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Verfahren zum Herstellen einer Dachabdeckung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Dachabdeckung durch Verbinden von auf- gebogene Randflansche aufweisenden Metallblechbahnen aus einer rostfreien Eisenlegierung, wobei die
Blechbahnen auf der D achfläche nebeneinander verlegt und die Flansche benachbarter. Blechbahnen durch
Schweissen miteinander verbunden werden.
Durch die Verwendung von Metallblechen aus einer rostfreien Eisenlegierung, werden die bei der
Verwendung von Eisen- oder Kupferblechen - den gebräuchlichsten Materialien für Dachabdeckungen dieser
Art - auftretenden Nachteile vermieden. Eisenbleche sind in der Herstellung verhältnismässig billig, er- fordern jedoch eine Nachbehandlung, wie beispielsweise einenFarbanstrichoder eineandereOberflächen- behandlung, wogegen Kupferbleche nicht nachbehandelt werden müssen, jedoch verhältnismässig teuer sind. Der Grund, weshalb rostfreie Metallbleche für Dachabdeckungen bisher sehr selten verwendet wurden besteht darin, dass sie ebenfalls sehr teuer sind, wobei zusätzlich noch Schwierigkeiten bei der Bearbei- tung auftreten. Auch sind die bisher vorgeschlagenen Verfahren zum Verbinden der Bleche in der Praxis nicht befriedigend.
Überraschenderweise hat sich nun aber gezeigt, dass unter gewissen Bedingungen die Verwendung rost-
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Bleche für dieDachabdeckungen verwendeten Kupferbleche beträgt etwa 0, 6 mm, wogegen sich gezeigt hat, dass rostfreie Eisenbleche infolge ihrer grossen Starrheit und hohen Festigkeit in wesentlich geringerer Stärke eine befriedigendeDachabdeckung ergeben. Die Dicke der rostfreien Eisenbleche kann 0, 3 mm oder noch weniger betragen. Daraus folgt, dass die Materialkosten bei einer Abdeckung aus rostfreien Eisenblechen we- sentlich geringer sind als bei einer Abdeckung mit Kupferblechen.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der einleitend angegebenen Art zu schaffen, das für die Herstellung einer dauerhaft abgedichteten Dachabdeckung geeignet ist, direkt an der Verlegungsstelle angewendet werden kann, und die zur Herstellung einer fertigen Abdeckung erforderliche Arbeitszeit gegenüber bereits bekannten Verfahren stark vermindert.
Allgemein ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Blechbahnen mit schräg nach aussen abgebogenen Randflanschen verlegt werden, wobei die benachbarten Randflansche benachbarter Blechbahnen nach dem Verlegen einen spitzen Winkel miteinander einschliessen, und durch elektrische Widerstandsschweissung unter örtlichem, flä- chigem Zusammendrücken der Flansche im Bereich der Schweissnaht miteinander verbunden werden, wonach die verschweissten Flansche im Bereich der Schweissnaht einer Streckung in Längsrichtung unterworfen werden.
Bei Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrenskönnen zunächst mehrere Blechstücke in Querrichtung miteinander verbunden werden, so dass eine durchgehende Blechbahn entsteht, die sich vom Dachfirst bis zur Unterkante des Daches erstreckt. Es ist jedoch auch möglich, eine einstückige Blechbahn von entsprechender Länge zu verwenden. Sobald die einzelnen Blechstücke oder durchgehenden Blechbahnen amDach lagerichtig angeordnet worden sind, werden sie an einigen Stellen punktverschweisst, um so ihre Lage während des nachfolgenden Verschweissens der längsgerichteten Flansche zu fixieren.
Die Wärmedehnung der rostfreien Bleche wirft besondere Probleme auf. Wenn die Flansche der ver-
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wendeten Blechbahnen unter einem Winkel von 900 aufgebogen sind, so stossen die Hauptflächen der Blechbahnen nach dem Zusammenschweissen der Flansche dicht aneinander und sie werden sich daher bei auftretendem Temperaturanstieg ausbeulen. Wenn jedoch die Flansche unter einem Winkel von weniger als 900 abgebogen sind, so ergibt sich zwischen den benachbarten Blechbahnen eine Fuge, die zur Dachfläche hin offen ist. Diese Fuge ermöglicht nun eine unbehinderte Wärmedehnung der Blechbahnen.
Wenn die Flansche der Blechbahnen unter einem Winkel von weniger als 900 umgebogen sindso wei- sen sie von den Blechen schräg nach aussen, so dass, wenn zwei Blechbahnen Kante an Kante liegen, die oberen Teile der aufgebogenen Flansche elastisch gegeneinander gedrückt werden, wodurch die Schwei- ssung erleichtert wird. Der Winkel zwischen den aufgebogenen Flanschen benachbarter Blechbahnen darf aber nicht allzu gross sein, weil sonst eine grosse Kraft erforderlich wäre, um diese Teile gegeneinander zu drücken, und weil die Schweissung dann möglicherweise nicht zufriedenstellend ausfallen würde.
Der Winkel, unter dem die Flansche aufgebogen sind, wird unter Berücksichtigung der schon erwähnten Wärmedehnung und der Erfordernisse des Schweissvorganges gewählt. Es hat sich gezeigt, dass dieser Winkel kleiner als 900 und grösser als 750 sein soll. Eingehende Versuche haben ergeben, dass ein Winkel von 870 in der Praxis zu besonders guten Ergebnissen führt. Demgemäss sollen die umgebogenenFlansche zweier benachbarter, zu verbindender Blechbahnen miteinander einen Winkel einschliessen, der kleiner als 200 ist und vorzugsweise zwischen 5 und 70 liegt.
Wenn der Winkel zwischen den Flanschen nicht über 7v, auf alle Fälle jedoch weniger als 30u beträgt, so kann die Schweissung als elektrische Widerstandsschweissung mittels einer Rollenschweissmaschine durchgeführt werden, die entlang der Flansche der Blechbahnen bewegt wird. In diesem Falle können die
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ermässigen KraftaufwandRandkanten der Flansche durchgeführt wird. Diese Anordnung der Schweissnaht ist bei Verwendung einer Rollenschweissmaschine empfehlenswert. Wenn nämlich die Schweissrollen ganz nahe den Randkanten ge- führt werden, so kann sich geschmolzenes Material an den Schweissrollen ansetzen, wodurch der kontinu- ierliche Schweissvorgang gestört wird.
Ein anderer Vorteil, der sich aus der schrägen Lage der Flansche bezüglich der Dachfläche ergibt, besteht darin, dass die zwischen den Flanschen verbleibende Fuge zur Aufnahme von Befestigungsorga- nen verwendet werden kann, die zur Verankerung der Blechbahnen auf der Unterlage dienen. Eine der- artige Verankerung ist notwendig, damit die Dachabdeckung trotz der durch die Temperaturschwankun- gen auftretenden Dimensionsänderungen eben bleibt und satt auf der Unterlage aufliegt. Das Veranke- rungsorgan kann nach einem Merkmal der Erfindung durch den Schweissvorgang mit den Blechbahnen ver- bunden werden und beispielsweise die Form eines Blechstreifens mit einem hakenförmig abgebogenen, freien unteren Rand aufweisen.
Der freie untere Rand des Blechstreifens wirkt dabei lösbar und gleitbar mit einem fest mit der Dachunterlage verbundenen entsprechendenhakenförmigen Blechstreifen zusammen.
Durch das Verschweissen der Blechbahnen wird bei richtiger Durchführung der Schweissung bereits eine verlässliche und dichte Verbindung erzielt. Wenn jedoch der Schweissvorgang noch mit einem Bördelvor- gangkombiniertwird, durchdendieOberseite der Schweissnaht abgedeckt wird, so ergibt sich auf alle Fälle eine äusserst dichte und dauerhafte Verbindung. Falls das Dach von Personen begangen werden soll, ergibt sich durch die letzterwähnteMassnahme noch der Vorteil, dass keine scharfen freien Blechkanten verbleiben.
Um denBördelvorgang durchführen zu können, werden nach einem weiteren Erfindungsmerkmal Blechbahnen mit verschiedener Breite der zu verbindenden Flansche verwendet und nach der Schweissverbindung der aufgebogenen Flansche benachbarter Blechbahnen der über den andernFlansch vorragende Randteil des breiteren Flansches der einen Blechbahn über den Flansch der andern Blechbahn gebördelt. Dabei soll die Schweissnaht vorteilhaft etwas unter der Oberkante des niedrigeren Flansches liegen.
Die Schweissung kann daher einwandfrei als elektrische Widerstandsschweissung mit einer Rollenschweissmaschine durchgeführt werden. Auch der Bördelvorgang kann maschinell erfolgen. Nach dem Schweissen und vorzugsweise vor dem Bördelvorgang wird gemäss der Erfindung die Verbindungsstelle in Längsrichtung gestreckt, um der Tendenz der Flansche, während des Schweissens zu schrumpfen und sich zu verwerfen, entgegenzuwirken.
Die Erfindung wird nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele genauer beschrieben. Fig. l ist eine schematische perspektivische Ansicht der bei der Erfindung verwendeten Schweiss- und Bördelmaschinen sowie eines Teiles der Abdeckbleche während des Schweiss- und des Bördelvorganges. Die Fig. 2 und 3 sind Vertikalschnitte durch eine erfindungsgemäss ausgebildete Verbindungsstelle mit zwei Blechbahnen vor und während des Schweissvorganges, wobei Fig. 2 ein Schnitt nach
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einzelnen Schritte des Bördelvorganges nach dem Schweissen der Verbindung.
Die Dachdecke besteht aus einzelnen rostfreien Blechbahnen, die miteinander durch Längsnähte und gegebenenfalls auch durchQuernähte verbunden sind. Fig. 1 zeigt drei Blechbahnen 1, 2 und 3, die sich durchgehend vomDachfirst bis zurunterkante desdaches erstrecken. Diese Blechbahnen 1, 2, 3 grenzen
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seitlichen, aufgebogenenFlanschen aneinander, wobei zwischen benachbarten Flanschen 12, 14schweissten Flansche mit einer Bördel- und Streckmaschine 5 bearbeitet werden.
Die Flansche schliessen mit der Grundfläche einen Winkel von vorzugsweise 870 ein, wodurch zwischen den Flanschen eine Fuge 18 gebildet wird, die eine Wärmedehnung der Blechbahnen 1 und 2 ermöglicht, ohne dass ein Verwerfen derBlechbahnen eintritt, und die auch als Zwischenraum zur Auf- nahme von Verankerungsorganen zum Befestigen der Blechbahnen an der Unterlage dient. Nach dem
Schweissvorgang, der mittels Rollenelektroden 6, 7 der Schweissmaschine 4 durchgeführt wird, ver- bleibt die Fuge zwischen den inneren Abschnitten 16, 17 der Flansche 12, 14.
Jeder dieser Abschnitte schliesst mit der Grundfläche noch einen Winkel von vorzugsweise 850 oder mehr ein. Die Verankerungsorgane 8, die an bestimmten Stellen (Fig. l) derDachflächeangeordnet sind, bestehen aus einem Winkelstück 19 (Fig. 3), das an der Dachfläche befestigt ist, und einem
Blechstreifen 20, dessen oberer Rand in die Schweissnaht 15 eingreift, während sein unterer Rand zu einem Haken umgebogen ist, der lösbar mit einem ebenfalls hakenartig ausgebildeten Teil des Win- kelstückes 19 zusammenwirkt.
Das Winkelstück 19 kann beispielsweise durch Schweissen fest mit einer Platte 21 verbunden sein, die an der Unterlage für die Dachabdeckung befestigt ist. Die Platte 21 erstreckt sich vorzugs- weise gleich weit beiderseits der Verbindungsstelle und über die gesamte Länge derselben ; sie dient auch als Gleitfläche für die miteinander verbundenen Bleche l und 2 und erleichtert so die bei Temperatur- änderungen auftretendenDimensionsänderungen. Verankerungsmittel dieser Art können auch über dieLän- ge der Verbindungsstelle in einzelneAbschnitte unterteilt sein. DieSchweissnaht 15 erstreckt sich über die Gesamtlänge der Flansche und ist etwas unterhalb der Oberkanten der aufgebogenen Flansche 12, 14 angeordnet.
Der Flansch 12 ist höher als der Flansch 14. Während die Flansche gegeneinander gedrückt wer- den, werden sie mit Hilfe einer Rollenschweissmaschine verschweisst.
Nach dem Schweissvorgang wird der obere Teil des Flansches 12 mittels der Bördelmaschine 5 über den Flansch 14 umgebogen, wie dies in den Fig. 4-7 dargestellt ist.
Die Bördelmaschine 5 wird an einem Ende der aufgebogenen Flansche 12, 14 zweier benach- barter Blechbahnen 1, 2 angesetzt (Fig. 1). Die fahrbare Maschine hat Räder 10, 11 und wird in Richtung des Pfeiles 9 bewegt, so dass die am Vorderteil der Maschine angeordneten Rollen 22,23 an beiden Seiten der Flansche angreifen. Der vorstehende Teil 24 des höheren Flansches 12 kommt mit einer kegelig ausgebildeten Faltrolle 25 in Eingriff. In Fig. 1 der Zeichnungen ist der diesseits der verschweissten Flansche befindliche Teil der Maschine mit den Halterungen und Lagern der Rollen 10, 11, 25, 31 und 33 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeichnet worden.
Die Rollen 22, 23 werden durch Federn 30 gegen die Flansche 12, 14 der Blechbahnen gedrückt. Bei Drehung der Rollen 22, 23 mittels der Wellen 26, 27 bewegt sich die Maschine entlang der Blechflansche und der vorstehende Teil 24 des einen Flansches 12 wird durch die kegelige Faltrolle 25 über den andern Flansch 14 gebogen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Während der gleichmässigen Weiterbewegung der fahrbaren Maschine kommt eine weitere Faltrolle 28 in Eingriff mit dem vorstehenden Flanschteil 24, wodurch dieser gegen die Oberseite der Faltrolle 29 eines Rollenpaares 29, 30 gedrückt wird. Der Flanschteil 24 wird dann weiter zwischen Rollen 31, 32 umgebogen, wobei die Rolle 31, um ein Abwärtsbiegen zu erreichen, kegelig ausgebildet ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Zuletzt wird der Flanschteil 24 zwischen einem
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34 einwärts gegen denBlechflanschdas Flanschmaterial im Bereich der Naht 15 seitlich verdrängt wird, um ein Strecken des Materials in Längsrichtung der Flansche zu erreichen, damit ein allfälliges Verwerfen der Flansche 12, 14 infolge des Schweissvorganges wieder beseitigt wird.
Eine Streckung kann durch Anwendung verschiedener Drehzahlen der aufeinanderfolgenden Rollenpaare erhöht werden. Es können auch andere Streckvorgänge, wie beispielsweise ein seitliches Hämmern,
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