Die Erfindung betrifft ein Bauelement, das zwei parallele
Gurtplatten aus nagelfähigem Werkstoff und wenigstens einen
Steg aufweist, der die Gurtplatten im Abstand voneinander zusammenhält und aus einem langgestreckten, gewellten Steg blech besteht, das sich hochkantliegend zwischen den Gurt platten erstreckt und in diese mit Zähnen eingreift, die an seinen Seitenkanten ausgebildet und in die jeweiligen Gurtplatten eingepresst sind, ein Verfahren zur Herstellung des Bau elementes und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfah rens.
Der Werkstoff der Platten kann massives Holz, beispielsweise gesägte Bretter oder Sperrholz, Spanplatten, Holzfaserplatten oder dergleichen sein. Elemente der genannten Art können mit einem, zwei oder mehreren Stegen ausgeführt und auch sonst verschieden ausgebildet sein, beispielsweise als I-, H- oder Kastenträger oder als breitere Elemente in Anpassung an verschiedene Zwecke. Insbesondere werden solche Elemente in der Form von sogenannten stressed-skin -Elementen als tragende Bodendecken und Dachelemente, öfters in geschlossener kastenähnlicher Form mit Isolierfüllung benutzt, wobei die Stege meistens von Holzbalken gebildet werden, an welche die Platten genagelt und/oder geleimt sind, um Ober und Untergurte des Aufbaues zu bilden.
Es ist aber auch bekannt, Elemente der eingangs erwähnten Art mit Stegen in der Form von langgestreckten, gewellten Blechen, vorzugsweise Stahlblechen, herzustellen, die an ihren Seitenkanten entlang mit spitzen Zähnen ausgebildet sind, die in die Gurtplatten eingepresst werden. Beispielsweise ist ein solcher Aufbau in der deutschen Auslegeschrift 1 004 790 von
1954 dargestellt. So wie dieser Vorschlag in dieser Schrift beschrieben und dargestellt ist, ist er jedoch von geringem praktischem Interesse, da die Befestigung des Stegbleches in den Platten den trennenden Kräften zwischen diesen wenig Widerstand entgegensetzt, weshalb denn auch angegeben ist, dass die Platten von durchgehenden Bolzen zusammengehalten werden.
In der US-Patentaschrift 3 538 668 ist vorgeschlagen wor den, die Abziehkraft, also den Widerstand der Zähne gegen
Herausziehen aus den Platten dadurch zu erhöhen, dass, ähnlich wie bei einem Sägeblatt, die Zähne abwechselnd nach beiden Seiten abgebogen werden, so dass sie beim Eindrücken weiter abgelenkt werden, um dadurch in den Holzplatten gesperrt zu werden. Gleichzeitig wird vorgeschlagen, die
Zähne mit einer lokal versteifenden Rille auszubilden. In diesem Falle werden aber die Zähne beim Eindrücken einer beträchtlichen Verbiegung ausgesetzt, so dass sie sehr kurz gemacht werden müssen, um nicht zu brechen. Besonders bei harten Holzfaserplatten und Spanplatten solcher Qualitäten, die z.
Z. als Fussbodenplatten hergestellt werden, hat es sich als sehr schwierig erwiesen, auf diese Weise eine genügende Verbindung bei Anwendung wirtschaftlich zu verantwortenden Stahlqualitäten und -stärken zu erzielen.
Erwünscht ist es, den Steg derart auszubilden, dass er die
Platten besser zusammenhält, als es bei den bekannten Ausführungen der Fall ist.
Die Kraft, die erforderlich ist, um eine Spitze oder einen Zahn in Holz oder entsprechenden Werkstoff einzudrücken, ist die Summe derjenigen Kräfte, die den Zahn dazu zwingt, die Holzfasern zu durchschneiden, und die Reibungskraft, die auf die Seitenflächen des Zahnes wirkt. Bei gegebener Zahnbreite ist die Durchschneidekraft angenähert konstant und von der Einpresstiefe unabhängig. Die Reibungskraft wird dagegen mit der Länge des eingedrückten Zahnes zunehmen. Anders gesagt wird also die Einpresskraft mit der Einpresstiefe zunehmen. Beim Herausziehen wirkt nur die Reibungskraft, welche der abschliessenden Einpresskraft unter Abzug der konstanten Durchschneidekraft gleich ist. Die zu erwartende Abziehkraft wird somit eine linear zunehmende Funktion der Einpresskraft sein.
Von diesem Gesichtspunkt aus ist es erwünscht, Stegbleche und Zähne in einer solchen Weise auszubilden, dass eine grösstmögliche Einpresskraft benutzt werden kann, oder mit anderen Worten, dass für einen Gurtwerkstoff bestimmter Nagelhärte so lange Zähne wie möglich benutzt werden können, ohne dass sie beim Eindrücken brechen.
Bei einer in dieser Hinsicht optimalen Ausbildung von Stegblechen und Zähnen wird man bei gegebenem Plattenwerkstoff und gegebenen Ansprüchen an die Abzugskraft der Zähne auch eine minimale Blechstärke benutzen können. Dies hat ersichtliche wirtschaftliche und gewichtsmässige Vorteile und wird, wenn es sich um wärmeisolierende Elemente handelt, von entscheidender Bedeutung sein können, da der Wärmeverlust durch das Stegblech hindurch zu dessen Stärke proportional ist und ein stärkeres Stegblech das Isoliervermögen des Elementes auf einen Wert herabsetzen kann, der in vielen Fällen nicht zulässig ist.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Ausbildung von Stegblechen und Zähnen vorzusehen, die aus diesen Gesichtspunkten heraus optimal ist, oder die mit anderen Worten eine maximale Ausnützung des Blechwerkstoffes darstellt. Gegenstand der Erfindung sind somit a) ein Bauelement der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass an Stellen, wo sich Zähne befinden, das Stegblech mit mindestens einer Verbiegung ausgebildet ist, die geradlinig in Querrichtung des Stegbleches über dessen ganze Breite und bis ganz in die einander gerade gegenüberliegend angebrachten Zähne hinein verläuft, so dass Stegblech und Zähne eine gemeinsame abstreifende, in der Einpressrichtung fluchtende Profilierung erhalten;
b) ein Verfahren zur Herstellung dieses Bauelementes, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stegbleche auf etwas kleinere Längen geschnitten werden als sie im fertigen Bauelement haben sollen, in einem Rahmen festgespannt und in ihren Längsrichtungen auf jeweilige erwünschte Längen und mit solcher Kraft gestreckt werden, dass jedes Stegblech hauptsächlich geradlinig in Längsrichtung und senkrecht zwischen den beiden Gurtplatten zu stehen kommt, wonach das Zusammenpressen stattfindet; und c) eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mit einander verbundene Festspannungsglieder aufweist, in denen die Stegbleche festgespannt werden können, und die in Längs- oder Querrichtung des Bauelementes bewegbar sind, so dass die Stegbleche vor dem Zusammenpressen gestreckt werden können.
Diese Profilierung versteift die Zähne und Stegbleche gegen Ausknicken und stellt sicher, dass die Einpresskräfte durch Zähne und Blech hindurch möglichst geradlinig wirken.
Dadurch wird es erstens möglich, die Zähne länger zu machen, ohne dass sie brechen oder sich verbiegen, und zweitens wird das Blech dadurch instandgesetzt, einer erhöhten zusammenpressenden Kraft Widerstand zu leisten, ohne in den Bereichen, wo Zähne ausgebildet sind, zu knicken oder sich lokal zu verbiegen. Ein dritter Vorteil der Ausbildung des Stegbleches mit geradlinig durchgehender Profilierung ist, dass das Formwerkzeug für das Stegblech einfach durch Hobeln hergestellt werden kann, und dass das gleiche Werkzeug für verschiedene Stegblechbreiten benutzt werden kann.
Zu dem Zwecke, den Zähnen eine möglichst grosse Steifheit zu geben, können diese als breite, hauptsächlich rechteckige zungenförmige Gebilde ausgeführt werden, deren Breite bis auf 3 bis 4mal die Höhe beträgt, und die sich über die ganze Profilierungstiefe des Stegbleches erstrecken und dadurch eine Steifheit erhalten, die lokal etwa derjenigen des Stegbleches entspricht. Dies ist nicht am wenigsten mit Rücksicht auf die Handhabung grosser Stegblechlängen erwünscht. Solche breite Zähne sollten mit mehreren Spitzen ausgebildet werden.
Bei den vorgeschlagenen Bauelementen ist es möglich, die Stegbleche in vielerlei Weisen anzuordnen, beispielsweise wie eingangs angedeutet und/oder in den genannten Vorveröffentlichungen dargestellt. Von besonderem Interesse kann es bei kastenförmiger Ausführung der Elemente beispielsweise sein, bei Anwendung einer Abziehkraft, die eine gute Sicherheit gegen Abtrennen gewährt, die Elemente dadurch mit einem wasserdichten Raum zwischen den Platten auszuführen, dass an allen Kanten der Platten entlang Stegbleche in dichtende Berührung mit diesen eingetrieben werden. Die Zusammenfügung der einzelnen Stegbleche sollte dann durch dichtendes Falzen erfolgen, und es wird eine besondere Ausbildung des Stegbleches angezeigt, die in einfacher Weise die Herstellung eines geeigneten Falzes ermöglicht.
Weiter wird eine Technik angezeigt, durch welche eine solche Falzverbindung kraftschlüssig gemacht werden kann, so dass sie dazu dienen wird, Scherkräfte zwischen den Stegblechen zu übertragen, die in rechtem Winkel aneinanderstossen.
Im folgenden werden die besprochenen und weiteren Vorteile der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine abgebrochene Ausführungsform des Bauelements in perspektivischer Darstellung.
Fig. 2 zeigt in grösserem Masstab und in perspektivischer Teilansicht ein Stegblech, das im Element nach Fig. 1 benutzt werden kann.
Fig. 3 zeigt perspektivisch eine abweichende Zahnform.
Fig. 4 zeigt perspektivisch und abgebrochen eine andere Ausführungsform des Stegbleches.
Fig. 5 und 6 zeigen je eine alternative Form des Stegbleches in Längsschnitt in einem Bereich, der etwa der Linie 3-3 in Fig. 2 entspricht.
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt eines ausgestanzten Blechrohlings für noch eine weitere Form des Stegbleches.
Fig. 8 zeigt die Profillinie für die Blechform nach Fig. 7.
Fig. 9 a-c zeigen verschiedene Stadien der Ausbildung eines Verbindungfalzes im Stegblech nach Fig. 7 und 8.
Fig. 10 zeigt perspektivisch eine weitere Ausführungsform des Bauelementes.
Fig. 11 zeigt schematisch und in kleinem Masstab einen waagerechten Schnitt durch das Element nach Fig. 10.
Fig. 12 zeigt in grösserem Masstab Einzelheiten, die in Fig. 11 mit 111-114 angemerkt sind.
Fig.13 zeigt perspektivisch eine Einzelheit für die kraftschlüssige Verbindung von Stegblechen.
Fig. 14 zeigt schematisch einen Verspannungsrahmen zur Benutzung bei der Herstellung von Elementen gemäss Fig. 10, und
Fig. 15 zeigt in grösserem Masstab eine Verspannungseinrichtung für den Rahmen nach Fig. 14.
Das Bauelement in der Ausführungsform nach Fig. 1 hat die Form eines Balkens 1 mit Kastenquerschnitt. Der Balken besteht aus einer oberen Gurtplatte 2, einer unteren Gurtplatte 3 und zwei gewellten Stegblechen 4, die diese verbinden.
Die Gurtplatten können beispielsweise Span- oder Sperrholzplatten mit einer Stärke von 10 bis 25 mm sein. Die Stegbleche können aus Stahl mit typischen Stärken von 0,5 bis 0,7 mm bestehen. Ein Aufbau, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, kann mit Vorteil als Element in Balkenlagen für Fussböden, Decken und Dächer in Gebäuden benutzt werden, und die obere Gurtplatte kann dann mit einer Nut 15 in jeder Längskante ausgebildet sein, so dass das Element mit Nachbarelementen mittels Feder verbunden werden kann.
In Fig. 2 ist eine zweckmässige Ausbildung der Stegbleche des Elementes in Fig. 1 dargestellt. Das Blech 4 ist um parallele, querverlaufende Faltlinien 6 schroff in Zickzackform verbogen. An den Längskanten des Bleches entlang sind Zähne 5 gestanzt, deren Achsen mit den Faltlinien zusammenfallen, so dass die Zähne eine entsprechende Profilierung wie das Blech erhalten. Der Zahn hat parallele oder leicht zusammenlaufende Seitenkanten 7 und endet in einer Spitze 8, so dass er leichter in den Werkstoff der Gurtplatte eingedrückt werden kann.
Eine Profilierung des Zahnes, wie sie dargestellt ist, ergibt eine mehrfache Steifheit im Verhältnis zu einem ebenen Zahn.
Beispielsweise soll angeführt werden, dass mit einer Blechstärke von 0,7 mm, einer Zahnbreite von 5,6 mm und einem Faltwinkel von 1200 eine Vervielfachung der Biegungssteifheit erhalten wird, was bedeutet, dass ein profilierter Zahn etwa doppelt so lang wie ein ebener Zahn gemacht werden kann, ohne beim Eindrücken zu brechen. Da die Abziehkraft hier als proportional zur Länge der parallelen Seitenkanten angesehen werden kann, da die Zahnspitze selbst nicht nennenswert beiträgt, wird klar, dass eine Verdoppelung der gesamten Länge des Zahnes mehr als eine Verdoppelung der Abziehkraft bedeutet, und dass das Verhältnis um so höher wird, je härter der Werkstoff in den Gurtplatten ist, und je kürzere Zahnlängen man daher benutzen kann.
Weil sich die Faltlinie vom Zahn aus über die ganze Breite des Stegbleches fortsetzt, wird dieses gleichzeitig gut dazu geeignet, erhöhte örtliche Knickbeanspruchungen aufzunehmen, die von der grösseren Einpresskraft verursacht werden, die erforderlich ist, um die erhöhte Abziehkraft zu ergeben.
Es kann erwähnt werden, dass es sich insbesondere bei den in der Praxis z. Z. benutzten Spanplatten als unmöglich erwiesen hat, eine befriedigende Balkenkonstruktion der in Fig. 1 dargestellten Form mit angemessener Stärke des Stegbleches herzustellen, wenn dieses nicht der Erfindung entsprechend profiliert ist.
Fig. 3 zeigt eine Zahnform, die für das Einpressen in harte Werkstoffe besonders zweckmässig ist. Der Zahn ist mit doppelter Spitze ausgebildet, wodurch bezweckt wird, dass erstens die Druckkraft am Zahn beim Einpressen etwa im Schwerpunkt des Zahnquerschnittes wirkt, und somit kein nennenswertes Biegungsmoment am Zahn verursachen wird. Zweitens ergeben die beiden Spitzen eine bessere Führung und wirken einer Verdrehung des Zahnes entgegen, und drittens ergibt die dargestellte Ausbildung bei gleichem Spitzenwinkel und gleicher Gesamtlänge einen etwas längeren Teil mit parallelen Seitenkanten, was wiederum entsprechend dem, was vorher gesagt ist, eine Erhöhung der Anziehkraft ergibt.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des Stegbleches dargestellt, die dasselbe besonders gut dazu geeignet macht, hohen Einpressdrücken zu widerstehen, und die auch die Zähne mehr robust in bezug auf Handhabe macht als die in Fig. 2 dargestellte Form. Das Blech ist hier mit Trapezprofil ausgebildet, mit flachen parallelen Teilen 43, die von Querteilen 45 verbunden sind. Die Profilierungstiefe d kann typisch im Bereich 1/10 bis 1/25 der Höhe H des Stegbleches liegen. Die Zähne 48 sind hier mit solcher Breite ausgeführt, dass sie sich über den ganzen Querteil 45 und etwas in die benachbarten flachen Teile 43 hinein erstrecken, so dass der Zahn eine Z-förmige Profilierung erhält. Dies gibt dem Zahn, örtlich betrachtet, angenähert die gleiche Steifheit wie diejenige des übrigen Stegbleches.
Diese kräftige Ausbildung der Zähne hat sich in der Praxis vorteilhaft erwiesen, wenn grosse Längen von Stegblechen zu handhaben sind und Schläge und Stösse gegen die Zähne vorkommen, wodurch verhältnismässig schlanke Zähne der in Fig. 2 und 3 dargestellten Art leicht verbogen werden können.
Ein anderer Umstand, der Zähne der in Fig. 4 im Prinzip dargestellten Art erwünscht macht, ist der folgende: Es ist in der Praxis schwer zu vermeiden, dass beim Anfang des Zusammenpressens die Stegbleche etwas von der Lotlinie zwischen den Gurtplatten abweichen. Allmählich wenn das Zusammenpressen fortschreitet, wird im Stegblech eine geringe Biegungsverformung induziert, weil die Eindringungswege der Zähne nicht genau mit der Mittenebene der Stegplatten fluchten. Sind die Zähne wesentlich weniger biegungssteif als das übrige Stegblech, wird die Biegungsverformung meistens örtlich von den Zähnen aufgenommen, die als elastische Glieder wirken und ausknicken können, wenn sie um ein Stück in die Platten eingepresst sind.
Bei der in Fig. 4 im Prinzip dargestellten Ausbildung des Zahnes hat es sich herausgestellt, dass man mit realistischen Toleranzen in der Anbringung des Stegbleches arbeiten kann ohne ein Ausknicken der Zähne zu befürchten
Wie dargestellt sind die Zähne mit einer sägezahnähnlich gezackten Endkante und die Stegteile zwischen den Zähnen mit entsprechend gezackten Seitenkanten versehen. Mit Rücksicht auf das Einpressen ist dies nicht unbedingt erforderlich, indem auch ein Zahn mit geradliniger Endkante sich beispielsweise in eine Spanplatte eindrücken lässt, aber es ergibt eine reinere Schnittlinie und macht es möglich, erhöhte Scherkräfte zwischen Stegblech und Gurtplatte aufzunehmen. Die Zacken 49 können auch wellenförmig ausgebildet sein.
In Fig. 5 und 6 sind ein Paar alternative Profil- und Zahnformen dargestellt, die auch dem Prinzip entsprechen, dass sich die Zähne über die ganze Profilierungstiefe des Stegbleches erstrecken. Das wellige Stegblech nach Fig. 5 hat breite, S- förmige Zähne, wie durch die schraffierten Teile der Zeichnung angedeutet. Diese Form ist einfach herzustellen und eignet sich für Elemente mit kleinen Spannweiten und geringer Konstruktionshöhe, bei denen die Profilierungstiefe d klein gehalten und die Krümmungsradien der Profillinien so klein gemacht werden können, dass die Zähne wirksam verstärkt werden.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform hat fluchtende Endteile und dazwischenliegende schroffe Einbuchtungen, die symmetrisch in bezug auf die quergehenden Mittenebenen 61 der Zähne ausgeführt sind. Dieses Profil eignet sich in Fällen, in denen zwecks Dichtung und Isolierung zwischen benachbarten Elementen eine grösstmögliche gesamte fluchtende, ebene Stegfläche längs der Aussenseite des Elementes erwünscht wird.
In Fig. 7 und 8 sind ein Ausschnitt eines ebenen Blechrohlings 70 bzw. die Profillinie für ein Stegblech dargestellt, das sich besonders gut für geschlossene Kastenelemente der in Fig. 10 dargestellten Bauart eignet und besonders kräftige Zähne ergibt. Die Grundform ist ein Trapezprofil mit Z-förmigen Zähnen wie in Fig. 4; jedoch mit breiteren flachen Teilen 73.
Die flachen Teile 73 sind in der Nähe des überganges an die Querteile 75 mit je einer rillenförmigen Vertiefung 76 ausgebildet. Der Zweck damit ist in erster Linie eine örtliche Absteifung der Flanschteile der Z-förmigen Zähne 78 zu ergeben, die dadurch etwas breiter als in Fig. 4 gemacht werden können, ohne dass die freien Kanten Y, Y' des Zahnes beim Eindrücken ausknicken. Die breiten Flanschteile des Zahnes tragen insbesondere dazu bei, seine Festigkeit gegen Verbiegung quer zum Querteil 75 zu erhalten, die offenbar diejenige Beanspruchung darstellt, welcher die Zahnform nach Fig. 4 den kleinsten Widerstand entgegensetzt. Ausserdem wird die Abzugskraft durch die Vergrösserung des Flächeninhaltes des Zahnes vergrössert.
Symmetrisch in bezug auf die Mittenachsen 72 der flachen Teile sind untiefe trogförmige Vertiefungen 74 ausgebildet. Der Zweck dieser ist erstens eine örtliche Versteifung der flachen Teile 73 zu ergeben, die sich sonst wegen ihrer verhältnismässig grossen Breite leicht beim Eindrücken verbiegen könnten. Zweitens dient eine trogförmige Vertiefung 74 als Ansatzpunkt für einen Falz, durch welchen ein in rechtem
Winkel anstossendes Stegblech mit dem Stegblech 70 verbun den werden kann.
Dies ist in Fig. 9 a-c dargestellt. Mittelst eines Werkzeuges, das ein Paar gegen einander bewegliche Backen 92 aufweist, die gegen die Seitenkanten 77 des Troges geklemmt werden, wird der Trog 74 zu einem schmalen Falz 74' zusammengeklemmt, in den ein in rechtem Winkel anstossendes Stegblech 90 eingesetzt werden kann, um sodann mit dem Blech 70 mittelst Nieten oder Punktschweissen oder auch durch eine Stanzverbindung, die später in Zusammenhang mit Fig. 13 erläutert wird, fest verbunden zu werden.
In Fig. 10 ist ein Bauelement 100 nach Art eines geschlossenen Kastens dargestellt, mit Boden 101 und Oberseite 102 aus beispielsweise Spanplatte, und mit Seiten aus Stegblechen der in Fig. 7-8 dargestellten Form, die aber hier der Einfachheit halber mit ebenen flachen Teilen eingezeichnet sind.
Das Element 100 kann mit einer Isolierung gefüllt sein und beispielsweise als Boden- oder Deckenelement in einem Haus benutzt werden. Das Element 100 wird mit freier Spanne in der Längsrichtung verlegt, und längs den Seitenkanten des Obergurtes 102 kann es mit Nut- bzw. Federprofil zwecks gegenseitiger Verbindung der Elemente ausgebildet sein.
Fig. 11 zeigt schematisch die Anbringung der Stegbleche.
Diese sind durch strichpunktierte Linien angedeutet, und wie ersichtlich, ist zusätzlich zu Stegblechen 103 und 104 an den Längs- bzw. Endkanten entlang ein mittiges Stegblech 103' in Längsrichtung angebracht. Ein geeigneter Abstand zwischen längsgehenden Stegblechen kann etwa 60 cm sein, so dass die Breite des Elementes 120 cm ausmacht.
Zwischen den längsgehenden Stegblechen 102, 103' sind senkrecht dazu Streifen 105 aus dünner Spanplatte oder dergleichen angebracht, die in der Höhenrichtung die lichte Öffnung zwischen den Gurtplatten 101, 102 ganz ausfüllen. Die Streifen 105 sind derart angebracht, dass deren Endkanten in den Rillen des Stegbleches geführt sind, wie in Fig. 12 dargestellt. Der gegenseitige Abstand der Streifen 105 kann dem Abstand zwischen den Stegblechen gleich oder etwas grösser sein. Diese Streifen dienen erstens dazu, die Stegbleche vor dem Zusammenpressen in der vorgesehenen Lage zu halten, wie später in Zusammenhang mit Fig. 14 erläutert.
Ferner stützen die Streife 105 die Gurtplatten 101, 102 ab, so dass sie bei örtlichen Belastungen kleinere Durchbiegungen erhalten, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn das Element 100 als Fussbodenelement benutzt wird und bestimmte Ansprüche an die örtliche Steifheit der Oberplatte 102 gestellt werden.
Wie in Fig. 12 dargestellt, sind die längsgehenden Stegbleche 103, 103' mit den quergehenden Blechen 104 mittelst Falzen verbunden, die in der mit Hinweis auf Fig. 9 a-c erläuterten Weise hergestellt sind. Die Stegbleche sind daraufhin durch eine Reihe von Stanzverbindungen 130, wie in Fig. 13 näher dargestellt, gegen gegenseitige Verschiebung gesperrt.
Der Sperrverschluss 130 wird dadurch hergestellt, dass in den verklemmten Falz 74' mit darin eingesetztem Stegblech 103 ein ösenähnlicher vorspringender Teil 137 gebildet wird, indem die drei Lagen längs Linien 139, 139' durchschnitten werden und der dazwischenliegende Teil 137 zu einer Öse ausgepresst wird, so dass durch gegenseitiges Anliegen der Schnittflächen der jeweiligen Bleche senkrechte Kräfte V zwischen dem Blech 103 und dem Blech 104 übertragen werden können.
Diese kraftschlüssige Verbindung der längsgehenden und der quergehenden Bleche verleihen dem Elemente 100 eine grosse Verdrehungsfestigkeit und machen es u. a. möglich, dass das Element an den Endkanten an Punkten aufgelegt werden kann, die in Abstand innerhalb der Endpunkte der längsgehenden Stegbleche liegen, und dadurch Fensteröffnungen und dergleichen überbrücken kann.
Wenn man ein Element, wie in Fig. 1 oder Fig. 10 dargestellt, herstellen will, muss man dafür sorgen, dass, ehe der Verpressungsvorgang beginnt, die Stegbleche in möglichst senkrechter Lage zwischen den Gurtplatten gehalten werden.
In der Praxis kann man nicht damit rechnen, dass die Stegbleche ganz geradlinig in Längs- und Querrichtung hergestellt werden können, indem gewisse Krümmungen und Windschiefheiten immer vorkommen werden, u. a. wegen geringer Änderungen in Blechstärke, veränderlicher Reibungsverhältnisse zwischen Blechen und Biegewerkzeugen, Werkzeugverschleiss usw.
Bei der in Fig. 1 dargestellten offenen Elementbauart, welche diejenige Bauart darstellt, die durch die oben angeführten Schriften bekannt sind, kann man die Stegbleche dadurch in der erwünschten Lage halten, dass sowohl zwischen den Stegblechen als auf der Aussenseite derselben vorübergehend stabförmige Elemente als Widerlager angebracht werden.
Bei der in Fig. 10 dargestellten geschlossenen Elementbauart lässt sich eine solche Technik mit inwendigem Widerlager nicht benutzen, und es wird daher im folgenden ein Verfahren beschrieben, das sich zur Herstellung solcher Elemente eignet und auch für offene Elemente verwendbar ist.
Im Prinzip besteht das Verfahren darin, dass die Stegbleche in einer Rahmenkonstruktion festgespannt und gestreckt werden, die sich als Ganzes ausserhalb des fertigen Elementes erstreckt. Die Stegbleche werden soviel gestreckt, dass Krümmungen und Windschiefheiten sich genügend abrichten, damit der ebene und geradlinige Verlauf der Stegbleche innerhalb annehmbarer Grenzen zu liegen kommt.
Diejenige Streckkraft, welche das Blech aushält ohne dass seine Profillinie abgeflacht wird, ist umgekehrt proprotional zur Profilierungstiefe des Bleches, und diese sollte nicht grösser sein als was erforderlich ist, um dem Blech eine genügende Steifheit gegen Knicken beim Einpressen zu verleiten, was in der Praxis etwa 1/20 der Höhe des Stegbleches entsprechen mag. Beim Strecken verlängert sich das Blech etwas, eine typische Verlängerung kann 2 bis 3% bis auf 6 bis 8% betragen, und die Stegbleche müssen selbstverständlich entsprechend kürzer zugeschnitten werden.
Der in Fig. 14 dargestellte Verspannungsrahmen 140 besteht aus Längsträgern 141 und damit fest verbundenen Endträgern 142, beispielsweise in der Form von Vierkantrohren. An jedem Ende des Rahmens ist innerhalb des jeweiligen Endträgers 142 ein beweglicher Querträger 143 angebracht, der längs des Rahmens parallel verschoben werden kann, wie durch die Pfeile X in Fig. 14 angedeutet. Dies kann beispielsweise mittelst eines Antrieb es erfolgen, der eine Mutter und eine Schraubenspindel 144 aufweist, die von einer Handkurbel 145 über einen Kettenzug 146 bewegt wird. Diese Anordnung ist nur durch strickpunktierte Systemlinien in der Zeichnung angedeutet. Es ist klar, dass auch andere Bewegungsmechanismen, beispielsweise mit hydraulischem, Druckluft- oder elektrischem Antrieb benutzt werden können.
Der bewegliche Querträger 143 trägt Festspannungsglieder 150, in denen die Stegbleche eingesetzt und festgekniffen werden können. Ein solches Festspannungsglied kann beispielsweise, wie in Fig. 15 schematisch dargestellt, ausgeführt sein. Es besteht aus einem Vierkantrohr 151, das am Balken
143 gleiten kann. An dem Rohr 151 ist die eine 152 von zwei Backen 152, 152' befestigt, die translatorisch gegeneinander bewegt werden können, beispielsweise mit einer gegenseitigen Zapfenführung 159. Die bewegliche Backe 152' kann gegen die feste Backe 152 mittelst zwei Exzenterscheiben 153 geschoben werden, von denen nur die eine gezeigt ist, und die von je einer Welle 154 angetrieben werden, die oberhalb bzw.
unterhalb des Trägers 143 gelagert sind. Die Wellen sind mittelst Zahnradsegmente 156 miteinander gekuppelt, die von einem Handhebel 157 an der einen Welle gedreht werden. Die Backen können unter Federbelastung stehen, so dass sie sich selbsttätig öffnen, wenn die Exzenter 153 in die offene Lage gedreht werden. Lochungszapfen zur Bildung der Stanzverbindungen 130 können in den Backen gelagert sein. Die Festspannungsglieder 150 können mittelst eines Hebels mit Exzenterscheibe 158 etwas am Balken 143 entlang bewegt werden, so dass die Stegbleche 104 gestreckt werden können.
An den Längsträgern 141 sind in geeigneten Abständen Widerlager 148 angebracht, an denen sich die Stegbleche 103 abstützen. Diese Widerlager sollen beweglich sein, damit die Untergurtplatte 101 von oben eingelegt und das fertige Element aus dem Rahmen herausgehoben werden kann. Die Widerlager 148 können zum Beispiel als waagerecht vorstehende Platten ausgebildet sein, die mit ihrer einen Kante das Stegblech 103 abstützen, und die um eine Achse 149 verschwenkt werden können, um das Hindurchführen der Untergurtplatte 101 zu gestatten.
Weiter ist der Rahmen 140 mit Steuerzapfen oder dergleichen versehen, welche gewährleisten, dass die Gurtplatten
101, 102 in richtiger Lage den Stegblechen gegenüber zu liegen kommen. Der Rahmen kann in die Presse hinein und aus derselben heraus bewegt werden, beispielsweise indem er mit Rädern versehen ist, die auf Schienen längs des Pressentisches laufen. Diese Einzelheiten sind nicht dargestellt.
Die Herstellung eines Elementes nach Fig. 10 geschieht wie folgt: Die Querträger 143 werden so weit auseinander bewegt, dass die Bodenplatte 101 eingelegt werden kann. Danach werden die Träger 143 so weit gegeneinander bewegt, dass ihr gegenseitiger Abstand gleich der Länge der Stegbleche 103,
103' in schlaffem Zustand oder etwas kleiner wird. Die Endstegbleche werden mit den Falzansätzen 74 oder mit fertigen Falzen 74' in die Festspannungsglieder 150, 150' eingelegt. Die Endteile der längsgehenden Stegbleche 103, 103' werden in die Falze eingesteckt, die sodann verklemmt werden, gegebenenfalls bei gleichzeitiger Ausbildung der Stanzverbindungen
130. Die äusseren Festspannungsglieder 150 werden sodann mittelst des Exzenters 158 etwas nach aussen längs des Trägers
143 bewegt, so dass die Stegbleche 104 straff gespannt werden.
Danach werden die Querträger 143 so viel auseinanderbewegt, dass die Stegbleche 104 die erwünschten Abstände von den Endkanten der Gurtplatten 101, 102 erhalten.
Dadurch werden gleichzeitig die längsgehenden Stegbleche
103, 103' gestreckt. Jetzt werden die quergehenden Plattenstreifen 105 angebracht, die vorzugsweise mit etwas Druckspannung stehen bleiben, wie in Fig. 14 angedeutet, und die Stegbleche an die Widerlager 148 angedrückt halten. Danach wird etwaige Isolierung, beispielsweise Steinwolle, eingelegt.
Die Obergurtplatte 102 wird in ihre vorgesehene Lage einge legt und das Ganze in die Presse hineinbewegt, in welcher die Platten 101, 102 sodann mit den Stegblechen verpresst werden, bis die Randteile 79 (Fig. 7) an die Innenseiten der jeweiligen Gurtplatten anliegen.
Nach dem Zusammenpressen werden die Backen 152' ausgelöst und die Träger 143 auseinander bewegt, wonach das Element 100 aus dem Rahmen herausgehoben werden kann.
The invention relates to a component that has two parallel
Belt plates made of nailable material and at least one
Has web that holds the belt plates together at a distance and consists of an elongated, corrugated web plate that extends upright between the belt plates and engages in this with teeth that are formed on its side edges and pressed into the respective belt plates, a method for the production of the construction element and a device for carrying out the process.
The material of the panels can be solid wood, for example sawn boards or plywood, chipboard, wood fiber board or the like. Elements of the type mentioned can be designed with one, two or more webs and also be designed differently, for example as I, H or box girders or as wider elements adapted to different purposes. In particular, such elements in the form of so-called stressed skin elements are used as load-bearing floor ceilings and roof elements, often in a closed box-like shape with insulating filling, the webs mostly being formed by wooden beams to which the panels are nailed and / or glued to To form the upper and lower chords of the superstructure.
However, it is also known to produce elements of the type mentioned at the outset with webs in the form of elongated, corrugated sheets, preferably steel sheets, which are formed along their side edges with pointed teeth which are pressed into the belt plates. For example, such a structure is in the German Auslegeschrift 1 004 790 from
Illustrated in 1954. As this proposal is described and shown in this document, however, it is of little practical interest, since the fastening of the web plate in the plates offers little resistance to the separating forces between them, which is why it is also stated that the plates are held together by bolts will.
In US Pat. No. 3,538,668 it is proposed that the pull-off force, i.e. the resistance of the teeth against
To increase pulling out of the panels by the fact that, similar to a saw blade, the teeth are alternately bent to both sides, so that they are further deflected when pushed in, thereby locking them in the wooden panels. At the same time it is proposed that
To train teeth with a locally stiffening groove. In this case, however, the teeth are subjected to considerable bending when they are pressed in, so that they must be made very short in order not to break. Especially with hard fiberboard and chipboard of such qualities that z.
Z. are manufactured as floor panels, it has proven to be very difficult to achieve a sufficient connection in this way when using economically responsible steel qualities and strengths.
It is desirable to form the web in such a way that it the
Plates hold together better than is the case with the known designs.
The force required to press a point or a tooth into wood or similar material is the sum of the forces that force the tooth to cut through the wood fibers and the frictional force that acts on the side surfaces of the tooth. With a given face width, the cutting force is approximately constant and independent of the offset. The frictional force, on the other hand, will increase with the length of the indented tooth. In other words, the press-in force will increase with the press-in depth. When pulling out, only the frictional force acts, which is the same as the final press-in force minus the constant cutting force. The pull-off force to be expected will therefore be a linearly increasing function of the press-in force.
From this point of view, it is desirable to design web plates and teeth in such a way that the greatest possible press-in force can be used, or in other words that teeth can be used as long as possible for a belt material of a certain nail hardness without them being pressed in break.
With a design of web plates and teeth that is optimal in this respect, it will also be possible to use a minimum plate thickness for the given plate material and given demands on the extraction force of the teeth. This has obvious economic and weight advantages and can be of crucial importance when it comes to heat-insulating elements, since the heat loss through the web plate is proportional to its thickness and a stronger web plate can reduce the insulating capacity of the element to a value which is not permitted in many cases.
The aim of the invention is to provide a design of web plates and teeth which is optimal from these points of view, or which, in other words, represents maximum utilization of the sheet material. The invention therefore relates to a) a component of the type mentioned at the outset, which is characterized in that at points where there are teeth, the web plate is formed with at least one bend which is straight in the transverse direction of the web plate over its entire width and up to the whole runs into the teeth that are just opposite one another, so that the web plate and teeth are given a common wiping profile that is aligned in the press-in direction;
b) a method for producing this component, which is characterized in that the web plates are cut to slightly smaller lengths than they should have in the finished component, clamped in a frame and stretched in their longitudinal directions to the respective desired lengths and with such force, that each web plate comes to stand mainly in a straight line in the longitudinal direction and perpendicular between the two belt plates, after which the compression takes place; and c) a device for carrying out this method, which is characterized in that it has fixed tension members connected to one another, in which the web plates can be clamped, and which can be moved in the longitudinal or transverse direction of the component so that the web plates are prior to being pressed together can be stretched.
This profiling stiffens the teeth and web plates against buckling and ensures that the press-in forces act as straight as possible through the teeth and plate.
This firstly makes it possible to make the teeth longer without breaking or bending them, and secondly, it enables the sheet metal to withstand an increased compressive force without buckling or buckling in the areas where teeth are formed to bend locally. A third advantage of designing the web plate with a straight, continuous profile is that the forming tool for the web plate can be produced simply by planing, and that the same tool can be used for different web plate widths.
For the purpose of giving the teeth the greatest possible rigidity, they can be designed as wide, mainly rectangular, tongue-shaped structures, the width of which is up to 3 to 4 times the height, and which extend over the entire depth of the profile of the web plate and thus provide rigidity obtained, which corresponds locally to that of the web plate. This is not least desirable with regard to the handling of large web plate lengths. Such wide teeth should be formed with multiple points.
With the proposed components it is possible to arrange the web plates in many ways, for example as indicated at the beginning and / or shown in the prior publications mentioned. In the case of a box-shaped design of the elements, it can be of particular interest, for example, when applying a pull-off force that ensures good security against separation, to design the elements with a watertight space between the panels, that along all the edges of the panels in sealing contact with these are driven. The joining of the individual web plates should then be done by sealing seams, and a special design of the web plate is indicated, which enables the production of a suitable fold in a simple manner.
Furthermore, a technique is indicated by which such a folded seam connection can be made frictional, so that it will serve to transfer shear forces between the web plates which abut at right angles.
In the following, the discussed and further advantages of the invention are explained with reference to the drawing using exemplary embodiments.
Fig. 1 shows a broken away embodiment of the component in a perspective view.
FIG. 2 shows, on a larger scale and in a partial perspective view, a web plate which can be used in the element according to FIG.
3 shows a different tooth shape in perspective.
Fig. 4 shows in perspective and broken off another embodiment of the web plate.
FIGS. 5 and 6 each show an alternative form of the web plate in longitudinal section in a region which corresponds approximately to the line 3-3 in FIG.
Fig. 7 shows a section of a stamped sheet metal blank for yet another form of web plate.
FIG. 8 shows the profile line for the sheet metal form according to FIG. 7.
FIGS. 9 a-c show different stages of the formation of a connecting fold in the web plate according to FIGS. 7 and 8.
Fig. 10 shows in perspective a further embodiment of the component.
FIG. 11 shows schematically and on a small scale a horizontal section through the element according to FIG. 10.
FIG. 12 shows, on a larger scale, details which are noted in FIG. 11 with 111-114.
13 shows in perspective a detail for the non-positive connection of web plates.
14 shows schematically a bracing frame for use in the manufacture of elements according to FIGS. 10, and
FIG. 15 shows, on a larger scale, a tensioning device for the frame according to FIG. 14.
The component in the embodiment according to FIG. 1 has the shape of a bar 1 with a box cross-section. The beam consists of an upper belt plate 2, a lower belt plate 3 and two corrugated web plates 4 that connect them.
The belt plates can for example be chipboard or plywood with a thickness of 10 to 25 mm. The web plates can consist of steel with typical thicknesses of 0.5 to 0.7 mm. A structure as shown in Fig. 1 can be used with advantage as an element in beam layers for floors, ceilings and roofs in buildings, and the upper belt plate can then be formed with a groove 15 in each longitudinal edge so that the element can be connected to neighboring elements by means of a spring.
In Fig. 2, an appropriate design of the web plates of the element in Fig. 1 is shown. The sheet 4 is bent abruptly in a zigzag shape about parallel, transverse fold lines 6. Teeth 5 are punched along the longitudinal edges of the sheet, the axes of which coincide with the fold lines, so that the teeth are given a profile corresponding to that of the sheet. The tooth has parallel or slightly converging side edges 7 and ends in a point 8, so that it can be more easily pressed into the material of the belt plate.
Profiling the tooth, as shown, results in a multiple stiffness in relation to a flat tooth.
For example, it should be stated that with a sheet thickness of 0.7 mm, a tooth width of 5.6 mm and a folding angle of 1200, a multiple of the bending stiffness is obtained, which means that a profiled tooth is made about twice as long as a flat tooth without breaking when pushed in. Since the pull-off force can be seen here as proportional to the length of the parallel side edges, since the tip of the tooth itself does not make a significant contribution, it becomes clear that doubling the total length of the tooth means more than doubling the pull-off force, and that the ratio is all the higher , the harder the material in the belt plates and the shorter the tooth lengths you can use.
Because the fold line continues from the tooth over the entire width of the web plate, this is also well suited to absorb increased local buckling stresses caused by the greater press-in force that is required to produce the increased pull-off force.
It can be mentioned that it is particularly in practice such. Z. used chipboard has proven impossible to produce a satisfactory beam construction of the shape shown in Fig. 1 with appropriate strength of the web plate, if this is not profiled according to the invention.
Fig. 3 shows a tooth shape which is particularly useful for pressing into hard materials. The tooth is designed with a double point, the purpose of which is that, firstly, the compressive force on the tooth when it is pressed in acts approximately in the center of gravity of the tooth cross-section, and thus does not cause any significant bending moment on the tooth. Secondly, the two tips provide better guidance and counteract any twisting of the tooth, and thirdly, with the same tip angle and the same overall length, the illustrated design results in a slightly longer part with parallel side edges, which in turn increases the tightening force in accordance with what has been said above results.
FIG. 4 shows an embodiment of the web plate which makes it particularly well suited to withstanding high press-in pressures and which also makes the teeth more robust in terms of handling than the shape shown in FIG. The sheet metal is designed here with a trapezoidal profile, with flat parallel parts 43 which are connected by transverse parts 45. The profiling depth d can typically be in the range 1/10 to 1/25 of the height H of the web plate. The teeth 48 are designed here with such a width that they extend over the entire transverse part 45 and somewhat into the adjacent flat parts 43, so that the tooth is given a Z-shaped profile. Viewed locally, this gives the tooth approximately the same rigidity as that of the rest of the web plate.
This strong design of the teeth has proven advantageous in practice when large lengths of web plates are to be handled and blows and knocks against the teeth occur, whereby relatively slender teeth of the type shown in FIGS. 2 and 3 can be easily bent.
Another circumstance which makes teeth of the type shown in principle in FIG. 4 desirable is the following: In practice it is difficult to avoid that at the beginning of the compression the web plates deviate somewhat from the plumb line between the belt plates. Gradually, as the compression proceeds, a small amount of bending deformation is induced in the web plate because the penetration paths of the teeth are not exactly aligned with the center plane of the web plates. If the teeth are much less rigid than the rest of the web plate, the bending deformation is mostly taken up locally by the teeth, which act as elastic members and can buckle when they are pressed into the plates a little way.
In the design of the tooth shown in principle in FIG. 4, it has been found that it is possible to work with realistic tolerances in the attachment of the web plate without fear of buckling of the teeth
As shown, the teeth are provided with a sawtooth-like serrated end edge and the web parts between the teeth are provided with correspondingly serrated side edges. With regard to the pressing in, this is not absolutely necessary, since a tooth with a straight end edge can also be pressed into a chipboard, for example, but it results in a cleaner cutting line and makes it possible to absorb increased shear forces between the web plate and belt plate. The prongs 49 can also have a wave-shaped design.
In Fig. 5 and 6 a pair of alternative profile and tooth shapes are shown, which also correspond to the principle that the teeth extend over the entire profile depth of the web plate. The corrugated web plate according to FIG. 5 has wide, S-shaped teeth, as indicated by the hatched parts of the drawing. This shape is easy to manufacture and is suitable for elements with small spans and low construction height, in which the profiling depth d can be kept small and the radii of curvature of the profile lines can be made so small that the teeth are effectively reinforced.
The embodiment shown in Fig. 6 has aligned end parts and intermediate abrupt indentations which are symmetrical with respect to the transverse central planes 61 of the teeth. This profile is suitable in cases in which, for the purpose of sealing and insulation between adjacent elements, the greatest possible total, aligned, flat web surface is desired along the outside of the element.
7 and 8 show a section of a flat sheet metal blank 70 or the profile line for a web plate which is particularly suitable for closed box elements of the type shown in FIG. 10 and which results in particularly strong teeth. The basic shape is a trapezoidal profile with Z-shaped teeth as in FIG. 4; but with wider flat parts 73.
The flat parts 73 are formed in the vicinity of the transition to the transverse parts 75, each with a groove-shaped recess 76. The purpose of this is primarily to provide a local stiffening of the flange parts of the Z-shaped teeth 78, which can thereby be made somewhat wider than in FIG. 4 without the free edges Y, Y 'of the tooth buckling when pressed in. The wide flange parts of the tooth contribute in particular to maintaining its strength against bending transversely to the transverse part 75, which apparently represents the stress to which the tooth shape according to FIG. 4 offers the least resistance. In addition, the pull-off force is increased by increasing the surface area of the tooth.
Shallow trough-shaped depressions 74 are formed symmetrically with respect to the central axes 72 of the flat parts. The purpose of this is firstly to provide a local stiffening of the flat parts 73, which otherwise could easily bend when pressed because of their relatively large width. Second, a trough-shaped recess 74 serves as a starting point for a fold through which a right
Angle abutting web plate can be verbun with the web plate 70.
This is shown in Fig. 9 a-c. By means of a tool which has a pair of jaws 92 which are movable towards one another and which are clamped against the side edges 77 of the trough, the trough 74 is clamped together to form a narrow fold 74 ', into which a web plate 90 abutting at right angles can be inserted to then to be firmly connected to the sheet metal 70 by means of rivets or spot welding or also by a punched connection, which will be explained later in connection with FIG.
In Fig. 10 a component 100 is shown in the manner of a closed box, with bottom 101 and top 102 made of chipboard, for example, and with sides made of web plates of the form shown in Fig. 7-8, but here for the sake of simplicity with flat flat parts are shown.
The element 100 can be filled with insulation and can be used, for example, as a floor or ceiling element in a house. The element 100 is laid with a free span in the longitudinal direction, and along the side edges of the upper flange 102 it can be designed with a tongue or groove profile for the purpose of mutual connection of the elements.
Fig. 11 shows schematically the attachment of the web plates.
These are indicated by dash-dotted lines, and as can be seen, in addition to web plates 103 and 104, a central web plate 103 'is attached in the longitudinal direction along the longitudinal and end edges. A suitable distance between longitudinal web plates can be about 60 cm, so that the width of the element is 120 cm.
Between the longitudinal web plates 102, 103 ', strips 105 made of thin chipboard or the like are attached perpendicular thereto, which completely fill the clear opening between the belt plates 101, 102 in the vertical direction. The strips 105 are attached in such a way that their end edges are guided in the grooves of the web plate, as shown in FIG. 12. The mutual spacing of the strips 105 can be equal to or slightly greater than the spacing between the web plates. These strips serve firstly to hold the web plates in the intended position before they are pressed together, as explained later in connection with FIG.
Furthermore, the strips 105 support the belt plates 101, 102 so that they receive smaller deflections under local loads, which is particularly important when the element 100 is used as a floor element and certain requirements are placed on the local stiffness of the top plate 102.
As shown in FIG. 12, the longitudinal web plates 103, 103 'are connected to the transverse plates 104 by means of folds which are produced in the manner explained with reference to FIGS. 9 a-c. The web plates are then blocked against mutual displacement by a series of punched connections 130, as shown in more detail in FIG.
The locking fastener 130 is produced in that an eyelet-like protruding part 137 is formed in the jammed fold 74 'with the web plate 103 inserted therein, by cutting through the three layers along lines 139, 139' and pressing the part 137 between them into an eyelet, so that perpendicular forces V between the sheet 103 and the sheet 104 can be transmitted by mutual contact of the cut surfaces of the respective sheets.
This frictional connection of the longitudinal and transverse sheets give the element 100 a high degree of torsional strength and make it u. a. possible that the element can be placed on the end edges at points that are spaced within the end points of the longitudinal web plates, and can thereby bridge window openings and the like.
If you want to produce an element as shown in Fig. 1 or Fig. 10, you have to ensure that, before the pressing process begins, the web plates are held in the most vertical position possible between the belt plates.
In practice, it cannot be expected that the web plates can be produced in a straight line in the longitudinal and transverse directions, in that certain curvatures and inclinations will always occur, and the like. a. due to minor changes in sheet thickness, variable friction conditions between sheets and bending tools, tool wear, etc.
In the open element type shown in Fig. 1, which is the type known from the above-mentioned documents, you can keep the web plates in the desired position that both between the web plates and on the outside of the same temporarily rod-shaped elements as an abutment be attached.
In the case of the closed element construction shown in FIG. 10, such a technique with an internal abutment cannot be used, and a method is therefore described in the following which is suitable for producing such elements and which can also be used for open elements.
In principle, the method consists in that the web plates are clamped and stretched in a frame construction that extends as a whole outside of the finished element. The web plates are stretched so much that curvatures and wind inclinations align sufficiently so that the flat and straight course of the web plates comes to lie within acceptable limits.
The stretching force that the sheet can withstand without its profile line being flattened is inversely proportional to the profiling depth of the sheet, and this should not be greater than what is required to give the sheet sufficient rigidity against buckling when it is pressed in, which in practice may correspond to about 1/20 of the height of the web plate. When stretching, the sheet elongates a little, a typical elongation can be 2 to 3% up to 6 to 8%, and the web sheets must of course be cut correspondingly shorter.
The bracing frame 140 shown in FIG. 14 consists of longitudinal members 141 and end members 142 firmly connected to them, for example in the form of square tubes. At each end of the frame, a movable cross member 143 is attached within the respective end carrier 142, which can be displaced in parallel along the frame, as indicated by the arrows X in FIG. This can take place, for example, by means of a drive which has a nut and a screw spindle 144 which is moved by a hand crank 145 via a chain hoist 146. This arrangement is only indicated by dash-dotted system lines in the drawing. It is clear that other movement mechanisms, for example with hydraulic, compressed air or electric drives, can also be used.
The movable cross member 143 carries tension members 150 in which the web plates can be inserted and clamped. Such a fixed tension member can be designed, for example, as shown schematically in FIG. 15. It consists of a square tube 151 that is attached to the beam
143 can slide. One 152 of two jaws 152, 152 'is attached to the tube 151 and can be moved translationally against one another, for example with a mutual pin guide 159. The movable jaw 152' can be pushed against the fixed jaw 152 by means of two eccentric disks 153 which only one is shown, and which are each driven by a shaft 154, which is above or
are stored below the carrier 143. The shafts are coupled to one another by means of gearwheel segments 156 which are rotated by a hand lever 157 on one shaft. The jaws can be spring loaded so that they open automatically when the eccentrics 153 are rotated to the open position. Perforated pins for forming the punched connections 130 can be mounted in the jaws. The tensioning members 150 can be moved somewhat along the beam 143 by means of a lever with an eccentric disk 158 so that the web plates 104 can be stretched.
Abutments 148, on which the web plates 103 are supported, are attached to the longitudinal beams 141 at suitable intervals. These abutments should be movable so that the lower chord plate 101 can be inserted from above and the finished element can be lifted out of the frame. The abutments 148 can be designed, for example, as horizontally protruding plates, one edge of which supports the web plate 103, and which can be pivoted about an axis 149 in order to allow the lower chord plate 101 to pass through.
Furthermore, the frame 140 is provided with control pins or the like, which ensure that the belt plates
101, 102 come to lie opposite the web plates in the correct position. The frame can be moved in and out of the press, for example by being provided with wheels which run on rails along the press table. These details are not shown.
An element according to FIG. 10 is produced as follows: The cross members 143 are moved so far apart that the base plate 101 can be inserted. Then the carriers 143 are moved against each other so far that their mutual distance is equal to the length of the web plates 103,
103 'when flaccid or slightly smaller. The end web plates are inserted into the tensioning members 150, 150 'with the seams 74 or with finished seams 74'. The end parts of the longitudinal web plates 103, 103 'are inserted into the folds, which are then clamped, possibly with simultaneous formation of the punched connections
130. The outer fixed tension members 150 are then moved somewhat outwards along the carrier by means of the eccentric 158
143 moved so that the web plates 104 are tensioned taut.
The cross members 143 are then moved apart so much that the web plates 104 are given the desired spacing from the end edges of the belt plates 101, 102.
This simultaneously creates the longitudinal web plates
103, 103 'stretched. The transverse plate strips 105 are now attached, which preferably remain with a little compressive stress, as indicated in FIG. 14, and hold the web plates pressed against the abutments 148. Any insulation, such as rock wool, is then inserted.
The upper chord plate 102 is placed in its intended position and the whole thing is moved into the press, in which the plates 101, 102 are then pressed with the web plates until the edge parts 79 (FIG. 7) rest against the insides of the respective chord plates.
After pressing together, the jaws 152 'are released and the carriers 143 are moved apart, after which the element 100 can be lifted out of the frame.