HU206400B

HU206400B - Method for producing holed beams of single or multiple webs and beam of holed web

Info

Publication number: HU206400B
Application number: HU874584A
Authority: HU
Inventors: Henrik Deak
Original assignee: Henrik Deak
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1992-10-28
Also published as: DE3867462D1; HUT51698A; ATE71168T1; EP0333827A1; EP0333827B1; AU2533588A; WO1989003464A1

Description

A találmány eljárás áttört egyszeres vagy többszörös gerincű tartók előállítására tömör gerincű kiinduló anyagból, valamint áttört gerincű tartó.

Mint ismeretes, kezdetben a tartókat a legnagyobb igénybevételnek megfelelő párhuzamos övű tömör anyagból készítették. Ezek a tartók - tekintettel arra, hogy a legnagyobb igénybevételű helyhez lettek méretezve - a tartó legnagyobb része mentén túlméretezettek, és így igen nehezek és anyagigényesek voltak.

Időközben rájöttek arra, hogy a tartók teherbírása nem csökken, ha a tartó gerincében áttöréseket készítenek, melyek a tartót nagymértékben megkönnyítik. Itt tehát a tartó gerinclemezében azonos méretű áttöréseket készítettek. Ez a megoldás ugyan jelentős mértékben könnyítette a tartót anélkül, hogy teherbírása csökkent volna, de a kivágott anyag továbbra is anyagveszteségnek számított. Azonkívül ez a tartó is a legnagyobb igénybevételű helynek megfelelően került méretezésre.

A tartó gerincén készített kivágásokból származó anyaghulladék kiküszöbölésére született egy olyan megoldás, ahol tömör gerincű anyagból kiindulva a tartót hossztengelye mentén periodikusan ismétlődő szabályos szakaszokkal rendelkező vonal mentén elvágták, majd az így kapott két tartófelet egy fél osztásnyit eltolva a tartófelek között szabályos nyílásokat alkotóan összehegesztették. így tulajdonképpen egy alacsonyabb gerincű tömör anyagból egy magasabb gerincű szabályos kivágásokkal rendelkező tartót kaptak. Ennek a megoldásnak az eredménye tehát jelentős anyagmegtakarítás mellett jelentős teherbírásnövekedést eredményezett. Ez az ún. Litzka-féle tartó. Abból a tényből származóan, hogy itt is egyenletes kiosztású és nagyságú nyílásokat lehet csak készíteni, következik, hogy ezt a tartót is csak a legnagyobb igénybevételnek megfelelően lehet teljes hossza mentén méretezni, és ezért ez a tartó is hosszának legnagyobb része mentén túlméretezett.

Ismeretes továbbá olyan tömör gerinces tartó, amelyet úgy állítanak elő, hogy a gerinc mentén azt ferdén hosszirányban átvágják, majd a tartórészeket 180°-kai elforgatva, újra összehegesztik, így a tömör gerincű változó magasságú tartó áll elő.

Ismeretes a 160346 sz. magyar szabadalmi leírásból a változó magasságú áttört gerincű tartó is, amelyet a tartó hossztengelyéhez viszonyított hajlásszögben periodikusan ismétlődő szabályos szakaszokkal rendelkező vonal mentén vágnak el, majd a tartórészeket részben 180°-ban elforgatva újból összehegesztik.

A 2433 142 sz. német szabadalmi leírásból ismeretes hidegen hajlított lemezekből készített kettős gerincű, különféle módon összeépített sejttartó.

A fent ismertetett két megoldás közös hátránya, hogy a tartó gerinclemezeiben azonos méretű egyenletes áttörések vannak, ami azt eredményezi, hogy a tartó minden egyes része a legnagyobb igénybevételre van méretezve, és így a tartó jelentős részén túlméretezett. Ez nagyon nagy anyagpazarlást okoz, és túlzott anyagfelhasználást eredményez.

A találmány célja a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése és egy olyan eljárás kidolgozása áttört gerincű tartók előállítására, ahol tömör gerincű anyagból kiindulva az igénybevételnek megfelelő kiosztású és méretű áttörésekkel rendelkező tartó állítható elő hulladék nélkül.

A találmány tehát eljárás áttört egyszeres vagy többszörös gerincű tartók előállítására tömör gerincű kiinduló anyagból.

A találmány lényege, hogy a tartót a hossza mentén a várható jellemző statikai igénybevétel szempontjából szakaszokra osztjuk, vagy egyetlen jellemző statikai igénybevétel esetén az egész tartót egyetlen szakasznak tekintjük, majd a szakasz, vagy szakaszok gerincét a szakaszok hosszára merőleges középtengelyébe eső ponthoz képest forgásszimmetrikusán a terhelésnek megfelelő változó méretű áttöréseket kialakító, egyenesekből és/vagy ívekből összeállított, a változó periódusú vonal mentén két félbe vágjuk, majd az így kapott egyik felet a középtengely körül l80°-kal elforgatjuk és a tartófeleket áttöréseket képezően összeerősítjük, és az esetleges több szakasz esetén az így előállított áttörésekkel ellátott szakaszokat összeerősítjük.

Az áttörések periódusát és a lyukméreteket, valamint a lyukak alakját és ebből következően természetesen a kivágási vonalat a tartó elrendezésének és a helyi igénybevételek figyelembevételével határozzuk meg.

Ahol két vagy több, páros számú azonos tartószakaszt kell előállítani, célszerűen úgy járhatunk el, hogy a párok mindkét szakaszát azonos módon a terhelésnek megfelelő változó méretű áttöréseket kialakító egyenesekből és/vagy ívekből összeállított változó periódusú vonal mentén két félbe vágjuk, és az így kapott szakaszfeleket zárt áttöréseket adóan összepárosítjuk és összeerősítjük.

Amennyiben szétvágott tartófelekből kialakítandó tartó gerincmagasságát növelni akarjuk, eljárhatunk úgy, hogy a tartófeleket a tartógerinc magasságát megnövelő közdarabok közbeiktatásával erősítjük össze.

A találmány szerinti eljárással teherbíró tartószerkezetek igen széles skálája alakítható ki. így készíthetők állandó magasságú, változó magasságú, egyenes és tört alakzatú tartók, íves tartók. A találmány szerint készíthető kéttámaszú, többtámaszú, konzolos, két- vagy háromcsuklós tartó, befogott tartó, függőtartó, torokgerendás szerkezetek, oszlopok, keresztszerkezetek, feszítőműves szerkezetek, tartórácsok, szekrénytartók, valamint egyéb rácsok, összetett speciális tartószerkezetek, öszvértartók, különféle anyagból összeépített tartók.

A találmányt részletesen példák kapcsán a rajzok alapján ismertetem. Az

1. ábra a készítendő tartóhoz használt kiinduló anyag oldalnézete (s) vágási vonallal, a

2. ábra az 1. ábra szerinti kiinduló anyagból, illetve gerincből készített tartó oldalnézete, míg a

3. ábra az 1. ábra szerinti kiinduló anyagból készített, megnövelt gerincű tartó oldalnézete, a

HU 206 400 Β

4-6. ábrák az 1-3. ábrák analógiájára íves kiinduló anyagból készített íves tartókat szemléltetnek oldalnézetben. A

7-12. ábrák különböző statikai igénybevétel szem- 5 pontjából készített tartószakaszok oldalnézetei, a

13. ábra egy egyenletes terhelésű, egyik végén befogott, másik végén csuklós kialakítású kéttámaszú tartó elvi rajza, míg a 10

14. ábra a 13. ábra szerinti tartó nyomatéki ábrája, a

15. ábra a 13. ábra szerinti tartó gerincének oldalnézete bejelölve a jellemző statikai igénybevétel szempontjából felvett szakaszokat és a gerinc vágási vonalát, a 15

16. ábra pedig a találmány szerinti eljárással készült, egyik végén befogott, a másik végén csuklós kialakítású kéttámaszú tartó oldalnézete.

Az ábrákon egységesen az alábbi hivatkozási szá- 20 mókát, illetve jelöléseket alkalmaztam:

tartóöv;

tartófél;

vágásvonal;

áttörés; 25 közdarab;

h tömör gerinces állandó, változó tartómagasság;

H üreges állandó, változó tartómagasság; k tartószakasz hossztengelyére merőleges középtengely; 30 k_a tartószakasz hossztengelyére merőleges középtengely;

k_b tartőszakasz hossztengelyére merőleges középtengely;

o forgáspont (origo); 35 x tartószakasz hossztengelye; s szimmetria tengely;

L fesztávolság; a szakasz;

b szakasz; 40 c szakasz; p egyenletes terhelés;

M nyomaték.

Az 1. ábrán egy egyenes tengelyű, tömör gerincű tartószakasz látható, amelynek gerincét a tartószakasz 45 (k) középtengelyébe eső (o) forgásponthoz viszonyított forgásszimmetrikus vonal mentén egyenesekből összeállított változó periódusú (3) vonal mentén elvágjuk, majd a kiviteli példánál a felső részt a (k) középtengely körül elforgatjuk, és ezután a (2) tartófeleket a 2. ábrán 50 látható módon összeerősítjük, illetve összehegesztjük.

Mint az első két ábrából látható, a (h) magasságú tömör gerincű tartóból így (H) magasságú, tehát megnövelt gerincű tartó jön létre.

Amennyiben a tartó gerincmagasságának további 55 növelésére van szükség, a 3. ábrán látható módon járhatunk el, azaz ekkor a (2) gerincfelek közé (5) betételemek kerülnek beerősítésre, illetve behegesztésre.

Az 1-3. ábrák szerinti kiviteli példáknál, mint a további kiviteli példáknál is, a tartó gerince már kiin- 60 dulási állapotában össze van erősítve, illetve egy darabból készült az (1) tartóövekkel.

Az íves kiinduló anyagból készítendő tartó esetén a

4. ábrán látható módon járhatunk el, itt is a szakasz (k) középtengelyére eső (o) forgásponthoz képest forgásszimmetrikusán végezzük a tartó gerincének a várható terhelés függvényében történő szétvágását. Szétvágás után a felső (2) tartófelet a (k) középtengely körül 180^e-kal elforgatjuk, és a (2) tartófeleket összeerősítjük, illetve összehegesztjük. (5. ábra)

Természetesen íves tartó esetén is megnövelhető a gerincmagasság (5) betételemek beerősítésével, illetve behegesztésével. (6. ábra)

A találmány szerinti eljárással készült tartók közül a

7. ábra szerinti tartószakasznál az üreges és a tömör részeknek a változtatása fokozatos és kis lépcsőben változó jellegű. A 8. ábra szerinti tartószakasznál az üreges és a tömör részek változtatása több nagy lépcsőben történik. A 9. ábra szerinti tartószakasznál az üreges és tömör részeknek a változása ugrásszerűen egy lépcsőben megy végbe.

A 10. ábra szerinti tartószakasznál az üreges és a tömör részeknek a változása fokozatos, a befogási helyek közelében hosszabb tömör rész található.

All. ábra szerinti tartószakasznál az üreges és tömör részeknek a változása fokozatos, kis lépcsős jellegű, s a mezőközépnél hosszabb tömör rész található. Ilyen jellegű kialakítás célszerű lehet kéttámaszú csuklós tartóknál, amelyek a mezőközépnél egyetlen koncentrált erővel terheltek.

A 12. ábra szerinti tartószakasznál az üreges és a tömör részek változása fokozatos, a mezőközépnél és a támaszok közelében hosszabb tömör részek vannak. Ez a tartószakasz tulajdonképpen két részből áll, és itt két (k) középvonalba eső (o) forgáspont van. Ilyen jellegű kialakítás célszerű a mindkét végénél befogott kéttámaszú tartóknál, amikor a mezőközépnél egyetlen koncentrált terhelés van.

A találmány szerinti eljárást egy teljes tartó kialakításával kapcsolatban a 13-16. ábrák kapcsán ismertetem.

A 13. ábrán egyik végén befogott, másik végén csuklós kialakítású egyenletes terhelésű tartó látható. A

14. ábrán a tartó nyomatéki ábráját szemléltetem, amely figyelembevételével történik a tartónak a jellemző statikai igénybevétel szempontjából történő szakaszokra osztása.

A tartót a 15. ábrán látható módon (a, b és c) szakaszokra osztottam. A szakaszokra osztást itt részletesen nem magyarázom, mert annak a találmány lényege szempontjából nincs jelentősége. Ezután a szakaszok (k_a) középvonalába és (k_b) középvonalába eső (o) forgáspontra forgásszimmetrikusán a tartó gerincét a 15. ábra szerinti vonal mentén kettévágom. A (c) szakasz ennél a tartónál tömör marad. Ezen kiviteli példánál csupán a gerinc felső felét kell a szakaszok szerint szétvágni és ezeket kell a (k_a) és (k_b) középtengely körül elforgatva az alsó részre áttöréseket kialakítóan visszahelyezni és azzal összeerősíteni. Ugyancsak össze kell erősíteni egymással a 180°-kai elforgatott felső gerincrészeket is. (16. ábra)

HU 206 400 Β

Amennyiben két hasonló szakasz van egy tartóban, a két szakasz gerincét azonos módon, de természetesen a terhelésnek megfelelően, változó méretű áttöréseket kialakító változó periódusú vonal mentén két félbe vágjuk, és az így kapott szakaszfeleket zárt áttöréseket alkotóan összepárosítjuk.

A találmány szerinti eljárással a tartók hulladékmentesen állíthatók elő, amennyiben a (k) középtengelyhez viszonyítottan a szakaszok mindkét irányban azonos hosszúságúak.

A találmány szerinti eljárás igen előnyösen megvalósítható optikai vezérlésű több égőfejes lángvágógépek, plazmavágógépek stb. alkalmazásával. Az eljárás révén lényegében többletmunka-ráfordítás nélkül sokkal gazdaságosabb üreges tartók állíthatók elő, mint az eddigi egyenletes periódusú üreges tartók voltak. Az eddigi üreges tartókkal szemben mintegy 10-33% anyagmegtakarítás érhető el.

A találmány szerinti eljárás alkalmazási köre az előzőekben foglaltakon túlmenően olyan területen is alkalmazható, ahol a korábbi eljárások nem bizonyultak eredményesnek és ezért csak tömör gerincű tartók kerültek alkalmazásra, ilyenek például a statikailag határozatlan szerkezetek és a konzolos tartók.

A találmány szerinti eljárás természetesen nemcsak egy, hanem többgerincű, így U tartók esetén is alkalmazható, de alkalmazható tetszőleges összetett és zártszelvényű, sőt cső- vagy elliptikus keresztmetszetű tartók esetén is, amikor is a cső- vagy egyéb görbe keresztmetszet oldalrészeit kell gerincnek tekinteni.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás áttört egyszeres vagy többszörös gerincű tartó előállítására, tömör gerincű kiinduló anyagból, ahol a tartót a hossza mentén két félbe vágjuk, majd

A) az így kapott egyik felet a középtengely körül

180°-kai elforgatjuk, és a tartófeleket áttöréseket képezően összeerősítjük, vagy

B) páros számú tartó esetén a szakaszfeleket zárt áttöréseket adóan összepárosítjuk, és összeerősítjük, azzal jellemezve, hogy a tartót a várható statikai igénybevétel szempontjából szakaszokra osztjuk vagy egyetlenjellemző statikai igénybevétel esetén az egész tartót egyetlen szakasznak tekintjük, a szakasz(ok) gerincének két félbe vágását a szakasz(ok) hosszára merőleges középtengelybe (k) eső (o) ponthoz képest forgásszimmetrikusán a terhelésnek megfelelő változó méretű áttöréseket kialakító egyenesekből és/vagy ívekből öszszeállított változó periódusú vágásvonal (2) mentén végezzük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tartófeleket a tartógerinc magasságát megnövelő közdarabok (5) közbeiktatásával erősítjük össze.

3. Áttört gerincű tartó, amely hosszában elvágott és áttöréseket alkotó két félből van összeerősítve - előnyösen hegesztve -, azzal jellemezve, hogy az áttörések (4) a statikai igénybevételnek megfelelő változó méretben és változó közönként vannak kialakítva.