DE1565740B2 - Vorrichtung fuer die kontinuierliche herstellung leichtgewichtiger zusammengesetzter metallischer i-traeger mittels einer elektrischen widerstands-nahtschweisseinrichtung - Google Patents

Description

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doch sind derartige Verfahrensweisen bisher aus- Fig. 1 Zeigt schömätisch eine Seitenansicht eitler

schließlich bei der Herstellung von Kleinteilen an- bevorzugten Ausführungsform der erfmdungsgemä-

gewendet worden. ßen Vorrichtung,

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist erst- Fig. 2 zeigt schematisch und teilweise abgebro^·

malig eine Vorrichtung geschaffen, die eine wirklich 5 chen eine Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellte

rationelle kontinuierliche Herstellung leichtgewich- Vorrichtung,

tiger, aus bandförmigen Metallstreifen zusammenge- F i g. 3 bis 9 zeigen Querschnitte in entsprechensetzten I-Trägern gestattet. Dies kann unter Anwen- deü Ebenen ill-III bis IX4X der Fig. 2, und
dung des üblichen Widerstandsschweißens erfolgen. Fig. 10 zeigt eine abgewandelte Form eines mit Hochfrequenz-Widerstandsschweißungen, wie sie bis ±0 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbaren heute zur Herstellung von schweren I-Trägerrt Ver- t-Tragers.
wendet werden müssen, sind hierbei nicht notwendig. Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist;

Auch können sowohl die Flansche wie die Stege Wie aus F i g. 1 hervorgeht, mit zwei Abwickelder I-Träger aus einem Material gleicher Stärke her- einrichtungen 1 ä und 16 ausgestattet. Eine weitere gestellt werden. Dies bereitete bisher aus schweiß- i$ Abwickeleinrichtung Ic ist direkt hinter der Abtechnischen Gründen bei Verfahren der bekannten wickeleinrichtung 1 b angeordnet. Diese drei^ jeweils Art stets Schwierigkeiten. einen Streifenwickel tragenden Abwickeleinriehtufl-

Bei einer vorteilhaften AüSführungsform der er- gen sind herkömmlicher Bauart, wie sie weitgehend

findungsgemäßen Vorrichtung sind insgesamt drei bei Stahlblechverarbeitungssträßen Verwendung fin-

Abwickeleinrichtungen vorgesehen, von denen die äo det. Die Wickel selbst sind frei drehbar gelagert, so

mit den Seitenstf eifert bestückten Abwickeleinrich- daß entsprechende Streifen A, B und B' abgezogen

tüngen mit ihren Achsen fluchten. Die Führungen werden können. Die Lagerungen der Wickel sind

für die Seitenstreifen können bei dieser bevorzugten der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 nicht dar-'

Ausführurtgsform eine Anzahl von mit Führurtgs- gestellt.

schultern ausgestatteten Leitrollen aufweisen. Zur 25 Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, haben die von den

Erzielung einer kontinuierlichen Fertigung kann eine Wickeln la, Ib und Ic abgezogenen Streifen unter-

mit radartigen Kontakt-Schweißelektrodenpaaren schiedliche Breiten. Der in der Mitte laufende Strei-

ausgestattete Schweißeinrichtung vorgesehen sein. fen A, der sogenannte Hauptstreifen, ist im vörlie-

Hierdurch können zwei nebeneinander verlau- genden Fall erheblich breiter als die beiden außen

fende Schweißnähte in einem Arbeitsgang hergestellt 30 verlaufenden Streifen B und B', welche als sO-

werden. genannte Seitenstreifen bezeichnet werden. Wie aus

Vorteilhafterweise besteht jede Formungsrollen- F i g. 2 weiter zu ersehen ist, sind die Seitenstreifen B gruppe aus im Bereich der Längskanten des band- und B' auf der Oberseite des Hauptstreifens A angeförmigen Haüptstreifens mit aufgeschweißten Seiten- ordnet und überlappen dessen Seitenkantert. Selbststreifen angeordneten Flanschformungsrollen sowie 35 verständlich ist es auch möglich, die beiden Seiteneinem auf die Seitenflächen dieser Streifen einwir- streifen B und B' auf der Unterseite bzw: einen Seikenden Druckrollenpaar. Während hierbei die tenstreifen auf der Ober- und einen Seitenstreifen Druckröllenpaare die aufgeschweißten Seitenstreifen auf der Unterseite anzuordnen,
gegen den Hauptstreifen pressen sowie diesen in Die von den Wickeln abgezogenen Streifen wereiner vorbestimmten Lage fixieren, dringen die 40 den, wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, zuerst Flanschformungsröllen, welche in diesem Fall einen durch eine Artzähl von Leitrolleflpaaren 2 hindurchkeilartigen Querschnitt aufweisen, zwischen die Sei- geführt. Diese Leitrollenpaare 2 — im vorliegenden tenstreifen und den Hauptstreifen ein. Wenn der Fall sind insgesamt drei dargestellt — besitzen je Keilwinkel der Flanschformungsrollen jeder For- zwei FührungsSchülterii 2 a, welche an den innenmungsrollertgrüppe jeweils größer ist als der Keil- 45 liegenden Längskanten der durchlaufenden Seitenwinkel der Flanschförrnungsrollen jeder in Band- streifen B und B' zur Anlage gelangen Und diese bewegungsrichtung davorliegenden Formungsrollen- entsprechend führen. Auf diese Weise ist gewährgruppe, wird sowohl der Randbereich des Haupt- leistet, daß zwischen den Seitenstreifen B und B' ein Streifens als auch der Randbeieich des Seitenstreifens bestimmter konstanter Abstand eingehalten wird,
kontinuierlich auf den gewünschten Winkel aufge- 5° Die Leitrollen 2 sind axial uiiyerschiebbar in Labogen. Sind die Flanschformungsröllen der letzten gerungen 10, welche der Übersichtlichkeit halber nur Formungsrollengrüppe zylindrisch, so wird ein schematisch dargestellt sind, gehalten. Selbstver-I-Träger geschaffen, bei dem der vom Hauptstreifen ständlich ist es möglich, den Leitrollen 2 außer ihrer abgebogene Flanschbereich mit dem vom Seiten- Führungsfünktion im Bedarfsfalle noch eine Streckstreifen abgebogenen Flanschbereich fluchtet. 55 bzw. Klettungsfunktion zu übertragen. In einem sol-

Während des Abbiegevorganges kann das Druck- chen Fall ist es zweckmäßig, die unterste Leitrolle rollenpaär jeder ForrnurtgSrollengrüppe die verblei- des Leitrollenpaares, wie in Fig. 3 dargestellt, zybendert, nicht abzubiegenden Bereiche des Haupt- lindrisch auszubilden, wahrend die obere Leitfolie und des Seitenstreifens fest aufeinanderpressen. die Führungsschultern la trägt.
Durch diese Maßnahme wird Verhindert, daß die 60 Die Leitrollen 2 können angetriebett sein, in einem von der Seite her zwischen die aufzubiegenden Be- solchen Falle haben sie neben ihrer Leit- bzw. Streckreiche des Haupt- und des Seitenstreifens eindrin- funktion auch die Aufgabe, die Streifen von den gende Flanschformungsrolle die Schweißverbindung Wickeln abzuziehen,
beansprucht. In Bewegungsrichtung der Stahlstfeifen hinter den

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung Und 65 Leitrollen 2 ist eine Schweißeinrichtung 3 ängeord-

zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel net. Diese ist mit radartigen Schweißelektrodenpaa-

der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrie- ren ausgestattet, welche in Lagern 13 geführt sind,

ben und erläutert: Die radartigen Schweißelektrodenpaare sind über

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Leitungen 11 und 12 mit einem der Übersichtlich- größer als der Keilwinkel der Flanschformungsrolle keit halber nicht dargestellten Schweißtransformator Aa der ersten Formungsrollengruppe. Dies hat zur herkömmlicher Bauart verbunden. Die Stromübertra- Folge, daß die über die Druckrollenpaare hinausgung von den Leitungen 11 und 12 auf die radartigen ragenden Bereiche der Streifen in jeder Formungs-Schweißelektroden erfolgt im vorliegenden Ausfüh- 5 rollengruppe um einen gewissen Winkel weiter aufrungsbeispiel — wie schematisch angedeutet — über gebogen werden.
Schleifkontakte. Im Verlaufe dieses Aufbiegungsprozesses, der iu

Mittels der beschriebenen Schweißeinrichtung 3 aufeinanderfolgenden Stadien in den Fig. 5 bis 8

werden die Seitenstreifen B und B' mit durchgehen- dargestellt ist, wird daher die Spaltöffnung an den

den ununterbrochenen Schweißnähten mit dem 10 beiden Rändern der Streifenanordnung schrittweise

Hauptstreif en A verschweißt. Dieser Vorgang ist durch die Aufweitungswirkung der aufeinanderfol-

schematisch in F i g. 4 dargestellt. Selbstverständlich genden Flanschformungsrollen 4 b bis Ad immer

kann an Stelle der durchgehenden ununterbrochenen weiter vergrößert.

Schweißnaht auch eine Punktschweißverbindung ge- Je nach der Art des jeweils zu verarbeitenden Ma-

wählt werden. 15 terials kann der Aufbiegungsvorgang stufenweise

In Förderrichtung der Stahlstreifen ist hinter der durch Anordnung einer entsprechenden Anzahl von Schweißeinrichtung 3 ein Druckrollenpaar 14 vor- Formungsrollengruppen durchgefühlt werden,
gesehen. Die Druckrollen dieses Druckrollenpaares Zur Steuerung dieses Aufbiegevorganges zur sind in Lagern 15 gehalten und können einen ge- Flanschbildung ist jede Reihe der Flanschformungswissen Druck auf die Streifen A, B und B' ausüben. 20 rollen Aa bis 4 d in seitlicher Richtung zu den Strei-Die dazu vorgesehenen Einrichtungen sind jedoch fen beweglich angeordnet. Dies ist in den F i g. 5 der Übersichtlichkeit halber in den Zeichnungen nicht bis 8 durch kleine Doppelpfeile angedeutet. Jede dargestellt. Längsreihe der Flanschformungsrollen ist dabei vor-

Sobald die aufeinandergeschweißten Streifen das zugsweise als Ganzes beweglich. Zu diesem Zweck

Druckrollenpaar 14 verlassen haben, beginnt sich an 25 können alle Fianschformungsrollen einer jeden Reihe

den Längskanten ein schmaler Spalt zwischen den auf einem quer zu den Streifen beweglichen, einstell-

Streifen auszubilden. Dieser schmale Spalt hat im baren Schlitten angeordnet sein,

wesentlichen die Form eines liegenden »V« und ist Die Fianschformungsrollen 6 bzw. 6' der letzten

auf beim Schweißvorgang hervorgerufene thermische Formungsrollengruppe sind, wie insbesondere aus

Spannungen zurückzuführen. 30 F i g. 9 hervorgeht, zylindrisch. Mit anderen Worten,

In diesen V-förmigen Spalt zwischen dem Seiten- der Keilwinkel der letzten Fianschformungsrollen 6 streifen B bzw. B' und dem Hauptstreif en A greifen bzw. 6' beträgt nunmehr 180°. Die in dieser Phase im Anschluß an das Druckrollenpaar 14 angeord- von der Vorrichtung geformten Flansche des I-Tränete Fianschformungsrollen 4 b einer ersten For- gers liegen somit in einer Ebene. Die letzte Formungsrollengruppe 4 ein. Die Fianschformungsrollen 35 mungsrollengruppe ist die Fertigstellungsstation der Aa sind, wie aus Fig. 5 hervorgeht, in Lagern 16 im Vorrichtung.

Bereich der Seitenkanten der Streifen gehalten und Das kontinuierlich aus der Fertigstellungsstation

besitzen einen etwa keilförmigen Querschnitt. Auf der Vorrichtung austretende Erzeugnis hat die Form

diese Weise wird sowohl der Hauptstreifen A als eines langgestreckten I-Trägers. Dieser wird in einer

auch der jeweils aufgeschweißte Seitenstreifen B 4° nachfolgenden, nicht dargestellten Trennstation in

bzw. B' im Randbereich etwas aufgebogen und so- entsprechende Längen geschnitten. Hierzu kann eine

mit der V-förmige Spalt entsprechend dem Keilwin- Trennschere herkömmlicher Bauart verwendet

kel der Rollen vergrößert. Um zu verhindern, daß werden.

die den Hauptstreifen mit den Seitenstreifen verbin- Wie eingangs bereits ausgeführt, können die Seidende Schweißnaht bei diesem Aufbiegevorgang be- 45 tenstreifen B und B' sowohl auf der Ober- als auch ansprucht wird, besitzt die erste Formungsrollen- auf der Unterseite des Hauptstreifens A festgegruppe ein auf die Seitenflächen der Streifen einwir- schweißt werden. Es ist jedoch ebenfalls möglich, kendes Druckrollenpaar 5, das denjenigen Bereich einen Seitenstreif en B auf der Unterseite und den der aufeinandergeschweißten Streifen zusammen- anderen Seitenstreifen B' auf der Oberseite des preßt, der nicht aufgebogen werden soll. Die verbin- 50 Hauptstreifens A festzuschweißen. Ein auf diese Art dende Schweißnaht, die in diesem Bereich liegt, und Weise hergestellter I-Träger hat dann die in bleibt somit beim Aufbiegevorgang vollkommen un- Fig. 10 schematisch dargestellte Form. Der Hauptbelastet, streifen- besitzt in dieser Ausführungsform somit

Wie aus den F i g. 1 und 2 weiter hervorgeht, sind die Form eines »Z«.

im Anschluß an die eben beschriebene erste For- 55 Zur Herstellung eines I-Trägers der in Fig. 10

mungsrollengruppe 4 im Abstand weitere Formungs- dargestellten Form muß die Vorrichtung geringfügig

rollengruppen angeordnet, deren Druckrollen 5, 5' umgebaut werden. So dürfen die Druckrollenpaare

und 5" den Druckrollen der ersten Formungsrollen- 5, 5', 5" der Formungsrollengruppen nicht, wie ins-

gruppe gleichen. Die auf die Längskanten des band- besondere in den F i g. 5 bis 9 dargestellt, aus einer

förmigen Hauptstreifens A mit aufgeschweißten Sei- 60 zylindrischen Unterrolle und einer an ihren Stirn-

tenstreifen B bzw. B' einwirkenden Flanschformungs- flächen abgesetzten Oberrolle bestehen. Vielmehr

rollen 4b, Ac und Ad der weiteren Formungsrollen- muß in einem solchen Fall sowohl die Unterrolle als

gruppen besitzen dagegen eine unterschiedliche auch die Oberrolle auf entgegengesetzten Seiten mit

Form. So ist der Keilwinkel der Flanschformungs- je einem Absatz im Bereich ihrer Stirnseite ausge-

rolle46 der zweiten Formungsrollengruppe bereits 65 stattet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine . Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung Patentansprüche: leichtgewichtiger, zusammengesetzter metallischer I-Träger durch Verbinden eines bandförmigen

1. Vorrichtung für die kontinuierliche Herstel- 5 Hauptstreifens mit zwei schmäleren, bandförmigen lung leichtgewichtiger, zusammengesetzter me- Seitenstreifen mittels einer elektrischen Widerstandstallischer I-Träger durch Verbinden eines band- Nahtschweißeinrichtung. : *

förmigen Hauptstreifens mit zwei schmäleren, Zur Herstellung von zusammengesetzten metallibandförmigen Seitenstreifen mittels einer elek- sehen Profilen ist es im Profilbau bekannt, aus einer frischen Widerstands-Nahtschweißeinrichtung, 10 Abwickeleinrichtung angelieferte bandförmige Streigekennzeichnet durch je eine Abwickel- fen durch Rollengruppen zu verformen und im Aneinrichtung (la, Ib, lc) für den Häuptstfeifen Schluß daran mittels einer elektrischen Widerstandsund die Seitenstreifen, durch Führungen (2 a), Nahtschweißeinrichtung miteinander zu verbinden, durch welche die Seiteristreifen derart auf den Eine derartige Verfahrensweise, wie sie beispiels-Hauptstreifen leitbar sind, daß beide Seitenstrei- 15 weise in der USA.-Patentschrift 2 982 846 beschriefen in ihrer vollen Breite auf dem Hauptstreifen ben ist, gestattet die Herstellung von leichtgewichtiaufliegen und eine Längskänte jedes Seitenstrei- gen Profilen in der sogenannten Sandwich-Bauweise, fens mit einer der Längskanten des Hauptstrei- Zur Herstellung von I-Trägern ist bereits ein Verfens bündig verläuft, durch eine derartige Aü- fahren entwickelt worden, bei dem relativ starke Ordnung der Schweißeinrichtung (3), daß nach 20 Flansche mit einem dünnen Steg aus Stahlblech dem Zuführen auf den Hauptstreifen die Seiten- durch eine Hochfrequenz-Widerstandsschweißung streifen jeweils in einem bestimmten Abstand miteinander verbunden werden. Ein derartiges Vervon der Längskante des Hauptstreifens mit die- fahren ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift sem verschweißt werden, und durch die derartige 3 144 543 beschrieben.

Anordnung einer Mehrzahl getrennter Formungs- 25 Auf Grund der wachsenden Bedeutung des Leichtrollengruppen (4, 5, 5', 5", 6, 6'), daß die mit- baus ist die Nachfrage nach leichtgewichtigen I-Träeinander verschweißten Streifen (A, B, B') auf- gern in der letzten Zeit immer größer geworden, genommen werden und durch Auseinander- und Zwar sind, wie eingangs beschrieben, spezielle Her-Abbiegen der zwischen den Längskanten des stellungsverfahren für komplizierte Leichtbauprofile Hauptstreifens und der Schweißnaht befindlichen 30 ganz bestimmter Form vorhanden, jedoch fehlt bis-Teile des Hauptstreifens und der Seitenstreifen her eine wirklich rationell arbeitende Vorrichtung die Flansche des I-Trägers entstehen. für die kontinuierliche Herstellung leichtgewichtiger,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- zusammengesetzter metallischer I-Träger völlig,
kennzeichnet, daß insgesamt drei Abwickel- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deseinrichtungen (la, Ib, lc) vorgesehen sind, von 35 halb, eine für hohe Produktionsleistungen geeignete denen zwei mit ihren Achsen fluchten. kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Herstel-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- lung derartiger I-Träger zu schaffen, die bei mechakennzeichnet, daß die Führungen für die Seiten- nisch einfachem und störunanfälligen Aufbau die streifen (B, B') eine Anzahl von mit Führungs- Anwendung der üblichen Widerstandsschweißtechnik schultern (2 a) ausgestatteten Leitrollen (2) auf- 4° erlaubt.

weisen. Dies wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- der eingangs geschilderten Art zufriedenstellend erkennzeichnet, daß die Schweißeinrichtung (3) mit reicht durch je eine Abwickeleinrichtung für den radartigen Kontaktschweißelektrodenpaaren aus- Hauptstreifen und die Seitenstreifen, durch Führungestattet ist. 45 gen, durch welche die Seitenstreifen derart auf den

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Hauptstreifen leitbar sind, daß beide Seitenstreifen in kennzeichnet, daß jede Formungsrollengruppe ihrer vollen Breite auf dem Hauptstreifen aufliegen (4, 5, 5', 5", 6, 6') mit im Bereich der Längs- und eine Längskante jedes Seitenstreifens mit einer kanten des bandförmigen Hauptstreifens (A) mit der Längskanten des Hauptstreifens bündig verläuft, aufgeschweißten Seitenstreifen (B, B') angeord- 5° durch eine derartige Anordnung der Schweißeinrichneten Flanschformungsrollen (4 a bis 4 a", 6, 6') tung, daß nach dem Zuführen auf den Hauptstreifen sowie einem auf die Seitenflächen dieser Streifen die Seitenstreifen jeweils in einem bestimmten Abeinwirkenden Druckrollenpaar (5, 5', 5") ausge- stand von der Längskante des Hauptstreifens mit stattet ist. diesem verschweißt werden, und durch die derartige

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- 55 Anordnung einer Mehrzahl getrennter Formungsrolkennzeichnet, daß die Flanschformungsrollen lengruppen, daß die miteinander verschweißten Strei-(4 a bis 4d) einen keilartigen Querschnitt auf- fen aufgenommen werden und durch Auseinanderweisen, wobei der Keilwinkel der Flanschfor- und Abbiegen der zwischen den Längskanten des mungsrollen jeder Formungsrollengruppe jeweils Hauptstreifens und der Schweißnaht befindlichen größer ist als der Keilwinkel der Flanschfor- 60 Teile des Hauptstreifens und der Seitenstreifen die mungsrollen jeder in Bandbewegungsrichtung Flansche des I-Trägers entstehen,
davorliegenden Formungsrollengruppe. Zwar ist es, wie aus der französischen Patent-

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- schrift 1082 286 hervorgeht, bisher bekannt gekennzeichnet, daß die Flanschformungsrollen (6, wesen, übereinandergelegte Metallbleche nach dem 6') der letzten Formungsrollengruppe zylindrisch 65 Verbinden mittels einer Widerstandsschweißung zu sind. verformen, d. h. beispielsweise Ränder zweier aufeinandergelegter Metallscheiben zur Bildung einer

Nut außerhalb der Schweißpunkte aufzubiegen, je-