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Verfahren zur Herstellung von Anschlußbereichen an stabinsbesondere
rohrrörmigen Profilen, sowie nach dem Verfahren hergestellter Anschlußbereich Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von mit mindestens
einer ffnung für Anschlußelemente wie Bolzen, Schrauben oder dergleichen ausgestatteten
Anschlußbereichen an stab- insbesondere rohrförmigen Profilen, wobei das Profil
im Anschlußbereich zusammengequetscht und mit einer oder mehreren oeffnungen ausgestattet
wird, sowie auf einen nach dem Verfahren hergestellten Anschlußbereich.
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Zum Abstützen von Schalungen, Bauteilen und derblei eben sowie als
Konstruktionselement für Gerüste und Fachwerke haben sich in den letzten Jahren
immer mehr stab- inshcsondere rohrförrnige Profile aus Metall durchgesetzt und die
früher gebräuchlichen Gerüststangen, Stützbalken und Aussteifungsstäbe aus Holz
aufgrund ihrer gen stigen statischen Eigenschaften gegenüber Knickung weitgehend
ersetzt. Mit der Einführung von Profilen aus Metall anstelle der bisher üblichen
Ilolzelemente mußten dabei bezüglich der Herstellung von Anschlußbereichen, d.h.
der Ausbildung der Profile im Bereich der Anschlußstellen an andere Elemente mittels
Bolzen, Schrauben oder dergleichen, vollkommen neue Wege beschritten werden.
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So zeigte es sich, daß ein einfaches Durchbohren der meist rohrförmigen
Profile zum Zwecke der Herstellung von Öffnungen oder Langlöchern für Anschlußelemente,
wie Bolzen, Schrauben und dergleichen, unzweckmäßig ist, da bei einem Anschluß an
benachbarte Konstruktionselemente die Kraftübertragung außerhalb der Prorilachse
erfolgt und deshalb aufgrund des Hebelarmes im Profil in unerwünschter Weise unter
Last ein-Biegemoment auftritt.
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Um das Auftreten dieses unerwünschten Biegemomentes in den Profilen
zu vermeiden, hat man die sogenannten QuetsehanschlUsse entwickelt. Zur Herstellung
eines derartigen Quetschanschlusses wird das verwendete Profil an der Anschlußstelle
derart verformt, daß zwei einander gegenUberliegende Wände des Profiles im Bereich
der Profilachse aufeinander zu liegen kommen und somit im Bereich der Quetschung
ein lappenartiger Steg entsteht, der dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechend
mit einer oder mehreren Bohrungen für Bolzen, Schrauben oder dergleichen ausgestattet
werden kann.
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Durch derartige Quetschanschlüsse ist zwar eine günstigere Kraftübertragung
im Bereich der AnschluRstellen gewährleistet, jedoch können die Bohrungen oder Öffnungen
für die Anschlußelemente in den Profilen aufgrund der hohen Lochlaibung bei Belastung
nur einen Bruchteil derjenigen Last aufnehmen, die an sich vom Profilquerschnitt
selbst aurgenolntnen werden könnte.
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Um-nun den Querschnitt der Profile statisch voll ausnützen zu können,
ist man gezwungen, anstelle der relativ einfach herstellbaren Quetschanchlü'sse
im Bereich der hnschlußstcllen entsprechende An- oder Einsätze, wie Anschluß köpfe
und dergleichen, anzuschweißen. Die Herstellung- und das Anschweißen derartiger
An- oder Einsätze, die die Bohrungen oder Öffnungen für die Anschlußelemente tragen,
ist jedoch ohne einen bestimmten Aufwand nicht zu bewerkstelligen und erhöht daher
die Herstellungskosten derartiger Profile erheblich.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren
zu schaffen, das die Herstellung von hoehbelastbaren Anschlußbereichen an stab-
oder insbesondere rohrförmigen Profilen auf einfache Weise ohne zusätzliche An-oder
Einsätze und ohne SchzTeißarbeit gestattet.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren erreicht, bei
dem das Profil vor oder während des Quetschvorganges zur Bildung von mehr als zwei
aufeinanderliegenden Lagen gefaltet wird. Durch diese Verfahrensschritte wird bei
einem an sich bekannten Quetschanschluß das im-Bereich der Bohrung oder Öffnung
für die Anschlußelemente zur Verfügung stehende Material aufgrund der erfindungsgemäßen
Einfaltung zumindest verdoppelt. Diese Querschnittsver-: dopplung wird ohne zusätzliche
Einsätze oder ein Anschweißen
irgendwelcher Teile lediglich durch
Einfalten und Quetschen erreicht. Eine äußerst wirtschaftliche und wirkungsvolle
Verfahrensweise für die Herstellung von hochbelastbaren Anschlußbereichen ist daher
geschaffen.
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Bei der Berstellung von insgesamt vier Materiallagen aufweisenden
Anschlußbereichen an Rohren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft,
daß die Rohrwände an dem yu bildenden Ansci'ilußbereich an z1zei gegenüberliegenden
Seiten etwa V-förmig soweit eingedrückt werden, bis sich die einander zugewandten
Spitzen der eingedrückten Rohrwände zumindest nahezu berührcn und daß im Anschluß
daran das Rohr zumindest in einem Teil des eingedrückten Bereiches unter Einhaltung
der V-förmig eingedrückten nohrwände senkrecht zur Eindrücksrichtung zusammengeQuetscht
wird und im Quetschbereich eine oder mehrere der Öffnungen für die Anschlußelemente
ausgestanzt oder gebohrt werden. Diese Verfahrensweise eignet sich sowohl für Rohre
runden, als auch für Rohre quadratischen oder rechteckigen Querschiittes.
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Zur Herstellung von mehr als vier Lagen aufweisenden Anschlußbereichen
an Rohren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, daß die Rohrwände
an dem zu bildenden Anschlußbereich an zwei gegenüberliegenden Seiten etwa W- bzw.
zick-zack-förmig soweit eingedrückt werden, bis sich die einander zugewandten Spitzen
der eingedrückten Rohrwände zumindest nahezu berühren, und daß im Anschluß daran
das Rohr zumindest in einem Teil des eingedrückten Bereiches unter Einfaltung der
W- bzw. zick-ack-förmigen Rohrwände senkrecht zur Eindrückrichtung zusammengequetscht
wird und im Quetschbereich eine oder mehrere Öffnungen für die Anschlußelemente
ausgestanzt oder gebohrt werden. Durch diese Verfahrensweise wird die Materialanhäufung
im Bereich der Bohrungen oder Öffnungen fUr die Anschlußelemente zur Verminderung
der Lochlaibung durch mehrfache Einfal tung
der Rohrwandung in den
Bohrungs- oder Öffnungsbereich um ein Vielfaches erhöht.
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Für die herstellung von mehreren Lagen aufweisenden Anschlußbereichen
an Profilen, vorzugsweise L-, U-, T- oder Z-förmigen Querschnittes nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist es vorteilhaft, daß mindestens ein Schenkel des Profiles an dem zu
bildenden Anschlußbereich zur Bildung mindestens einer Doppellage jeweils um 1800
gefaltet und im Anschluß daran zur Bildung einer Mehrfachlage mit den übrigen Schenkeln
gegebenenfalls unter Zwischenlage des Profilsteges zusammengeque tscllt wird. Durch
diese Verfahrensweise ist es auch bei der Verwendung von sogenannten offenen Profilen
möglich, die Materialstärke im Bereich der Bohrungen oder Öffnungen für die Anschlußelemente
sur Herabsetzung der Lochlaibung erheblich zu vergrößern.
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Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Anschlußbereich
an einem stab- insbesondere rohrförmigen Profil, welcher zwei flachgequetschte,
übereinanderliegende Profilwände umfaßt, die mit mindestens Je einer Öffnung für
die Anschlußelemente ausgestattet sind, ist dadurch gekcnnzeichnet daß zwischen
den übereinanderliegenden Profilwarr den weitere eingefaltete Wandbereiche angeordnet
sind.
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Aufgrund der Anordnung der eingefalteten Wandbereiche im Bereich
der Bohrungen oder Öffnungen für die Anschlußelemente wird die Lochlaibung erheblich
reduziert. Eine höhere Belastung des Anschlußbereiches und somit eine bessere Ausnützung
des Querschnittes des Gesamtprofiles ist auch ohne aufwendiges Einschweißen von
An- oder Einsätzen, wie Anschlußköpfen und dergleichen, möglich. Da mit ihren Anschlußbereichen
aneinandergekoppelte Profile der erfindungsgemäßen Art aurgrund der Quetschung im
Anschlußbereich nur
geringfügig überlappen, ist der Hebelarm zwischen
den Profilachsen im Bereich der Verbindungsstelle schr klein und das im Profil bei
Belastung auftretende Biegemement da her vernachlässigbar gering.
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Ein außergewöhnlich günstiger Kraftverlauf im Anschlußbereich eines
Proriles wird dadurcii errcieht, daß die eingefalteten Wandbcreichc derart angeordnet
sind, daß sich die Knickstellen ihrer Faltung zu beiden Seiten der Symmetrieachse
des Profiles erstrecken. In den meisten Fällen wird es dabei zweekmäßig sein, daß
sich die Knickstellen der Faltung im Bereich der Symmetrieachse des Profiles berühren.
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Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis
ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Ausführungsbeispiel eines
Anschluf3bereiches an einem Vierkantrohr näher beschrieben und erläutert, Fig. 1
zeigt in perspektivischer Ansicht den erfindungsgemäßen Anschlußbereich, Fig. 2
zeigt eine Draufsicht auf den Anschlußbereich nach Fig. 1, Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht
des Anschlußbereiches nach Fig. 1, und Fig. 4 zeigt einen Schnitt in der Ebene IV-IV
der Fig. 5.
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Wie aus den Figuren hervorgeht, bezieht sich das vorliegende Ausführungsbeispiel
auf einen Anschlußbereich 1 an einem Profil in Form eines Vierkantrohres 2. Von
diesem Vierkantrohr 2 ist in den Figuren der Ubersichtlichkeit
halber
lediglich ein Endo dargestellt. Selbstverständlich kann ein nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellter Anschlußbereich sowohl am Ende eines Vierkantrohres, als
auch an irgendeiner Stelle zwischen den Enden angeordnet werden.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Auschlußbereiches 1 werden
zwei gegenüberliegende Wände 3 und 4 des Viorkantrohres im Anschlußbereich, beispielsweise
mittels zweier V-förmiger, gegeneinander gerichteter Stempel soweit eingedrückt,
bis 5 sich die einander zugewandten Spitzen5 und G der eingedrückten Rohrwände 3
und 4 nahezu berühren.
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Gleichzeitig oder im Anschluß an diesen Eindrückvorgang werden dann
die verbleibenden Rohrwände 7 und 8 in einem Teil A des eingedrückten Bereiches
senkrecht zur Eindrückrichtung von zwei weiteren ebenen Stempeln unter Einfaltung
der bereits V-förmig cingedrückten Rohrwände 3 und 4 soweit zusammengequetscht,
bis alle Rohrwände satt aufeinanderliegen.
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Im Verlaufe dieses Quetschvorganges oder im Anschluß daran wird aus
dem Quetschungsbereich eine Öffnung 9 ausgestanzt oder ausgebohrt, die später zur
Aufnahme von Anschlußelementen wie Schraubern, Bolzen und dergleichen dient.
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Wie besonders aus den Fig. 1 und 4 hervorgeht, werden durch die oben
geschilderte Verfahrensweise im Bereich derÖffnung 9 zwischen die Rohrwände 7 und
8 die Rohrwände 3 und 4 derart eingefaltet, daß eine insgesamt vierlagige Schichtung
entsteht. Bei Quetschanschlüssen der bekannten Art besteht die Schichtung bekanntlich
nur aus zwei zufeinanderliegenden Rohrwänden. Durch die erfindungsgemäße Vcrfahrensweise
wird somit das Material im Bereich der Öffnung 9 verdoppelt. Die Öffnung 9 ist somit
höher be-lastbar.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellte Anschlußbereich 1 mit einer einzigen Öffnung 9 ausgestattet.
Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung der Teil A entsprechend länger ausgebildet
und somit die Anordnung von mchreren hintereinanderliegenden Öffnungen 9 ermöglicht
werden.