to be expected that one of the Add cheap power distribution is done.

Eine dem Fügen günstige Stromverteilung kann auch dadurch erreicht werden, daß kurze, den Stromfluß auf die Materialober fläche konzentrierende Stromimpulse verwendet werden, und daß die Führungselemente die Materialbahnen und die Hohlstruktur gegeneinander drücken. In diesem Fall ist zu erwarten, daß die wesentlichen Stromanteile nur an denjenigen Stellen fließen, die von den Führungselementen mit dem besonderen Verbindungs druck beaufschlagt sind.This can also result in a current distribution that is favorable for joining be achieved that short, the current flow to the material upper area concentrating current pulses are used, and that the guide elements, the material webs and the hollow structure press against each other. In this case the essential electricity flows only at those points that of the guide elements with the special connection are pressurized.

Vorteilhaft ist es, wenn die der Hohlstruktur zugewendeten Flächen der Materialbahnen und/oder die materialbahnseitigen Bereiche der Hohlstruktur vorgewärmt werden. Durch die Vorwär mung wird einerseits der Übergangswiderstand zwischen den Mate rialbahnen und der Hohlstruktur herabgesetzt und andererseits ist es möglich, den Energieinhalt der aufschmelzenden Stromim pulse oder der sonst eingesetzten aufschmelzenden Mittel gering zu halten.It is advantageous if those facing the hollow structure Areas of the material webs and / or the material web side Areas of the hollow structure are preheated. By preheating On the one hand, the transition resistance between the mate rial tracks and the hollow structure reduced and on the other it is possible to measure the energy content of the melting stream pulse or the melting agent otherwise used low to keep.

Vorteilhaft ist es, wenn die der Hohlstruktur zugewendeten Flächen der Materialbahnen induktiv vorgewärmt werden. Auf die se Weise können größere Flächen zeitgleich behandelt werden.It is advantageous if those facing the hollow structure Surfaces of the material webs are inductively preheated. On the In this way, larger areas can be treated at the same time.

Vorteilhafterweise kann so verfahren werden, daß die der Hohlstruktur zugewendeten Flächen der Materialbahnen und/oder die materialbahnseitigen Bereiche der Hohlstruktur mit Laser strahlung vorgewärmt werden. Die Vorwärmung mit Laserstrahlung hat den Vorteil, daß eine örtlich sehr präzise, auf die geome trische Ausbildung der Materialbahnen bzw. der Hohlstruktur ausgerichtete Vorwärmung vorgenommen werden kann, was entspre chend energiesparend ist, aber auch zu einer Steigerung der Fördergeschwindigkeit ausgenutzt werden kann.Advantageously, the procedure can be such that the Hollow structure facing surfaces of the material webs and / or the material-side areas of the hollow structure with laser radiation are preheated. Preheating with laser radiation has the advantage that a very precise local geome trical formation of the material webs or the hollow structure aligned preheating can be done, which corresponds is energy-saving, but also to increase the Conveying speed can be exploited.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die Laser strahlung überwiegend senkrecht zur Fügeebene schwingt und im wesentlichen parallel zur Fügeebene gerichtet eingestrahlt wird. Es wird also senkrecht zur Fügeebene polarisierte bzw. schwingende Laserstrahlung mit streifendem Einfall zwischen den einander zugekehrten Fügeflächen verwendet. Dabei ist der senk recht zu den einander zugekehrten Fügeflächen gemessene Ein fallswinkel sehr groß, womit eine entsprechend große Strah lungsabsorbition verbunden ist. Infolgedessen kann die Strah lungsenergie genau an der gewünschten Stelle nahezu vollständig absorbiert werden, vgl. DE 38 27 297 C2. Ein Fügen an genau vorbestimmten Stellen wird damit begünstigt. Das ist insbeson dere dann von Bedeutung, wenn es darauf ankommt, durch die Stromimpulse ermittelte ungefügte Kontaktstellen zum Zwecke der Erwärmung gezielt zu bestrahlen.The process can be carried out using the laser radiation predominantly oscillates perpendicular to the joint plane and in radiated essentially parallel to the joining plane becomes. It is polarized or perpendicular to the joining plane vibrating laser radiation with grazing incidence between the mutually facing joining surfaces used. The lower A measured right to the mutually facing joining surfaces Fall angle very large, with a correspondingly large beam lungsabsorbition is connected. As a result, the beam energy almost exactly at the desired point are absorbed, cf. DE 38 27 297 C2. A joining on exactly this favors predetermined positions. That is in particular of importance when it comes down to it Current impulses determined unassembled contact points for the purpose of To specifically irradiate warming.

Eine weitere Verbesserung des Verfahrens wird dadurch er reicht, daß der Laserstrahl die der Hohlstruktur zugewendeten Flächen der Materialbahnen und/oder die materialbahnseitigen Bereiche der Hohlstruktur entsprechend einer voreingestellten Prozeßsteuerung und/oder entsprechend der Ermittlung ungefügter Kontaktstellen und/oder entsprechend dem Ergebnis einer opti schen Abtastung der Hohlstruktur bestrahlt. Während die Vorein stellung der Prozeßsteuerung insbesondere dann eingesetzt wer den kann, wenn sich die relative Zuordnung der Materialbahnen und der Hohlstruktur nicht ändert, kann das Fügen entsprechend der Ermittlung ungefügter Kontaktstellen oder entsprechend dem Ergebnis einer optischen Abtastung der Hohlstruktur insbesonde re dann vorteilhaft sein, wenn mit erheblichen geometrischen Toleranzen gerechnet werden muß, oder wenn sich die gegenseiti ge Zuordnung der Materialbahnen und der Hohlstruktur ändert, z. B. infolge unterschiedlicher Hohlstrukturen. In diesen Fällen ist es möglich, den Laserstrahl entsprechend der Meß- oder Ab tastergebnisse mit einer Echtzeitregelung zu steuern.This will further improve the process is sufficient for the laser beam to face those facing the hollow structure Areas of the material webs and / or the material web side Areas of the hollow structure according to a preset Process control and / or according to the determination of unassigned Contact points and / or according to the result of an opti irradiated scanning of the hollow structure. While the advance position of the process control used in particular who can, if the relative assignment of the material webs and the hollow structure does not change, the joining can accordingly the determination of non-added contact points or according to the Result of an optical scanning of the hollow structure in particular re then be advantageous if with significant geometric Tolerances must be expected, or if the mutual Ge assignment of the material webs and the hollow structure changes, for. B. due to different hollow structures. In these cases it is possible to measure the laser beam according to the measurement or Ab control key results with real-time control.

Um eine möglichst große Vielfalt bei der Ausbildung von Schichtelementen zu erhalten, wird so verfahren, daß ein Schichtelement mit einer kontinuierlich geförderten stromlei tenden Materialbahn oder mit mehreren Materialbahnen und/oder mit einem Schichtelement oder mit mehreren Schichtelementen mittels Laserstrahlung gefügt wird, die zwischen die zu fügen den Flächen gestrahlt wird. Danach ist es möglich, ein Schicht element, welches also aus einer Hohlstruktur mit beidseitig an geordneten Materialbahnen besteht, mit einer oder mehreren wei teren Materialbahnen zu verbinden. Hierdurch wird eine Außen wand des Schichtelements verstärkt, was eine vergrößerte Fe stigkeit und auch Außenflächenfestigkeit zur Folge hat. Die zu sätzlich gefügten Materialbahnen können aber auch spezielle Werkstoffeigenschaften haben, so daß ein Schichtelement, dessen Werkstoff im Hinblick auf eine möglichst hohe Tragfähigkeit ausgesucht wurde, für den Einsatz in einer besonderen Umgebung geeignet wird, die beispielsweise den Werkstoff der Material bahnen schädlich wäre. Wird das Schichtelement hingegen mit ei nem oder mehreren Schichtelementen gefügt, so lassen sich auf diese Weise sehr tragfähige und/oder sehr voluminöse Strukturen herstellen.To ensure the greatest possible diversity in the training of Obtaining layer elements is such that a Layer element with a continuously conveyed stromlei tendency material web or with several material webs and / or with one layer element or with several layer elements is added by means of laser radiation to join between the the surfaces are blasted. After that it is possible to do a shift element, which consists of a hollow structure on both sides orderly material webs exists, with one or more white to connect other material webs. This creates an outside wall of the layer element reinforced, which is an enlarged Fe stability and also results in external surface strength. The too additionally joined material webs can also be special Have material properties, so that a layer element whose Material with a view to the highest possible load-bearing capacity was selected for use in a special environment is suitable, for example, the material of the material would be harmful. However, the layer element with egg nem or more layer elements, so can be this way very stable and / or very voluminous structures produce.

Die Schichtelemente und die aus diesen hergestellten Strukturen sind besonders für den Leichtbau geeignet, der z. B. im Schiffbau oder für den Bau von Luft- und Raumfahrtfahrzeugen eingesetzt wird. Auch im Stahlbau sind derartige Schichtele mentstrukturen vorteilhaft einsetzbar, da dieselbe Festigkeit bei geringerem Materialmasseneinsatz und geringerem Gewicht er reicht werden kann.The layer elements and those made from them Structures are particularly suitable for lightweight construction, e.g. B. in shipbuilding or for the construction of aerospace vehicles is used. Such layers are also used in steel construction ment structures can be used advantageously because they have the same strength with less material mass and less weight can be enough.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die Laser strahlung beim Fügen von Schichtelementen überwiegend parallel zur Fügeebene schwingt und im wesentlichen parallel zur Füge ebene gerichtet eingestrahlt wird. Es wird also linear polari sierte Laserstrahlung verwendet, die infolge des streifenden Einfalls in die Fügeebene von den miteinander zu verbindenden Flächen der Schichtelemente bzw. der Materialbahnen optimal re flektiert wird, daß heißt mit einem Minimum von Energieabsorption. Praktisch erst an der Fügestelle wird die Absorption so groß, daß das Fügen bzw. ein Aufschmelzen des Werkstoffs er reicht wird, vgl. DE 37 13 975 C2. The process can be carried out using the laser radiation when joining layer elements predominantly parallel vibrates to the joining plane and essentially parallel to the joining level is irradiated. So it becomes linear polar Sized laser radiation used as a result of grazing Incident in the joining plane of those to be connected Areas of the layer elements or the material webs optimally right is inflected, that is with a minimum of energy absorption. The absorption becomes practically only at the joint great that he joining or melting the material is sufficient, cf. DE 37 13 975 C2.

Die miteinander zu verbindenden Schichtelemente und/oder Materialbahnen können vollflächig miteinander verschweißt wer den. In der Mehrzahl der Fälle kann es jedoch genügen, daß zu mindest ein Schichtelement und/oder eine Materialbahn mittels Laserstrahlung spurenweise bestrahlt wird. Das gilt insbesonde re dann, wenn ein Schichtelement mit einer oberflächenschützen den Materialbahn beschichtet werden soll, wenn es auf deren Fe stigkeitseigenschaften nicht besonders ankommt. Die Fügespur zwischen zwei Schichtelementen bzw. Materialbahnen kann auf die Verbindungsfestigkeit einer Materialbahn mit der benachbarten Hohlstruktur abgestimmt sein, daß heißt die Verbindungsfestig keit braucht an dieser Stelle nicht größer zu sein, als die Verbindungsfestigkeit der auf der anderen Seite der Material bahn gelegenen Fügestellen. Es ist also möglich, mit einem La serstrahl zu fügen, der durch Strahloszillation beispielsweise eine sinusförmige Spur über die gesamte Materialbahnbreite auf schmilzt, oder der eine dreieckige Schmelzspur erzeugt.The layer elements and / or to be connected to one another Material webs can be welded together over the entire surface the. In the majority of cases, however, it may suffice that at least one layer element and / or a material web by means of Laser radiation is irradiated in traces. This applies in particular re when a layer element with a surface protect the material web is to be coated if it is on their Fe properties are not particularly popular. The joining track between two layer elements or material webs can on the Connection strength of a material web with the neighboring one Be hollow structure, that is the connection strength At this point, speed need not be greater than that Connection strength on the other side of the material railroad joints. So it is possible with a La to add serstrahl that by beam oscillation for example a sinusoidal track across the entire web width melts, or which creates a triangular melting trace.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß zwei Schichtelemente gebogen zwischen die Führungselemente einlau fen, oder daß eines der Schichtelemente ungebogen zwischen die Führungselemente einläuft. Im ersteren Fall wird die zum Ein strahlen der Fügeenergie zwischen die Schichtelemente zur Spaltbildung erforderliche Aufbiegung auf beide Schichtelemente gleichmäßig verteilt, so daß die damit verbundene Beanspruchung der Schichtelemente so gering wie möglich gehalten wird. Falls nur eines der Schichtelemente gebogen zwischen die Führungsele mente einläuft, liegt hier zwar eine maximale Beanspruchung vor, jedoch ist es auf diese Weise am besten möglich, ein sol ches Schichtelement mit einem aus einer Vielzahl von Schicht elementen bestehenden weiteren Element zu fügen.The process can be carried out so that two Layer elements bent between the guide elements einlau fen, or that one of the layer elements unbent between the Guiding elements arrives. In the former case, it becomes one radiate the joining energy between the layer elements Gap formation required bending on both layer elements evenly distributed so that the associated stress the layer elements is kept as low as possible. If only one of the layer elements bent between the guide elements runs in, there is a maximum load here before, however, this is the best way to get a sol ches layer element with one of a plurality of layers elements to add an existing element.

Um die Schichtelemente mit geschlossenen Längskanten her zustellen, wird so verfahren, daß ungleich breite Materialbah nen zu einem Schichtelement gefügt werden, wonach der überste hende Rand der breiten Materialbahn umgebogen und mit der Kante oder mit einem davon entfernten Bereich der schmaleren Materi albahn zu einer geschlossenen Längskante des Schichtelements zusammengefügt wird. Das Fügen erfolgt in geeigneter Weise, z. B. in demselben Arbeitsgang im Anschluß an das Fügen der Mate rialbahnen und der Hohlstruktur, indem der überstehende Rand umgerollt und seine Kante mittels eines Laserstrahls an einer Materialbahn verschweißt wird.Around the layer elements with closed longitudinal edges to deliver, the procedure is such that material width is unevenly wide NEN are added to a layer element, after which the top one edge of the wide web of material bent over and with the edge or with a portion of the narrower matter distant from it albahn to a closed longitudinal edge of the layer element is put together. The joining is carried out in a suitable manner, e.g. B. in the same operation after joining the mate rialbahnen and the hollow structure by the protruding edge rolled over and its edge on a laser beam Material web is welded.

Um die Querkanten von Schichtelementen zu schließen, wird so verfahren, daß ungleich lange Materialbahnen zu einem Schichtelement gefügt werden, wonach der überstehende Rand der längeren Materialbahn umgebogen und mit der Kante oder mit ei nem davon entfernten Bereich der kürzeren Materialbahn oder mit einer Materialbahn eines weiteren, mit dem Schichtelement zu sammengefügten Schichtelements zu einer geschlossenen Querkante zusammengefügt wird. Auch dieses Fügen kann in einem Arbeits gang mit dem Herstellen des Schichtelements erfolgen.To close the transverse edges of layer elements, proceed in such a way that material webs of unequal length become one Layer element are added, after which the protruding edge of the longer material web bent and with the edge or with egg nem area of the shorter material web or with a material web of another, with the layer element assembled layer element to a closed transverse edge is put together. This joining can also be done in one work take place with the manufacture of the layer element.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Kanten stumpf ge stoßener Schichtelemente oder Schichtelementpackungen über die gesamte Kantenhöhe bedarfsweise unter Zugabe von Zusatzwerk stoff zusammengefügt werden. Sofern geschlossene Kanten stumpf gestoßener Schichtelemente zusammengefügt werden, kann es unter Umständen genügen, vorhandenen Werkstoff aufzuschmelzen oder die Kanten miteinander zu verlöten. Üblicherweise wird sich je doch die Zugabe von Zusatzwerkstoff empfehlen, damit Ungleich förmigkeiten der Nahtausbildung vermieden werden, wie bei spielsweise ein Nahteinfall.It is particularly advantageous if the edges are blunt bumped layer elements or layer element packs over the entire edge height if necessary with the addition of additional work be put together. If closed edges are blunt butted layer elements can be put together, under It may be sufficient to melt existing material or to solder the edges together. Usually, ever but recommend the addition of filler material, so that unequal Forms of seam formation are avoided, as with for example a seam incidence.

Zur verbesserten Verbindungsfestigkeit von Schichtelement strukturen ist es vorteilhaft, daß die Ecken von Schichtelemen ten mit angrenzenden Ecken und/oder mit angrenzenden Material bahnen anderer Schichtelemente bedarfsweise unter Zugabe von Zusatzwerkstoff zusammengefügt werden. Insbesondere können da bei drei unterschiedliche Schichtelemente durch eine einzige Naht aneinander befestigt werden.For improved connection strength of the layer element It is advantageous that the corners of layer elements structure with adjacent corners and / or with adjacent material webs of other layer elements if necessary with the addition of Filler metal to be joined. In particular, there with three different layer elements by a single one Seam are fastened together.

Es ist besonders vorteilhaft, daß mehrere Schichtelemente zu T-, Doppel-T- oder I-Profilen oder daraus kombinierten Pro filen zusammengefügt werden. Auf diese Weise werden nicht nur äußerst gebräuchliche Profile in vorteilhafter Weise herge stellt, sondern ihre Herstellung kann auch vorzugsweise mit ei nem Laserstrahl erfolgen, da sich beim Laserstrahlschweißen ein ausgeprägter Tiefschweißeffekt ausbildet, welcher zu sehr schlanken, tiefen Nähten führt.It is particularly advantageous that several layer elements to T, double T or I profiles or a combination of them filen are put together. That way, not only extremely common profiles in an advantageous manner represents, but their production can also preferably with egg laser beam, because there is a pronounced deep sweat effect, which is too much slim, deep seams.

Um die Außenflächen von Schichtelementen insbesondere ge gen mechanische Beanspruchungen besser zu schützen, wird so verfahren, daß die Außenflächen von Schichtelementen aus Mate rialbahnen vergleichsweise größerer Dicke hergestellt werden.To ge the outer surfaces of layer elements in particular It is better to protect against mechanical stress proceed that the outer surfaces of layer elements made of mate rialbahnen comparatively larger thickness are produced.

Als Hohlstrukturen sind alle auf die besonderen Festig keitsanforderungen an die Schichtelemente angepaßten Hohlstruk turen geeignet. Vorteilhafterweise wird so verfahren, daß git terförmige, wabenförmige oder wellenartige Hohlstrukturen ver wendet werden.As hollow structures, everyone is on the special strength requirements on the layer elements adapted hollow structure doors suitable. The procedure is advantageously such that git ter-shaped, honeycomb or wave-like hollow structures ver be applied.

Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf eine Vorrich tung zur Durchführung der vorbeschriebenen Verfahren. Deren be sonderes Kennzeichen besteht darin, daß die Führungselemente Preßwalzen sind, die der Stromzuleitung dienen, oder denen in Bahnförderrichtung vor- oder nachgeordnete Stromleitwalzen zu geordnet sind, die die Materialbahnen kontaktieren. Auch bei dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren sind die Füh rungselemente Preßwalzen, welche die zwischen ihnen zusammen laufenden Materialbahnen definitionsgemäß zusammendrücken. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dienen sie jedoch darüber hinaus der Stromzuleitung, wodurch erreicht wird, daß der Strom an denjenigen Stellen durch die Materialbahnen fließt, an denen der größte Anpreßdruck auf die Hohlstruktur wirkt, so daß hier der Übergangswiderstand zwischen Materialbahn und Hohlstruktur im Hinblick auf den hier gewünschten Stromfluß am geringsten ist. Der Stromübergangswiderstand zwischen den Preßwalzen und den Materialbahnen ist wegen des Preßdrucks ebenfalls optimal. Da die Preßwalzen im Hinblick auf das Preßergebnis eine mög lichst homogene Oberfläche haben sollen, kann es für eine Ver teilung des Stroms oder der Stromimpulse über die Breite der Materialbahnen jedoch vorteilhaft sein, wenn zusätzlich zu den Preßwalzen die in Bahnförderrichtung vor- oder nachgeordneten Stromleitwalzen eingesetzt werden, wobei die Preßwalzen dann nur die Preßwirkung ausüben, nicht aber der Stromzuleitung die nen. The invention further relates to a Vorrich tion to carry out the procedures described above. Their be special feature is that the guide elements Press rolls are used for the power supply, or those in Web conveying direction upstream or downstream current guide rollers ordered that contact the material webs. Also at The known methods described at the outset are the Füh Rungselemente press rolls, which the together between them Squeeze running material webs by definition. At however, they serve the design according to the invention addition, the power supply line, whereby the current is achieved flows through the material web at those points where the greatest contact pressure acts on the hollow structure, so that here the contact resistance between material web and hollow structure least in view of the current flow desired here is. The current transfer resistance between the press rolls and the material webs is also optimal because of the pressure. Since the press rolls with regard to the pressing result a possible should have as homogeneous a surface as possible, for a ver division of the current or current pulses across the width of the However, material webs can be advantageous if in addition to Press rolls upstream or downstream in the web conveying direction Stromleitwalzen be used, the press rolls then only exert the pressing effect, but not the power supply line nen.

Um die Stromverteilung zu beeinflussen, wird die Vorrich tung zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die Stromleitwalzen aus einer Vielzahl von Scheiben aus leitfähigem Werkstoff be stehen, die durch Scheiben aus nichtleitfähigem Werkstoff von einander isoliert sind. Eine solche Stromleitwalze kann der Preßwalze vor- oder nachgeordnet sein. Wird eine Vorheizung ei ner Materialbahn verwendet, bei der eine vorgeordnete Strom leitwalze stören würde, so muß sie nachgeordnet werden. Eine vorgeordnete Stromleitwalze ist jedoch dann besonders vorteil haft bzw. notwendig, wenn besonders kurze Stromimpulse verwen det werden, bei denen sich der Stromfluß infolge des Skinef fekts auf die Materialoberfläche konzentriert. Diese Konzentra tion erfolgt bei einer vorgeordneten Stromleitwalze auf der hohlstrukturseitigen Fläche der zulaufenden Materialbahn und damit nahe der zu befestigenden Hohlstruktur.To influence the current distribution, the device tion appropriately designed so that the current guide rollers from a variety of washers made of conductive material stand by discs made of non-conductive material from are isolated from each other. Such a current guide roller can Press roll upstream or downstream. Is a preheating egg ner material web used in which an upstream stream guide roller would interfere, it must be subordinated. A upstream current guide roller is then particularly advantageous or necessary if particularly short current pulses are used be det, in which the current flow due to the skin ref focused on the material surface. This concentration tion takes place with an upstream current guide roller on the surface of the incoming material web on the hollow structure side thus close to the hollow structure to be fastened.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung im Sinne einer gewünschten Verteilung des Stroms über die Breite der Material bahn liegt dann vor, wenn die leitfähigen Scheiben an eine ge meinsame Stromquelle angeschlossen, aber induktiv entkoppelt sind. Die induktive Entkopplung kann so durchgeführt werden, daß den leitfähigen Scheiben gleiche Energieanteile zugeführt werden, so daß sich eine entsprechend gleichmäßige Verteilung der Fügeenergie über die Materialbahnbreite ergibt.Another embodiment of the device in the sense of a desired distribution of the current across the width of the material bahn exists when the conductive washers are connected to a ge common power source connected, but inductively decoupled are. The inductive decoupling can be carried out that the same amount of energy is supplied to the conductive discs be, so that there is a correspondingly even distribution the joining energy over the web width.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated by the drawing th embodiments explained. It shows:

Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer ersten Fügeein richtung, Fig. 1 is a schematic side view of a first direction Fügeein,

Fig. 2 die schematische Seitenansicht einer zweiten Füge einrichtung, Fig. 2 is a schematic side view of a second joining means,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Stromleitwalze und deren Beschaltung, Fig. 3 is a schematic representation of a Stromleitwalze and their wiring,

Fig. 4, 5 mit geschlossenen Längskanten hergestellte Schichtelemente, Fig. 4, 5 layer elements made with closed longitudinal edges,

Fig. 6 zwei stumpf gestoßen miteinander verbundene Schicht elemente, Fig. 6 shows two butt-jointed interconnected layer elements,

Fig. 7, 8 unterschiedliche Zuführungen von Schichtelementen zwischen die Preßwalzen, Fig. 7, 8 different allocations of layer elements between the press rolls,

Fig. 9 ein Doppel-T-Profil, und Fig. 9 is a double-T profile, and

Fig. 10 eine aus Doppel-T-Profilen gemäß der Fig. 9 zusam mengebaute Plattenstruktur. FIG. 10 is a plate structure assembled from double T profiles according to FIG. 9.

Fig. 1 zeigt zwei Führungselemente 13, 14, die als Preßwal zen ausgebildet sind. Sie werden entsprechend dem Pfeilen 36 aufeinander zugestellt. Außerdem sind die Führungselemente 13, 14 in den Richtungen der Pfeile drehangetrieben. Jedes Füh rungselement 13, 14 liegt auf einer Materialbahn 11 bzw. 12 auf und fördert diese in den Richtungen 37 zwischen den von den Walzen gebildeten Spalt. Ferner ist vorgesehen, daß eine Hohl struktur 15 in Pfeilrichtung 38 zwischen die Materialbahnen 11, 12 einläuft, welche infolge der Preßwirkung der beiden Füh rungselemente 13, 14 in mechanischen Kontakt mit dieser Hohl struktur 15 gebracht werden. An den Kontaktstellen 16 werden die Materialbahnen 11, 12 mit der Hohlstruktur 15 zusammengefügt und bilden danach ein Schichtelement 10, das infolge der dreh angetriebenen Führungselemente 13, 14 in Pfeilrichtung 39 konti nuierlich gefördert wird. Fig. 1 shows two guide elements 13 , 14 , which are formed as press rollers. They are fed towards each other according to arrows 36 . In addition, the guide elements 13 , 14 are driven in rotation in the directions of the arrows. Each guide element 13 , 14 rests on a material web 11 or 12 and conveys this in the directions 37 between the gap formed by the rollers. It is also provided that a hollow structure 15 runs in the direction of arrow 38 between the material webs 11 , 12 , which, due to the pressing action of the two guide elements 13 , 14, are brought into mechanical contact with this hollow structure 15 . At the contact points 16 , the material webs 11 , 12 are joined to the hollow structure 15 and then form a layer element 10 , which is continuously conveyed in the direction of the arrow 39 as a result of the rotationally driven guide elements 13 , 14 .

Dem Fügen der Materialbahnen 11, 12 und der Hohlstruktur 15 dienen beispielsweise Stromimpulse, die der Materialbahn 11 zu geleitet werden, von der aus ein entsprechender Strom über die Hohlstruktur 15 zur anderen Materialbahn 12 fließt. Der Strom zuleitung dienen die Führungselemente 13, 14 oder besondere Stromleitwalzen 32, die an den der Hohlstruktur 15 zugewendeten Flächen 17 der Materialbahnen 11, 12 anliegen und sich entspre chend der Förderung dieser Materialbahnen 11, 12 mitdrehen. Die se Stromleitwalzen 32 können vorteilhafterweise an die Stromzu leitbedingungen besonders angepaßt werden, insbesondere an die Stromverteilung über die Materialbahnbreite, ohne daß sie zu gleich darauf abgestimmt sein müßten, die Materialbahnen 11, 12 zu fördern.The joining of the material webs 11 , 12 and the hollow structure 15 is used, for example, by current pulses which are fed to the material web 11 , from which a corresponding current flows through the hollow structure 15 to the other material web 12 . The power supply line serve the guide elements 13 , 14 or special current-conducting rollers 32 , which bear against the surfaces 17 of the material webs 11 , 12 facing the hollow structure 15 and accordingly rotate the conveyance of these material webs 11 , 12 . These current guide rollers 32 can advantageously be adapted to the current supply conditions, in particular to the current distribution over the width of the material web, without having to be matched to promote the material webs 11 , 12 at the same time.

Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, bei der zum Vorheizen der Materialbahnen 11, 12 Heizspiralen 40 in der Nähe des Einlaufs der Materialbahnen 11, 12 und der Hohlstruktur 15 angeordnet sind. Diese Heizspiralen 40 dienen der induktiven Vorwärmung der der Hohlstruktur 15 zugewendeten Flächen 17 der Materialbahnen 11, 12 und bei entsprechender Anordnung und Aus bildung auch der induktiven Vorwärmung der materialbahnenseiti gen Bereiche 18 der Hohlstruktur 15. Die zum Fügen vorgesehene Anwendung von Stromimpulsen wird hier mit in Förderrichtung hinter den Führungselementen 13, 14 angeordneten Stromleitwalzen 32 erreicht. Fig. 2 is a of FIG. 1 shows similar view are arranged in the preheating of the material webs 11, 12 heating coils 40 in the vicinity of the inlet of the material webs 11, 12 and the hollow structure 15. These heating coils 40 are used for inductive preheating of the surfaces 17 of the material webs 11 , 12 facing the hollow structure 15 and, with a corresponding arrangement and formation, also for inductive preheating of the material web-side regions 18 of the hollow structure 15 . The use of current pulses intended for joining is achieved here with current-conducting rollers 32 arranged behind the guide elements 13 , 14 in the conveying direction.

Die Ausbildung der Stromleitwalzen 32 richtet sich nach den Anforderungen zur Bestimmung der Stromverteilung über die Breite der Materialbahnen 11, 12. Fig. 3 zeigt, daß jede Strom leitwalze 32 eine Vielzahl von Scheiben 33 aufweist, die aus leitfähigem Werkstoff bestehen, voneinander aber durch Scheiben 34 aus nichtleitfähigem Werkstoff isoliert sind. Jede Scheibe 33 ist an die Stromquelle 35 angeschlossen, beispielsweise über Schleifkontakte. Die Stromquelle ist durch einen Kondensator symbolisiert, der über einen Anschluß 35′ mit Energie aufladbar ist. Die Erzeugung eines Stromimpulses erfolgt durch Schließen eines Schalters 41, der für eine Entladung der Stromquelle 35 sorgt, so daß Stromimpulse über die Induktivitäten L gleichmäßig verteilt auf die Scheiben 33 der oberen Stromleitwalze 32 fließen, von wo aus der Strom über die Materialoberfläche 11′ und durch die Materialbahn 11 hindurch in die Hohlstruktur 15 und aus dieser in die Materialbahn 12 fließt, von wo aus die Verteilung des Stroms in die Scheiben 33 der unteren Stromleit walze 32 erfolgt, beeinflußt durch die diesen Scheiben 33 zuge ordneten, nicht bezeichneten Induktivitäten. Die induktive Ent kopplung der Scheiben 33 voneinander sorgt für eine Vergleich mäßigung der Stromverteilung über die Breite der Stromleitwal zen 32.The formation of the current guide rollers 32 is based on the requirements for determining the current distribution over the width of the material webs 11 , 12 . Fig. 3 shows that each current guide roller 32 has a plurality of disks 33 which are made of conductive material, but are isolated from each other by disks 34 made of non-conductive material. Each disk 33 is connected to the power source 35 , for example via sliding contacts. The current source is symbolized by a capacitor which can be charged with energy via a connection 35 '. The generation of a current pulse takes place by closing a switch 41 , which ensures that the current source 35 is discharged, so that current pulses flow evenly over the inductors L onto the disks 33 of the upper current-conducting roller 32 , from where the current flows over the material surface 11 'and through the material web 11 into the hollow structure 15 and from this flows into the material web 12 , from where the distribution of the current into the disks 33 of the lower current conducting roller 32 takes place, influenced by the disks assigned to these disks 33 , not designated inductors. The inductive decoupling of the disks 33 from each other ensures a comparison moderation of the current distribution across the width of the Stromleitwal zen 32nd

Sofern die Stromimpulse sehr kurz sind, fließt der Strom infolge des Skineffekts nur auf der Materialoberfläche. Für ei nen solchen Fall ist die Vorrichtung der Fig. 1 besonders geeig net, weil hier die strombeaufschlagte Materialoberfläche 11′ zugleich diejenige Fläche 17 ist, die der Hohlstruktur 15 zuge wendet ist und also die Fügestellen aufweist.If the current pulses are very short, the current only flows on the material surface due to the skin effect. For egg NEN such case, the device of FIG. 1 is particularly suitable because here the current-applied material surface 11 'is also the surface 17 which is turned towards the hollow structure 15 and thus has the joints.

Durch den Preßdruck der Führungselemente 13, 14 wird dafür gesorgt, daß der Übergangswiderstand zwischen den Materialbah nen 11, 12 und der Hohlstruktur 15 so gering wie möglich ist, so daß der Strom nicht vorwiegend über die bereits fertiggestell ten Kontaktstellen 16′′ fließt, die aufgrund der Förderung des Schichtelements 10 bereits weiter von den Führungselementen 13, 14 entfernt sind. Vielmehr kann der Strom auf kurzem Wege im Bereich zwischen den Führungselementen 13, 14 fließen. Er dient dort an den Kontaktstellen 16 dem Fügen, also beispielsweise dem Verschweißen der Materialbahnen 11, 12 mit der Hohlstruktur 15, wenn er bzw. wenn seine Impulse hinreichend energiereich sind. Eine Verringerung der Energieanforderungen an die Strom impulse kann insoweit durch die vorbeschriebene Vorwärmung er reicht werden.The pressure of the guide elements 13 , 14 ensures that the contact resistance between the material webs NEN 11 , 12 and the hollow structure 15 is as low as possible, so that the current does not predominantly flow through the contact points 16 '' which have already been completed and which are already further away from the guide elements 13 , 14 due to the promotion of the layer element 10 . Rather, the current can flow over a short distance in the area between the guide elements 13 , 14 . There it serves at the contact points 16 for joining, that is to say for example the welding of the material webs 11 , 12 to the hollow structure 15 if it or if its impulses are sufficiently high in energy. A reduction in the energy requirements for the current impulses can be achieved by the preheating described above.

Die Stromimpulse können jedoch auch lediglich der Ermitt lung des Inkontaktkommens der Materialbahnen 11, 12 mit der Hohlstruktur 15 kommen. In diesem Fall muß eine Detektorschal tung verwendet werden, die dazu benutzt wird, eine Energiequel le zu aktivieren, mit der das Fügen erfolgt. Eine solche Ener giequelle ist beispielsweise der in Fig. 1 dargestellte Laser strahl 21, dessen Strahlung 19 mit einem Umlenkspiegel 42 auf die Kontaktstellen 16 gerichtet wird, wo die Erwärmung der zu fügenden Bereiche der Materialbahnen 11, 12 bzw. der Hohlstruk tur 15 erfolgt. Der Laserstrahl 21 wird im wesentlichen paral lel zur Fügeebene 20 eingestrahlt. Die Fügeebene 20 ist durch einen Pfeil bezeichnet, auf dem sie senkrecht zur Darstellungs ebene steht. Für das Fügen bzw. Verschweißen an den Kontakt stellen 16 ist es besonders vorteilhaft, wenn polarisierte La serstrahlung verwendet, die gemäß der Teildarstellung 43 senk recht zur Fügeebene 20 schwingt, so daß bei dem gegebenen streifenden Einfall der Laserstrahlung 19 eine maximale Strah lungsabsorption an den Kontaktstellen 16 erfolgt. Um das Fügen über die gesamte Breite des Schichtelements punktweise oder kontinuierlich durchzuführen, kann der Laserstrahl 21 oszil liert werden, beispielsweise durch entsprechendes Verschwenken des Umlenkspiegels 42.However, the current pulses can also only come to determine the contact of the material webs 11 , 12 with the hollow structure 15 . In this case, a detector circuit must be used which is used to activate an energy source with which the joining takes place. Such an energy source is, for example, the laser beam 21 shown in FIG. 1, the radiation 19 of which is directed with a deflecting mirror 42 onto the contact points 16 , where the heating of the areas to be joined of the material webs 11 , 12 or the hollow structure 15 takes place. The laser beam 21 is radiated essentially parallel to the joining plane 20 . The joining plane 20 is indicated by an arrow on which it is perpendicular to the plane of the illustration. For joining or welding to the contact points 16 , it is particularly advantageous if polarized laser radiation is used which, according to the partial representation 43, swings perpendicularly to the joining plane 20 , so that, given the grazing incidence of the laser radiation 19, maximum radiation absorption to the radiation Contact points 16 takes place. In order to carry out the joining point by point or continuously over the entire width of the layer element, the laser beam 21 can be oscillated, for example by correspondingly pivoting the deflecting mirror 42 .

Damit die Kanten der Schichtelemente verschlossen werden können, werden ungleich breite Materialbahnen 11, 12′ zu einem Schichtelement 10 gefügt. Fig. 4 zeigt, daß der überstehende Rand 25 einer Materialbahn 12′, die breiter ist, als die Mate rialbahn 11, umgebogen wurde. Der Rand 25 kann entsprechend Fig. 2 mit einem von der Kante 26 der Materialbahn 11 entfernten Bereich 27 dieser Materialbahn 11 verbunden werden. Dies ge schieht in einem Arbeitsgang zugleich mit dem Fügen des Schichtelements 10.So that the edges of the layer elements can be closed, material webs 11 , 12 'of uneven width are joined to form a layer element 10 . Fig. 4 shows that the projecting edge 25 of a web of material 12 ', which is wider than the Mate rialbahn 11 , was bent. According to FIG. 2, the edge 25 can be connected to an area 27 of this material web 11 which is removed from the edge 26 of the material web 11 . This happens in one operation simultaneously with the joining of the layer element 10 .

Im Vergleich zu Fig. 4 zeigt Fig. 5 zwei einander benachbar te Schichtelemente mit ungleich breiten Materialbahnen 11, 12′, deren überstehender Rand 25 etwa der Dicke des Schichtelements 10 entspricht und demgemäß mit der Kante 26 der schmaleren Ma terialbahn 11 gefügt wurde. Die Kanten 28 der Schichtelemente 10 können miteinander verbunden werden, wie Fig. 6 zeigt. Hier ist ein stumpfer Stoß dargestellt, wobei ein Fügen durch eine Schweißnaht 44 erreicht wurde, die den Werkstoff der Ränder 25 bzw. der Kanten 28 der Schichtelemente 10 aufgeschmolzen hat. Es wurde Zusatzwerkstoff verwendet, um die Naht gemäß Darstel lung aufzufüllen.In comparison to FIG. 4, FIG. 5 shows two adjacent layer elements with material webs of unequal width 11 , 12 ', the projecting edge 25 approximately corresponds to the thickness of the layer element 10 and was accordingly joined to the edge 26 of the narrower material 11 . The edges 28 of the layer elements 10 can be connected to one another, as shown in FIG. 6. Here, a butt joint is shown, whereby joining was achieved by a weld seam 44 that melted the material of the edges 25 or the edges 28 of the layer elements 10 . Filler material was used to fill the seam as shown.

Fig. 6 zeigt in der rechten Hälfte, daß ein Schichtelement 10 auch mit einer weiteren Materialbahn 22 beschichtet werden kann, so daß das Schichtelement 10 mit dieser Materialbahn 22 zusätzlich versteift bzw. gegen Außeneinflüsse geschützt ist. Um gegen Außenbelastungen besser geschützt zu sein, kann die Außenwand 31 des Schichtelements 10 gemäß der linken Darstel lung der Fig. 6 auch mit einer vergleichsweise größeren Dicke hergestellt sein, verglichen mit der anderen Materialbahn 12. Eine solche Ausbildung dient insbesondere der Versteifung und dem mechanischen Schutz. Fig. 6 shows in the right half, that a layer element may be coated with a further material web 22 10 so that the sheet member 10 additionally reinforced with this material web 22 and is protected against external influences. In order to be better protected against external loads, the outer wall 31 of the layer element 10 according to the left representation of FIG. 6 can also be made with a comparatively greater thickness compared to the other material web 12 . Such training serves in particular for stiffening and mechanical protection.

In den Fig. 7, 8 wird das Fügen von Schichtelementen 10, 23 erläutert. Gemäß Fig. 7 werden die Schichtelemente 10,23 zwi schen die Führungselemente 13, 14 gebracht, welche Preßwalzen sind und die Schichtelemente 10, 23 in Richtung 39 fördern. Die Zuführung der Schichtelemente 10, 23 zwischen die Führungselemente 13, 14 erfolgt so, daß die einander zugewendeten Flächen 24 zwi schen sich einen Spalt bilden, der sich V-förmig verjüngt und zwischen den Führungselementen 13, 14 eine Scheitellinie hat, welche die Fügelinie bildet. Durch diese nicht dargestellte Fü gelinie verläuft horizontal die durch den Pfeil angedeutete Fü geebene 20 und etwa in dieser Fügeebene bzw. parallel dazu wird Laserstrahlung angewendet. Diese Laserstrahlung schwingt paral lel zur Fügeebene 20, was durch die Darstellung 44 angedeutet ist. Infolgedessen wird die Laserstrahlung bei dem vorgegebenen streifenden Einfall bis zur Fügelinie reflektiert, wo sie dann an der gewünschten Stelle absorbiert wird. In Fig. 7 ist darge stellt, daß die Laserstrahlung die Flächen 24 nicht über deren gesamte Breite gleichmäßig erwärmt, sondern mit einer Laser spur, was im Hinblick auf die kontaktstellenweise Befestigung der Materialbahn 11 an der Hohlstruktur 15 festigkeitsmäßig ausreichend ist.In Figs. 7, 8, the joining of layer members 10, 23 will be explained. Referring to FIG. 7, the sheet members 10,23 are Zvi rule, the guide elements 13, placed 14 which are press rolls and the sheet members 10, 23 in support means 39. The layer elements 10, 23 are fed between the guide elements 13 , 14 in such a way that the surfaces 24 facing one another form a gap which tapers in a V-shape and has a vertex line between the guide elements 13 , 14 which forms the joining line . Through this joining line, not shown, the joining plane 20 indicated horizontally by the arrow and approximately in this joining plane or parallel thereto, laser radiation is used. This laser radiation vibrates parallel to the joining plane 20 , which is indicated by the illustration 44 . As a result, the laser radiation is reflected at the predetermined grazing incidence up to the joining line, where it is then absorbed at the desired location. In Fig. 7 is Darge represents that the laser radiation does not heat the surfaces 24 evenly over their entire width, but with a laser trace, which is sufficient in terms of strength with regard to the contact-point fastening of the material web 11 to the hollow structure 15 .

In Fig. 8 wird eine Seitenansicht einer Fügevorrichtung mit Führungselementen 13, 14 schematisch dargestellt, wobei ein Schichtelement 23 mit einer aus drei Schichtelementen 10 beste henden Schichtelementpackung 29 zusammengefügt wird. Infolge der vergleichsweise großen Steifigkeit der Packung 29 in Bezug auf das Schichtelement 23 wird lediglich letzteres derart gebo gen zugeführt, daß Laserstrahlung angewendet werden kann.In FIG. 8 is a side view of a joining device with guide elements 13, 14 shown schematically, wherein a sheet member is assembled 23 with a best of three layer elements 10 Henden layer member packing 29. As a result of the comparatively high rigidity of the pack 29 in relation to the layer element 23 , only the latter is supplied in such a way that laser radiation can be used.

Fig. 8 zeigt darüber hinaus, daß das untere Schichtelement 10 aus ungleich langen Materialbahnen 11, 12′′ hergestellt wur de, wobei der überstehende Rand 25 der längeren Materialbahn 12′′ um 90° nach oben umgebogen und dort mit der Kante 26 des Schichtelements 23 zusammengefügt ist. Der Überstand der länge ren Materialbahn 12′′ ist auf die Dicke der insgesamt herzu stellenden Schichtelementpackung abgestimmt und verschließt de ren Stirnkante. Fig. 8 also shows that the lower layer element 10 was made of unequal lengths of material 11 , 12 '', the protruding edge 25 of the longer material web 12 '' bent 90 ° upwards and there with the edge 26 of the layer element 23 is assembled. The protrusion of the length ren material web 12 '' is matched to the thickness of the layer element package to be produced overall and closes de ren front edge.

Fig. 9 zeigt ein Doppel-T-Profil 48, welches aus mehreren Schichtelementen 10 besteht. Der Steg 45 des Doppel-T-Profils 48 besteht aus einem mittleren Schichtelement 10, das breitflä chig von Schichtelementen 10′ abgedeckt ist, welche jeweils U- Form haben. Die U-Schenkel erstrecken sich voneinander wegwei send auf Höhe der Enden des mittleren Schichtelements 10. Die U-Form ist durch Verformung eines ebenen Schichtelements herge stellt worden. Die Außenwände der U-Schenkel der Schichtelemen te 10′ liegen gemeinsam mit den Längskanten des mittleren Schichtelements 10 auf gleicher Höhe, sind von aufliegenden Schichtelementen abgedeckt und bilden gemeinsam mit den U- Schenkeln die Stege 46 des Doppel-T-Profils 48. Zur Verbindung aller vier Schichtelemente 10, 10′ genügt es, daß vier Schweiß nähte 47 hergestellt werden, welche jeweils drei Schichtelemen te miteinander verbinden. Das mittlere Schichtelement 10 und die Schichtelemente 10′ werden gemäß Fig. 8, unten, ungebogen zwischen die Führungselemente 13, 14 gebracht, während die äuße ren Schichtelemente 10 der Gurte 46 gemäß Fig. 8 gebogen zuge führt und dabei gemeinsam mit den anderen Schichtelementen ge fügt werden. Bei Wegfall des mittleren Schichtelements 16 wür den zwei Schweißbahnen 47 genügen. FIG. 9 shows a double T profile 48 , which consists of several layer elements 10 . The web 45 of the double-T profile 48 consists of a central layer element 10 , which is covered in a broad area by layer elements 10 ', each of which has a U-shape. The U-legs extend away from each other at the level of the ends of the middle layer element 10 . The U-shape has been produced by deforming a flat layer element. The outer walls of the U-legs of the layer elements te 10 'lie together with the longitudinal edges of the middle layer element 10 at the same height, are covered by overlying layer elements and form the webs 46 of the double-T profile 48 together with the U-legs. To connect all four layer elements 10 , 10 ', it is sufficient that four weld seams 47 are made, which each connect three layer elements te. The middle layer element 10 and the layer elements 10 'are brought according to FIG. 8, below, unbent between the guide elements 13 , 14 , while the outer layer elements 10 of the belts 46 according to FIG be added. If the middle layer element 16 is omitted, the two welding tracks 47 would suffice.

Es ist ersichtlich, daß derartige Doppel-T- bzw. T- oder I-Profile erhebliche Festigkeitswerte aufweisen und zur Ausbil dung größerer Strukturen herangezogen werden können.It can be seen that such double T or T or I profiles have considerable strength values and for training larger structures can be used.

Fig. 10 zeigt eine aus drei Doppel-T-Profilen 48 gemäß Fig. 9 bestehende Plattenstruktur. Alle Profile sind in einer Ebene angeordnet und ihre Kanten bzw. die Längskanten der Gurte 46 sind miteinander durch jeweils eine Schweißnaht 49 verbunden. Jede Schweißnaht 49 verbindet eine Schichtelementpackung über die gesamte Kantenhöhe, wobei bedarfsweise Zusatzwerkstoff ver wendet wird. Der Tiefschweißeffekt des Laserstrahlschweißens kann hier besonders vorteilhaft angewendet werden. Wegen der vergleichsweise dünnen Wandstärken können gemäß Fig. 10 auch im Abstand voneinander übereinander angeordnete Schweißnähte 49, 49′ in einem Schweißvorgang von derselben Seite der gesamten Plattenstruktur bzw. des Profils 50 hergestellt werden. FIG. 10 shows a plate structure consisting of three double-T profiles 48 according to FIG. 9. All profiles are arranged in one plane and their edges or the longitudinal edges of the belts 46 are connected to each other by a weld seam 49 . Each weld seam 49 connects a layer element pack over the entire edge height, additional material being used if necessary. The deep welding effect of laser beam welding can be used particularly advantageously here. Because of the comparatively thin wall thicknesses, weld seams 49 , 49 'which are arranged one above the other at a distance from one another can also be produced in one welding operation from the same side of the entire plate structure or profile 50 , as shown in FIG .

Claims

1. A method for joining layer elements ( 10 ) from a continuously conveyed current-conducting material web ( 11 ) which is brought between two guide elements ( 13 , 14 ) in mechanical contact with a further current-conducting material rialbahn ( 12 ), the two material webs NEN (11, 12) via an incoming between them, distance are assembled holding electrically conductive hollow structure (15) by (12) current ge from a material web (11) structure through the hollow (15) on the other web of material passes is provided at the Contact points ( 16 ) of the material webs ( 11 , 12 ) and the hollow structure ( 15 ), the joining acts, characterized in that current pulses are used which serve the joining or which serve to determine un-added contact points ( 16 '), after which a Heating of these non-joined contact points ( 16 ') takes place at the joining temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that the current pulses are applied distributed over the width of the material webs ( 11 , 12 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that short, the current flow on the material surface ( 11 ') concentrating current pulses are used, and that the guide elements ( 13 , 14 ), the material webs ( 11 , 12 ) and the hollow structure ( 15th ) press against each other.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow structure ( 15 ) to be turned surfaces ( 17 ) of the material webs ( 11 , 12 ) and / or the material web side areas ( 18 ) of the hollow structure ( 15 ) preheated will.

5. The method according to claim 4, characterized in that the surfaces facing the hollow structure ( 17 ) of the material webs are inductively preheated.

6. The method according to claim 4, characterized in that the hollow structure ( 15 ) facing surfaces ( 17 ) of the material webs ( 11 , 12 ) and / or the material-side areas ( 18 ) of the hollow structure ( 15 ) with laser radiation ( 19th ) are preheated.

7. The method according to claim 6, characterized in that the laser radiation ( 19 ) vibrates predominantly perpendicular to the joining plane ( 20 ) and is directed essentially parallel to the joining plane ( 20 ).

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the laser beam ( 21 ) facing the hollow structure ( 15 ) faces ( 17 ) of the material webs ( 11 , 12 ) and / or the material web side areas ( 18 ) of the hollow structure ( 15 ) according to a preset process control and / or according to the determination of uncontacted contact points ( 16 ') and / or according to the result of an optical scanning of the hollow structure ( 15 ) irradiated.

9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that a layer element ( 10 ) with a continuously conveyed current-conducting material web ( 22 ) or with several material webs and / or with a layer element ( 23 ) or with several layer elements is joined by means of laser radiation, which is emitted between the surfaces ( 24 ) to be joined.

10. The method according to claim 9, characterized in that the laser radiation when joining layer elements ( 10, 23 ) vibrates predominantly parallel to the joining plane ( 20 ) and is directed essentially parallel to the joining plane ( 20 ).

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that at least one layer element ( 10 ) and / or a material web ( 11 ) by means of laser radiation is irradiated in traces.

12. The method according to one or more of claims 9 to 11, characterized in that two layer elements ( 10 , 23 ) bent between the guide elements ( 13 , 14 ), or that one of the layer elements ( 10 ) unbent between the guide elements ( 13 , 14 ) runs in.

13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that unequal material webs ( 11 , 12 ') to a layer element ( 10 ) who added, after which the projecting edge ( 25 ) of the wide material web ( 12th ') Bent and with the edge ( 26 ) or with a remote area ( 27 ) of the narrower material web ( 11 ) is joined to form a closed longitudinal edge of the layer elements ( 10 ).

14. The method according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that unequal lengths of material NEN ( 11 , 12 '') are added to a layer element ( 10 ), after which the projecting edge ( 25 ) of the longer material web ( 12th '') Bent and with the edge ( 26 ) or with a distant region of the shorter material web or with a shorter material web of another, with the layer element ( 10 ) joined layer element ( 23 ) is joined to form a closed transverse edge.

15. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the edges ( 28 ) of stump-butted layer elements ( 10 ) or layer element packs ( 29 ) are joined together over the entire edge height, if necessary, with the addition of filler material.

16. The method according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the corners ( 30 ) of layer elements with adjacent corners and / or with adjacent material webs ( 12 ) of other layer elements ( 10 ), if necessary, added with the addition of filler material the.

17. The method according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that a plurality of layer elements ( 10 ) to T, double T or I profiles or profiles combined therefrom ( 50 ) are combined.

18. The method according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the outer walls ( 31 ) of layer elements ( 10 ) from material webs ( 11 ) are made comparatively greater thickness.

19. The method according to one or more of claims 1 to 18, characterized in that lattice-shaped, honeycomb or wave-like hollow structures ( 15 ) are used.

20. Apparatus for carrying out the method according to one or more of claims 1 to 19, characterized in that the guide elements ( 13 , 14 ) are press rolls which serve for the power supply line, or which have upstream or downstream current guide rolls ( 32 ) in the conveying direction. are assigned, which contact the material webs ( 11 , 12 ) con.

21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the current guide rollers ( 32 ) from a plurality of Schei ben ( 33 ) consist of conductive material, which are isolated from each other by discs ( 34 ) made of non-conductive material.

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the conductive discs ( 33 ) are connected to a common power source ( 35 ), but are inductively decoupled.