Die Erfindung betrifft ein Tragwerk mit Längsstangen und diese verbindenden geraden Querstangen. Das Tragwerk zeichnet sich dadurch aus, dass die geraden Querstangen durch zwei Gruppen von wendelartig gewickelten Stäben gebildet sind, wobei jede Gruppe mindestens zwei Stäbe gleichen Querschnitts aufweist und die Stäbe der einen Gruppe im einen Sinne und die Stäbe der anderen Gruppen im entgegengesetzten Sinne gewickelt sind, und dass die Stäbe mit den Längsstangen an den Stellen verbunden sind, wo die Stäbe und die Längsstangen einander kreuzen.
Das erfindungsgemässe Tragwerk bringt im Vergleich zu Tragwerken, wo die Querstangen in mehr oder weniger grossem Ausmass von gesonderten Einheiten gebildet sind, grosse Vorteile in erster Linie aus dem Gesichtspunkt der Fertigung.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Stäbe der einen Gruppe ausserhalb der Längsstangen des Tragwerks und die Stäbe der andern Gruppe innerhalb der Längsstangen angeordnet. Bei kontinuierlicher Fertigung ermöglicht dies einen einfachen Vorschub, da die gegenläufig gewik kelten Stäbe nicht ineinander haken können. In gewissen Fällen können jedoch sämtliche Stäbe der beiden Gruppen ausserhalb oder innerhalb der Längsstangen angeordnet sein.
Die Anzahl der Stäbe in den beiden Gruppen ist einerseits von der Ausbildung eines Querschnitts des Tragwerks und andererseits vom Abstand zwischen den Windungen der Stäbe abhängig. Ist der durch die Längsstangen bestimmte Querschnitt des Tragwerks quadratisch, so sollten vorzugsweise die beiden Gruppen von wendelartig gewickelten Stäben je zwei Stäbe umfassen. Benützt man mehr Stäbe, so lässt sich der Abstand zwischen den Windungen der Stäbe vermindern, wenn die Stäbe an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden werden. Ist der von den Längsstangen bestimmte Querschnitt des Tragwerks dreieckig, so sollten vorzugsweise die beiden Gruppen von wendelartig gewickelten Stäben je drei Stäbe umfassen. In gewissen Fällen kann jedoch einer der genannten Stäbe weggelassen werden.
Zur Verminderung des Abstandes zwischen den Windungen der Stäbe können die Gruppen je fünf oder sieben Stäbe umfassen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Tragwerkes bei dem die Stäbe der einen Gruppe ausserhalb der Längsstangen und die Stäbe der anderen Gruppen innerhalb der Längsstangen angeordnet sind. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die inneren Stäbe wendelartig wickelt, diese Wick- lung der inneren Stäbe auszieht und sie innerhalb der Längsstangen einführt, dass man die Längsstangen mit den äusseren Stäben umwickelt, dass man die Stäbe und die Längsstangen mit Hilfe von Schablonen sukzessiv in die erforderliche Lage bringt und dass man die Stäbe mit den Längsstangen verbindet.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, welche einige, lediglich als Beispiel gewählte Ausführungsformen des Tragwerks nebst einigen Maschinen zur Herstellung desselben veranschaulicht.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 in der Perspektive den Aufbau des Tragwerks in einer Ausführung desselben,
Fig. 4 einen Querschnitt des genannten Tragwerks,
Fig. 5 einen Querschnitt des Tragwerks in einer anderen Ausführung,
Fig. 6 das in Fig. 5 gezeigte Tragwerk aufgeschnitten und in der Ebene ausgebreitet,
Fig. 7 einen Querschnitt einer Ausführungsform des Tragwerks in vorgespannter Ausbildung,
Fig. 8 das Tragwerk teilweise in einer Beton- oder Kunststoffplatte eingebettet,
Fig. 9 eine Draufsicht einer der Maschinen zur Herstellung des Tragwerks,
Fig. 10 einen Schnitt dieser Maschine und
Fig. 11 eine Draufsicht einer anderen Maschine zur Herstellung des Tragwerks.
Das in Fig. 1 bis 4 dargestellte Tragwerk ist quadratischen Querschnitts und besteht aus vier in den Ecken des Querschnitts vorgesehenen Längsstangen 1 bis 4, die mit Querstangen verbunden sind. Die letzteren Stangen sind aus zwei Gruppen von wendelartig gewickelten Stäben 5 bis 8 gebildet, wobei die Stäbe 5 und 6 der einen Gruppe im einen Sinne und die Stäbe 7 und 8 der anderen Gruppe im entgegengesetzten Sinne gewickelt sind. Die Stäbe 5 bis 8 sind an den Kreuzungsstellen mit den Längsstangen 1 bis 4 mit diesen verbunden.
Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, können die Stäbe 5 bis 8 der beiden Gruppen mit den Längsstangen an den zusammenfallenden Punkten verbunden sein.
Die Stäbe 5 und 6 der einen Gruppe sind um die Längsstangen 1 bis 4 des Tragwerks herum und die Stäbe 7 und 8 der anderen Gruppe innerhalb der Längsstangen 1 bis 4 des Tragwerks gewickelt. Die Wicklungen haben hierbei einen solchen Querschnitt, dass sie die Längsstangen 1 bis 4 zwischen sich in den Ecken fixieren.
In Fig. 1 sind die vier Längsstangen 1 bis 4, sowie der wendelartig gewickelte Stab 5 veranschaulicht. In Fig. 2 sind die vier Längsstangen 1 bis 4, sowie die wendelartig gewickelten Stäbe 5 und 6 gezeigt, welche zusammen die eine Gruppe bilden. In Fig. 3 ist das ganze Tragwerk dargestellt, welches mit den wendelartig gewickelten Stäben 7 und 8 ergänzt worden ist, die zusammen die andere Gruppe bilden und zu den wendelartig gewickelten Stäben 5 und 6 gegensinnig gewickelt sind.
Das in Fig. 5 und 6 gezeigte Tragwerk ist von dreieckigem Querschnitt und besteht einerseits aus den in den Ecken des Querschnitts gelegenen Längsstangen l l bis 13 und andererseits aus den wendelartig gewickelten Stäben 14 bis 19. Von diesen Stäben sind die Stäbe 14 bis 16 im einen Sinne gewickelt, während die Stäbe 17 bis 19 im entgegengesetzten Sinne gewickelt sind, was der Fig. 6 klar zu entnehmen ist, wo die Stäbe durch verschiedene Markierungen angegeben sind.
Gemäss Fig. 7 ist das Tragwerk mittels Vorspanndrähten 20 vorgespannt, die zwischen den inwendig und den auswendig wendelartig gewickelten Stäben geführt sind. Gemäss Fig. 8 ist das Tragwerk teilweise in einer Beton- oder Kunststoffplatte eingebettet.
Normalerweise ist das Tragwerk aus Stahl aufgebaut, jedoch können auch andere Werkstoffe wie Aluminium in Frage kommen.
Die in Fig. 9 und 10 dargestellte Maschine ist zur Herstellung des Tragwerks gemäss Fig. 1 bis 4 bestimmt. Sie umfasst ein Fertigungsband zum Vorschub von Stangen aus einem Vorrat 21, welche zur Herstellung der Längsstangen 1 bis 4 zusammengefügt werden. Aus einem Vorrat 22 werden wendelartig gewickelte Stäbe 5 bis 8 entnommen und die Längsstangen 1 bis 4 darin eingeführt. In einem Schweisswerk 23 werden die wendelartig gewickelten Stäbe 5 bis 8 harmonikaähnlich ausgezogen und vor dem Schweissvorgang im Verhältnis zu den Stangen 1 bis 4 genau orientiert.
Das in Fig. 10 im Querschnitt gezeigte Schweissgerät 23 ist derart ausgebildet, dass die Schweisswärme in jedem Schweisspunkt zwischen den Stangen 1 bis 4 und den Stäben 5 bis 8 gleich hoch ist. Dadurch wird vermieden, dass die Schweisswärme das Tragwerk in irgendeine Richtung verbiegt. Nach dem Schweissvorgang wird das fertige Tragwerk mit einem ein präzises Schneiden ausführenden Mes ser 24 in geeignete Längen geschnitten. Die somit hergestellten Tragwerke werden in das Pufferlager 25 übergeführt.
Die Maschine gemäss Fig. 11 ist für vollautomatische Fertigung bestimmt. Der Vorschub der Stangen 1 bis 4 erfolgt hier über vier gesonderte Stationen 26, die aus Winden und Richtwerkzeugen bestehen. Bei grösseren Abmessungen wird dieser Vorschub durch ein kontinuierliches Zusammenfü gen Stange für Stange ersetzt.
Die Stäbe 5 bis 8 werden in dieser Maschine von einem Paar Wickelmaschinen 27 und 28 gewickelt, die in der schwedischen Patentschrift 145 928 ausführlich beschrieben sind.
Die Wickelmaschine 27 für die inneren Stäbe 7 und 8 besteht somit aus einer beweglichen umlaufenden Einheit mit einer Anzahl Winden und Richtwerkzeugen sowie aus einer ortfesten Einheit mit einer Krone, um welche die Stäbe 7 und 8 aufgewickelt werden.
Bei 29 wird die wendelartige Wicklung der Stäbe 7 und 8 in Längsrichtung gestreckt, um eine Querschnittsverminderung dieser Wicklung herbeizuführen und deren Durchtritt durch die Achse der Wickelmaschine 28 zu ermöglichen.
Die Stangen 1 bis 4 werden von einer Reihe von Rollen 30 für deren Durchtritt durch die Wickelmaschine gesammelt.
Die Wickelmaschine 28 für die äusseren Stäbe 5 und 6 ist in der gleichen Weise aufgebaut wie die Wickelmaschine 27 für die inneren Stäbe 7 und 8, hat jedoch die entgegengesetzte Umlaufrichtung.
Nach der Wickelmaschine 28 sind, wie in der Maschine gemäss Fig. 9 und 10, ein Schweissgerät 23 und ein Messer 24 eingesetzt.
Durch das Strecken in Längsrichtung der Wicklung der Stäbe 7 und 8 ist es leicht möglich, dieselbe innerhalb der Längsstangen 1 bis 4 einzuführen und nachträglich, durch Nachlassen des Streckens, das Anliegen dieser Wicklung gegen die Längsstangen 1 bis 4 an der Innenseite des Tragwerkes zu verursachen (siehe Fig. 11 rechts der Wickelmaschine 28), während die äusseren Stäbe 5 und 6 in entgegengesetzter Richtung durch die Wickelmaschine um die Längsstangen 1 bis 4 gewickelt werden.
Sowohl die Wicklung der Stäbe 7 und 8 als auch diejenige der Stäbe 5 und 6 sind mit Hilfe von Schablonen sukzessiv in die beabsichtigte Lage gebracht.
Das nachträgliche Schweissen im Schweissgerät 23 der Stäbe 5 bis 8 an die Stangen 1 bis 4 geschieht genau so, wie in der Maschine gemäss Fig. 9 und 10.
PATENTANSPRUCH 1
Tragwerk mit Längsstangen und diese verbindenden geraden Querstangen, dadurch gekennzeichnet, dass die geraden Querstangen durch zwei Gruppen von wendelartig gewickelten Stäben (5 bis 8; 14 bis 19) gebildet sind, wobei jede Gruppe mindestens zwei Stäbe gleichen Querschnitts aufweist und die Stäbe (5, 6; 14, 16) der einen Gruppe im einen Sinne und die Stäbe (7, 8; 17 bis 19) der anderen Gruppe im entgegengesetzten Sinne gewickelt sind, und dass die Stäbe (5 bis 8; 14 bis 19) mit den Längsstangen (1 bis 4; 11 bis 13) an den Stellen verbunden sind, wo die Stäbe und die Längsstangen einander kreuzen.
UNTERANSPRÜCHE
1. Tragwerk nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stab der einen und ein Stab der andere Gruppe jeweils mit der entsprechenden Längsstange (1 bis 4; 11 bis 13) auf gleicher Stangenlänge verbunden sind.
2. Tragwerk nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (5, 6; 14 bis 16) der einen Gruppe ausserhalb der Längsstangen (1 bis 4; 11 bis 13) und die Stäbe (7, 8; 17 bis 19) der anderen Gruppe innerhalb der Längsstangen (1 bis 4; 11 bis 13) angeordnet sind.
3. Tragwerk nach Patentanspruch I und einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Längsstangen (I bis 4) gebildete Querschnitt des Tragwerks quadratisch ist.
4. Tragwerk nach Patentanspruch I und einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Längsstangen (11 bis 13) gebildete Querschnitt des Tragwerks dreieckig ist.
5. Tragwerk nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels einem oder mehreren in der Längsrichtung desselben verlaufenden eingespannten Drähten (20) vorgespannt ist.
PATENTANSPRUCH 11
Verfahren zur Herstellung eines Tragwerkes nach Patentanspruch 1, wobei die Stäbe (5, 6) der einen Gruppe ausserhalb der Längsstangen (1 bis 4) und die Stäbe (7, 8) der anderen Gruppe innerhalb der Längsstangen (1 bis 4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass man die inneren Stäbe (7, 8) auszieht und sie innerhalb der Längsstangen (1 bis 4) einführt, dass man die Längsstangen (1 bis 4) mit den äusseren Stäben (5, 6) umwickelt, dass man die Stäbe (5 bis 8) und die Längsstangen (1 bis 4) mit Hilfe von Schablonen sukzessiv in die erforderliche Lage bringt und dass man die Stäbe (5 bis 8) mit den Längsstangen (1 bis 4) verbindet.
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The invention relates to a supporting structure with longitudinal rods and straight transverse rods connecting them. The structure is characterized by the fact that the straight cross bars are formed by two groups of helically wound bars, each group having at least two bars of the same cross section and the bars of one group being wound in one sense and the bars of the other groups in the opposite direction , and that the rods are connected to the longitudinal rods at the points where the rods and the longitudinal rods cross each other.
The supporting structure according to the invention, compared to supporting structures in which the transverse rods are formed to a greater or lesser extent by separate units, offers great advantages primarily from the point of view of manufacture.
In an advantageous embodiment, the rods of one group are arranged outside the longitudinal rods of the supporting structure and the rods of the other group are arranged within the longitudinal rods. In the case of continuous production, this allows a simple feed, since the opposing gewik celt rods cannot hook into each other. In certain cases, however, all rods of the two groups can be arranged outside or inside the longitudinal rods.
The number of bars in the two groups depends on the one hand on the formation of a cross section of the structure and on the other hand on the distance between the turns of the bars. If the cross-section of the supporting structure determined by the longitudinal rods is square, the two groups of helically wound rods should preferably each comprise two rods. If more bars are used, the distance between the turns of the bars can be reduced if the bars are connected to one another at the crossing points. If the cross-section of the structure determined by the longitudinal rods is triangular, the two groups of helically wound rods should preferably each comprise three rods. In certain cases, however, one of the rods mentioned can be omitted.
To reduce the distance between the turns of the rods, the groups can each comprise five or seven rods.
The invention also relates to a method for producing a supporting structure according to the invention, in which the bars of one group are arranged outside the longitudinal bars and the bars of the other groups are arranged within the longitudinal bars. The method is characterized in that the inner rods are wound in a helical manner, this winding of the inner rods is pulled out and introduced within the longitudinal rods, that the longitudinal rods are wrapped with the outer rods, that the rods and the longitudinal rods are made using templates successively brought into the required position and that the bars are connected to the longitudinal bars.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which illustrates some embodiments of the structure, selected only as an example, together with some machines for producing the same.
Show it:
Fig. 1 to 3 in perspective the structure of the structure in an embodiment of the same,
4 shows a cross-section of said structure,
5 shows a cross section of the supporting structure in another embodiment,
Fig. 6 the structure shown in Fig. 5 cut open and spread out in the plane,
7 shows a cross-section of an embodiment of the supporting structure in a prestressed design,
Fig. 8 the structure partially embedded in a concrete or plastic plate,
9 is a plan view of one of the machines for producing the structure;
Fig. 10 shows a section of this machine and
Figure 11 is a plan view of another machine for making the structure.
The structure shown in Fig. 1 to 4 is square cross-section and consists of four provided in the corners of the cross-section longitudinal rods 1 to 4, which are connected with transverse rods. The latter rods are formed from two groups of helically wound rods 5 to 8, the rods 5 and 6 of one group being wound in one direction and the rods 7 and 8 of the other group being wound in the opposite direction. The rods 5 to 8 are connected to the longitudinal rods 1 to 4 at the crossing points.
As can be seen in FIG. 3, the rods 5 to 8 of the two groups can be connected to the longitudinal rods at the points that coincide.
The bars 5 and 6 of one group are wrapped around the longitudinal bars 1 to 4 of the structure and the bars 7 and 8 of the other group are wrapped within the longitudinal bars 1 to 4 of the structure. The windings here have a cross section such that they fix the longitudinal rods 1 to 4 between them in the corners.
In Fig. 1, the four longitudinal rods 1 to 4, as well as the helically wound rod 5 are illustrated. In Fig. 2, the four longitudinal rods 1 to 4, as well as the helically wound rods 5 and 6 are shown, which together form one group. In Fig. 3 the whole structure is shown, which has been supplemented with the helically wound rods 7 and 8, which together form the other group and are wound in opposite directions to the helically wound rods 5 and 6.
The structure shown in Fig. 5 and 6 has a triangular cross-section and consists on the one hand of the longitudinal rods 11 to 13 located in the corners of the cross-section and on the other hand of the helically wound rods 14 to 19. Of these rods, the rods 14 to 16 are in one Direction wound, while the bars 17 to 19 are wound in the opposite direction, which can be clearly seen in FIG. 6, where the bars are indicated by different markings.
According to FIG. 7, the supporting structure is prestressed by means of prestressing wires 20 which are guided between the internally and externally helically wound rods. According to FIG. 8, the supporting structure is partially embedded in a concrete or plastic plate.
The structure is normally made of steel, but other materials such as aluminum can also be used.
The machine shown in FIGS. 9 and 10 is intended for the production of the supporting structure according to FIGS. It comprises a production line for feeding rods from a supply 21, which rods are joined together to produce the longitudinal rods 1 to 4. Helically wound rods 5 to 8 are removed from a supply 22 and the longitudinal rods 1 to 4 are inserted therein. In a welding work 23, the helically wound rods 5 to 8 are drawn out like a harmonica and precisely oriented in relation to the rods 1 to 4 before the welding process.
The welding device 23 shown in cross section in FIG. 10 is designed in such a way that the welding heat at each welding point between the rods 1 to 4 and the rods 5 to 8 is the same. This prevents the welding heat from bending the structure in any direction. After the welding process, the finished structure is cut into suitable lengths with a precision cutting knife 24. The supporting structures thus produced are transferred to the buffer store 25.
The machine according to FIG. 11 is intended for fully automatic production. The rods 1 to 4 are fed here via four separate stations 26, which consist of winches and straightening tools. In the case of larger dimensions, this feed is replaced by a continuous assembly of rod by rod.
The bars 5 to 8 are wound in this machine by a pair of winding machines 27 and 28, which are described in detail in Swedish patent specification 145,928.
The winding machine 27 for the inner bars 7 and 8 thus consists of a movable rotating unit with a number of winches and straightening tools and a stationary unit with a crown around which the bars 7 and 8 are wound.
At 29, the helical winding of the bars 7 and 8 is stretched in the longitudinal direction in order to reduce the cross section of this winding and to enable it to pass through the axis of the winding machine 28.
Bars 1 to 4 are collected by a series of rollers 30 for their passage through the winder.
The winding machine 28 for the outer bars 5 and 6 is constructed in the same way as the winding machine 27 for the inner bars 7 and 8, but has the opposite direction of rotation.
After the winding machine 28, as in the machine according to FIGS. 9 and 10, a welding device 23 and a knife 24 are used.
By stretching in the longitudinal direction of the winding of the bars 7 and 8, it is easily possible to introduce the same within the longitudinal bars 1 to 4 and subsequently, by releasing the stretching, cause this winding to lie against the longitudinal bars 1 to 4 on the inside of the structure (See Fig. 11 to the right of the winding machine 28), while the outer bars 5 and 6 are wound around the longitudinal bars 1 to 4 in the opposite direction by the winding machine.
Both the winding of the bars 7 and 8 and that of the bars 5 and 6 are successively brought into the intended position with the aid of templates.
The subsequent welding in the welding device 23 of the rods 5 to 8 to the rods 1 to 4 takes place exactly as in the machine according to FIGS. 9 and 10.
PATENT CLAIM 1
Supporting structure with longitudinal bars and straight cross bars connecting them, characterized in that the straight cross bars are formed by two groups of helically wound bars (5 to 8; 14 to 19), each group having at least two bars of the same cross section and the bars (5, 6; 14, 16) of one group and the bars (7, 8; 17 to 19) of the other group are wound in the opposite direction, and that the bars (5 to 8; 14 to 19) with the longitudinal bars ( 1 to 4; 11 to 13) are connected at the points where the bars and the longitudinal bars cross each other.
SUBCLAIMS
1. A structure according to claim 1, characterized in that a rod of one group and a rod of the other group are each connected to the corresponding longitudinal rod (1 to 4; 11 to 13) on the same rod length.
2. Structure according to claim I and dependent claim 1, characterized in that the bars (5, 6; 14 to 16) of a group outside of the longitudinal bars (1 to 4; 11 to 13) and the bars (7, 8; 17 to 19) of the other group within the longitudinal rods (1 to 4; 11 to 13) are arranged.
3. Structure according to claim I and one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the cross section of the structure formed by the longitudinal rods (I to 4) is square.
4. Structure according to claim I and one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the cross section of the structure formed by the longitudinal rods (11 to 13) is triangular.
5. A structure according to claim 1, characterized in that it is prestressed by means of one or more clamped wires (20) extending in the longitudinal direction of the same.
PATENT CLAIM 11
Method for producing a supporting structure according to claim 1, wherein the bars (5, 6) of one group are arranged outside the longitudinal bars (1 to 4) and the bars (7, 8) of the other group are arranged within the longitudinal bars (1 to 4), characterized in that the inner rods (7, 8) are pulled out and they are inserted inside the longitudinal rods (1 to 4), that the longitudinal rods (1 to 4) are wrapped with the outer rods (5, 6), that the rods (5 to 8) and the longitudinal rods (1 to 4) successively in the required position with the help of templates and that the rods (5 to 8) are connected to the longitudinal rods (1 to 4).
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