DE1565740C - Vorrichtung fur die kontinuierliche Herstellung leichtgewichtiger zusammenge setzter metallischer I Trager mittels einer elektrischen Widerstands Nahtschweißeinnch tung - Google Patents

Description

doch sind derartige Verfahrensweisen bisher ausschließlich bei der Herstellung von Kleinteilen angewendet worden.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist erstmalig eine Vorrichtung geschaffen, die eine wirklich rationelle kontinuierliche Herstellung leichtgewichtiger, aus bandförmigen Metallstreifen zusammengesetzten I-Trägern gestattet. Dies kann unter Anwendung des üblichen Widerstandsschweißens erfolgen. Höchfrequenz-Widerstandsschweißungen, wie sie bis ±0 heute zur Herstellung von schweren I-Trägeni verwendet werden müssen, sind hierbei nicht notwendig.

Auch können sowohl die Flansche wie die Stege der I-Träger aus einem Material gleicher Stärke hergestellt werden. Dies bereitete bisher aus schweiß- 1$ technischen Gründen bei Verfahren der bekannten Art stets Schwierigkeiten.

Bei einer vorteilhaften Aüsführungsform der erfindungsgeniäßen Vorrichtung sind insgesamt drei Abwickeleinrichtungen vorgesehen, von denen die ίο mit den Seitenstreifen bestückten Abwickeleinrichtüngen mit ihren Achsen fluchten. Die Führungen für die Seitenstreifen können bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine Anzahl von mit Führurtgsschultern ausgestatteten Leitrollen aufweisen. Zur Erzielung einer kontinuierlichen Fertigung kann erne mit radartigen Kontakt-Schweißelektrodenpaaren ausgestattete Schweißeinrichtung vorgesehen sein. Hierdurch können zwei nebeneinander verläufende Schweißnähte in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Vorteilhafterweise besteht jede Formungsrollengruppe aus im Bereich der Längskanten des bandförmigen Haüptstreifens mit aufgeschweißten Seitenstreifen angeordneten Flanschformungsrollen sowie einem auf die Seitenflächen dieser Streifen einwirkenden Druckrollenpaar. Während hierbei die Druckrollenpaare die aufgeschweißten Seitenstreifen gegen den Hauptstreifen pressen sowie diesen in einer vorbestimmten Lage fixieren, dringen die Flanschformungsrollen, welche in diesem Fall einen keilartigen Querschnitt aufweisen, zwischen die Seitenstreifen und den Hauptstreifen ein. Wenn der Keilwinkel der Flanschformungsrollen jeder Formungsrollengrüppe jeweils größer ist als der Keilwinkel der Flanschförrnungsrollen jeder in Bandbewegungsrichtung davörliegenden Formungsrollengruppe, wird sowohl der Randbereich des Hauptstreifens als auch der Randbereich des Seitenstreifens kontinuierlich auf den gewünschten Winkel aufgebogen. Sind die Flanschformüngsrollen der letzten Formungsrollengrüppe zylindrisch, so wird ein I-Träger geschaffen, bei dem der vom Hauptstreifen abgebogene Flanschbereich mit dem vom Seitenstreifen abgebogenen Flanschbereich fluchtet.

Während des Abbiegevorganges kann das Drackrollenpaär jeder Forrnungsrollengrüppe die verbleibenden, nicht abzubiegenden Bereiche des Häupt- und des Seitenstreifens fest aufeinanderpressen. Durch diese Maßnahme · wird verMndert, daß die Von der Seite her zwischen die aufzubiegenden Bereiche des Haupt- und des Seitenstreifens eindringende FlanschformUngsrolle die Schweißverbindung Beansprucht.

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung lind zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert:

Fig. 1 zeigt schemätisch eine Seitenansicht eittfer bevorzugten Aüsführungsform der erfindungsgeniäßen Vorrichtung,

F i g. 2 zeigt schematisch und teilweise äbgebfeichen eine Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung,

F i g. 3 bis 9 zeigen Querschnitte in entsprechenden Ebenen III-III bis IX-IX der Fig. 2, und

Fig. 10 zeigt eine abgewandelte Form eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbarer! i-Tragefs.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist_s wie aus F i g. 1 hervorgeht, mit zwei Abwickeleinrichtungen 1 ä und 1 b ausgestattet. Eine weitere Abwickeleinrichtung Ic ist direkt hinter der Abwickeleinrichtung 1 & angeordnet. Diese drei; jeweils einen Streifenwickel tragenden Abwickeleinrichtung gen sind herkömmlicher Bauart, wie sie Weitgehend bei Stahlblechverarbeitungssträßen Verwendung findet. Die Wickel selbst sind frei drehbar gelagert, so daß entsprechende Streifen-, B und B' abgezogen werden können. Die Lagerungen der Wickel sind der Übersichtlichkeit halber in F i g. 1 nicht dargestellt.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, haben die von den Wickeln la, Ib und Ic abgezogenen Streifen unterschiedliche Breiten. Der in der Mitte laufende Streifen-, der sogenannte Hauptstreifen, ist im vorliegenden Fall erheblich breiter als die beiden außen verlaufenden Streifen/? und B', welche als sogenannte Seitenstreifen bezeichnet Werden. Wie aus F i g. 2 weiter zu ersehen ist, sind die Seitenstreifen B und B' auf der Oberseite des Hauptstreifens A angeordnet und überlappen dessen Seitenkanten. Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden Seitenstreifen B Und B' auf der Unterseite bzw: einen Seitenstreifen auf der Ober- und einen Seitenstreifen auf der Unterseite anzuordnen.

Die von den Wickeln abgezogenen Streifen werden, wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, zuerst durch eine Anzahl von Leitrollenpaaren 2 hindurchgeführt. Diese Leitrollenpaare 2 — im vorliegenden Fall sind insgesamt drei dargestellt — besitzen je zwei Führungsschültern 2 a, welche an den innenliegenden Längskanten der durchlaufenden Seiten-Streifen B und B' zur Anlage gelangen und diese entsprechend führen. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß zwischen den Seitenstreifen B und B' ein bestimmter konstanter Abstand eingehalten wird.

Die Leitrollen 2 sind axial unyerschiebbar in Lagerungen 10, welche der Übersichtlichkeit halber nur schematisch dargestellt sind, gehalten. Selbstverständlich ist es möglich, den Leitrollen 2 außer ihrer Führungsfunktion im Bedarfsfälle noch eine Streckbzw. Klettungsfunktiori zu übertragen. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, die unterste Leitrolle des Leitrollenpaares, wie in F i g. 3 dargestellt, zylindrisch auszubilden, wahrend die obere Leitfolie die Führungsschultern 2 ü trägt.

Die Leitrollen 2 können angetrieben sein. In einem solchen Falle haben sie neben ihrer Leit- bzw. Streckfunktion auch die Aufgabe, die Streifen von den Wickeln abzuziehen.

In Bewegungsrichtung der Stahlstfeifen hinter den Leitrollert 2 ist eine SchWeißeiörichtung 3 angeordnet. Diese ist mit radartigen Schweißelektrodenpaaren ausgestattet, welche in Lagern 13 geführt sind. Die radartigen Schweißelektrodenpaare sind über

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Leitungenil 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 in

Mittels der beschriebenen Schweißeinrichtung3 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

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

schematisch in F i g. 4 dargestellt. Selbstverständlich genden Flanschformungsrollen 4 b bis 4 d 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 durchgeführt 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-, B und B' ausüben. 20 rollen4 a bis 4d in seitlicher Richtung zu den Strei-Die dazu vorgesehenen Einrichtungen sind jedoch fen beweglich angeordnet. Dies ist in den Fig. 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 Flanschformungsrollen 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 Flanschformungsrollen 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 Flanschformungsrollen 6 streifen/? 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 Flanschformungsrollen 4 b einer ersten For- gers liegen somit in einer Ebene. Die letzte Formungsrollengruppe 4 ein. Die Flanschformungsrollen 35 mungsrollengruppe ist die Fertigstellungsstation der 4a 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 40 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 Seitenstreifen 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 Fig. 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 4 δ, 4 c und 4 d 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-

rolle 4 b der zweiten Formungsrollengruppe bereits 65 stattet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

ι. ·. ■■■·■" -ν■-■;""■■ ■;; :■ :::-ι- ν ■■■■* :;i ■■ ■'■■ ; 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 Haüptstreifens mit zwei schmäleren, bandförmigen lung leichtgewichtiger, zusammengesetzter me- Seitenstieifen 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, ίο Abwickeleinrichtung angelieferte bandförmige Streigekennzeichnet durch je eine Abwickel- fen durch Rollengruppen zu verformen und im Aneinrichtung (ta, Ib, lc) für den Hauptstreifen ■ schluß daran mittels einer elektrischen Widerstandsund die Seitenstreifen, durch Führungen (2 a), Nahtschweißeinrichtung miteinander zu verbinden, durch welche die Seitenstreifen 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 Längskante jedes Seitenstrei- gen Profilen in der sogenannten Sandwich-Bauweise, fens mit einer der Längskanten des Hauptstrei- Zur Herstellung von I-Trägem ist bereits ein Verfens bündig verläuft, durch eine derartige An- fahren entwickelt worden, bei dem relativ starke Ordnung der Schweißeinrichtung (3), daß nach ao 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- 35 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, -JB') 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- 40 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- 50 durch eine derartige Anordnung der Schweißeinrichneteri Flanschformungsrollen (4 a bis 4d, .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-T.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-