DE19703856A1

DE19703856A1 - Fugenfüllelementeanordnung und Fügeverfahren

Info

Publication number: DE19703856A1
Application number: DE1997103856
Authority: DE
Inventors: Estebanez Eva Garcia
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-02-03
Publication date: 1998-08-06

Description

Die Erfindung beschreibt ein Fugenfüllelemen tenordnung und Fügeverfahren für statisch und/ oder dynamisch belastete Fugen insbesondere im Stahlbau und hierbei auch für Krane und andere Schwermaschinen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren für Bauten, Stahlbauten, Krane und andere Schwermaschinen, anzugeben, das geeignet ist, die Fugen der Montagestöße sicher miteinander zu verbinden und zumindest die Druckkräfte zu übernehmen. Flanschstöße sind in vieler Hinsicht sehr viel montagefreundlicher als Laschenstöße. Die Flanschplatten sind i.d.R. aus Dickblech ge fertigt, was relativ uneben ist und nach dem Schweißen durch Verzug noch weiter uneben wer den kann. Das hat zur Folge, daß durch Verschrau bung Bereiche der Flanschoberfläche beim festen Anziehen der Schrauben plastitifiziert werden, und /oder daß unter den Betriebslasten Plastifizierung einsetzt und damit eine sichere, dauerhafte Verschraubung nicht möglich ist, da die Schraubenvorspannung nachläßt. Die bisher zumeist gewählte Abhilfe ist das Hobeln (Fräsen) der fertigen Bauteile. Bei Großsektionen entstehen hierdurch nicht vernachlässigbare Kosten.

Insgesamt sind auch andere Konstruktionen beim Schweißen durch Verzug gefährdet und es wäre wünschenswert, hier Alternativen zu finden.

Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren der genannten Art sind vielfältig bekannt gewor den, denen gemeinsam ist, daß diese die an sie ge stellten Anforderungen, Lasten aufzunehmen und diese auf die Kontaktfläche gleichmäßig und mit sehr geringem technischen Aufwand zu verteilen dir unvollkommen genügen. Die häufig benutzen Vergußmassen erfüllen den Anspruch einer siche ren Verbindung gut, wenn sie unter kontrollierten Arbeitsbedingungen vergossen oder injiziert wer den. Auf Baustellen - unter Umständen bei schlechten klimatischen und Witterungsbedin gungen - lassen sich in der Regel keine sauberen und kontrollierten Arbeitsbedingungen herstellen.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil genannten Merkmale.

Die Erfindung wird anhand von 3 Figuren beispiel haft erläutert, wobei die

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer erfin dungsgemäßen Fugenfüllmaterial in Form einer Einlegematte für einen Flanschstoß,

Fig. 3 die schematische Seitenansicht des Por tals einer Container-Verladebrücke mit Flansch stößen 9 an den Großsektionen wie z. B. 10 und

Fig. 3 die schematische Schnittansicht einer Rohrmuffe mit dem erfindungsgemäßen Fugen füllmaterial zwischen den Bauteilen darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sehr einfach zu handhabende Einlegewerkstücke anzu geben, die die Fugen sicher und luftblasenfrei aus füllen. Es ist allgemein bekannt, daß im Inge nieurbau, im Maschinenbau, im Stahlbau und da mit auch bei Kranen und anderen Großgeräten zur Verteilung von Lasten z. B. in den Montagestößen Kunststoffe Verwendung finden. Diese Kunststoffe sind vorwiegend duroplastische 2-Komponenten Harze, die durch die Einwirkung von Härter und/ oder Beschleuniger aushärten. Ein Aushärten solcher oder ähnlicher Harze kann ebenfalls be wirkt oder um einige Größenordnungen beschleu nigt werden durch Wärmeeinwirkung o. ä. Erfin dungsgemäß wird von den letzteren Möglichkeiten bevorzugterweise Gebrauch gemacht.

Die in Fig. 1 bis Fig. 2 dargestellte Ausführungs form vermeidet die bisher mit Vergußmassen ver bunden Nachteile dadurch, daß erfindungsgemäß die Vergußmasse einem in etwa kissenförmigen, also nach außen gewölbten Bauteil (Prepreg) 6 und den Konturen der Verbindungsfuge im wesentlichen entspricht. Notwendige Bohrungen 7 zum Verbinden der Bauteile sind in diesem Einlegeteil ebenfalls enthalten. Weiterhin befinden sich (isolierte) Heizdrähte 8 in dem Einlegeteil. Zur Montage werden die Stahl- (oder Maschinen bau-) Teile 10 miteinander verbunden, d. h. in der Regel fest verschraubt. Der Inhalt des Einlegeteils (Pregreg) 6 paßt sich dabei den Konturen der Fuge 9 an und füllt diese vollständig aus. Das Füllmaterial kann flüssig, zähflüssig oder pulvrig oder fest sein. Vor, während und/oder nach diesem Montagevorgang wird der Inhalt des Ein legeteils mittels der Heizdrähte 8 erhitzt und es setzt damit eine Vernetzung ein, die einen dauerhaften und festen Verschluß der Fuge be wirkt. Als Energiequelle ist in erster Linie an die Verwendung eines auf Baustellen meist vorhan denen Schweißtransformators gedacht und mit den Anschlüssen 5 verbunden.

In einer bevorzugten Ausführungsweise besteht das Einlegeteil 6 aus thermoplastischen Material und wird mittels der genannten Heizelemente so weit erschmolzen, daß es beim Zusammenbau den Konturen der Fuge folgt. Nach dem Erkalten (und eventuellem Nachziehen der Verschraubungen, um die Schrumpfung auszugleichen) ergibt sich eine feste Verbindung der Bauteile.

Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform besitzt anstelle der Widerstandsheizdrähte gegen einander isolierte Hochfrequenzelektroden, die die dielektrischen Eigenschaften der Kunststoffe nutzen und bei denen der Erhitzungsvorgang durch kapazitive Erwärmung erfolgt.

In einer abweichenden Durchbildungen des Ge genstandes der Erfindung ist das Heizelement 8 in Form von Rohrschlangen angelegt. Diese Rohr schlangen sind mit Wasser, Dampf oder Öl zu beheizen. In einer besonders geeigneten Bauform sind die Rohr dünnwandig und leicht zu verfor men, so daß sich diese bei der Montage der Bau teile und nach dem Erhitzungsprozeß zusammen quetschen lassen und nur unwesentlich Raum in der Fuge beanspruchen.

Eine weiterführende, hier nicht dargestellte Durch bildung des Erfindungsgegenstands besitzt statt Elektroden Strahlung aussende Elemente, die vorzugsweise UV-Strahlung aussenden und ein Aushärten des entsprechenden Kunststoffmaterials bewirken. Die Strahlenquelle kann auch von außen wirken und zusätzlich in Form einer Laser lichtquelle ausgebildet sein.

Eine vorteilhafte weitergebildete, hier nicht darge stellte Ausführungsweise verfügt über eine Fugen füllelementanordnung bei der zumindest nach Beendigung des Heiz- bzw. Abkühlvorgangs ein Formschluß zwischen den zu verbindenden Bau teilen erzielt wir. Dieser Formschluß ist vorzugs weise durch Sicken, Abkantungen oder Bohrungen herzustellen.

Für Rohrkonstruktionen ist die Ausführungsform mit einem konischen, nach außen aufgeweiteten Rohranschluß besonders geeignet, bei dem ent sprechende Halbschalen mit passenden Anschlüs sen von außen aufgelegt werden und beim Erhitzen fest angepreßt werden. Hierbei ist die Übernahme großer Zugkräfte auf die Bauteile möglich; in der Fuge wirken dann Druckkräfte.

Die Fugenfüllelementanordnung ist in einer Wei terführung des Gegenstandes der Erfindung in Stahlbauteilen angeordnet, die hülsenförmig oder ähnlich geformt sind und als vorgefertigte Teile lemente (Knotenpunkte) ausgeprägt sind. Es ist dabei vorteilhaft, daß die an sich kompliziert ge formten Knotenstücke als Schweißkonstruktion oder auch Gußkonstruktion separat hergestellt werden können. Die Hauptkomponenten des Stahlbaus werden hierbei nicht durch Wärmeein wirkung beeinträchtigt.

Die Fig. 3 zeigt einen Innenkonus zum Verbinden der Rohre 1, 2 mit dem Füllmaterial 3 zusätzlich sind außen Augen angebracht, die entweder zur Montage beim Fügen dienen oder in einer Variante Zugkräfte übernehmen.

Claims

1. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren für statisch oder dynamisch belastete Stahlbaufu gen insbesondere auch für Krane und andere mo bile Schwermaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanordnung und Fü geverfahren in einer leicht zu handhabenden mehr oder minder festen Konsistenz oder fest und/oder elastisch umschließenden Hülle als Einlegewerk stück vorliegt, entsprechend den jeweiligen Erfor dernissen vorgeformt ist und ganz oder in Teilen der zu überbrückenden Fuge entspricht und durch von außen wirkenden Mitteln - vorzugsweise Elektrizität, Strahlung oder Kontaktbeheizung - selbst bewirkt oder nur initiiert, erweicht und da nach unter Annahme der inneren Konturen der Fuge endgültig erhärtet oder einfach aus einer mehr oder minder flüssigen Phase heraus innerhalb der einer fest umschließenden Hülle nur erhärtet.

2. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach dem vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanord nung und Fügeverfahren in Form eines Einlege werkstück vorliegt und über eine Bauform verfügt, d. h., vorzugsweise so gewölbt ist, daß beim Zu sammenbau der Stahlbauteile eine von Luftblasen freie Kontaktfläche zwischen Stahlbauteilen und Einlegeteilen entsteht.

3. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach einem der vorangegangenem Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Einlegewerkstück über elektrische Widerstandsheizleiter verfügt, vorzugsweise als Kaltleiter, die von außen mit einer elektrischen Energiequelle, vorzugsweise einem Schweißtransformator, verbunden werden können.

4. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanordnung und Fügever fahren im wesentlichen ausgeprägte di-elektrische Eigenschaften besitzt und als Einlegewerkstück über Elektroden verfügt, vorzugsweise als Platten, die von außen mit einer elektrischen Energie quelle, vorzugsweise einem Hochfrequenztrans formator, verbunden werden können.

5. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanordnung und Fügever fahren im wesentlichen ausgeprägte Eigenschaften besitzt unter Einwirkung von Strahlung, vorzugs weise UV-Strahlung, zu vernetzen, und als Einle gewerkstück über elektro-lumineszierende Bau elemente verfügt, vorzugsweise als Planen, die von außen mit einer elektrischen Energiequelle, vorzugsweise einem Hochfrequenztransformator, verbunden werden können.

6. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegewerkstück über beheizbare und mechanisch leicht zu biegende oder zu quetschende Rohrschlangen verfügt, die von außen mit einer thermischen Energiequelle, vorzugsweise einem Heißwasser- oder Dampfbereiter, verbunden wer den können.

7. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanordnung und Fügever fahren im wesentlichen ausgeprägte Eigenschaften besitzt unter Einwirkung von Strahlung, vorzugs weise UV-Strahlung, zu vernetzen und bei dem die Strahlenquelle ein Laserlicht-Emittent ist.

8. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugentüllelementanordnung im wesent lichen konisch-hohl geformt ist und die zu tragen den bzw. Zu verbindenden Bauteile und Wandun gen die entsprechende Gegenform besitzen.

9. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanordnung sich zwischen den zu fügenden Elementen befindet, die zum ei nen im wesentlichen aus geteilten oder nicht ge teilten Hülsen bestehen.

10. Fugenfüllelementanordnung und Fügeverfah ren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenfüllelementanord nung sich zwischen den zu fügenden Elementen befindet, die im wesentlichen aus geteilten Hülsen bestehen