DE919080C - Verfahren zum Erzeugen von Verstaerkungsrippen an Blechen, Baendern u. dgl. Flachwerkstuecken - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erzeugen von Verstärkungsrippen an Blechen, Bändern u. dgl. Flachwerkstücken Bei Bauteilen, die aus Blechen hergestellt sind, ergeben sich gewisse Schwierigkeiten aus der mangelnden Knickfestigkeit der Bleche. Zwar wird insbesondere im Großstahlbau angestrebt, Stähle höherer Festigkeit bzw. höherer Streckgrenze zu verwenden, um dadurch höhere Beanspruchungen bei gleichbleibenden Abmessungen aufnehmen zu können oder um für gegebene Beanspruchungen leichtere Konstruktionen wählen und damit Stahl sparen zu können. Trotz höherer Festigkeit wird aber der Widerstand gegen Knickung und elastische Durchbiegung nicht wesentlich erhöht. Um diesen zu erhöhen, ist es erforderlich, die Gestaltfestigkeit der Bleche zu verbessern. Gelingt dies, so können Stähle mit höherer Festigkeit bzw. höherer Streckgrenze mit größerem Erfolg eingesetzt werden. An sich ist es bekannt, Bleche u. dgl. zu dem Zweck, die Gestaltfestigkeit zu erhöhen, mit Rippen oder Wulsten zu versehen. Erzeugt werden sie durch Walzen, Pressen oder indem entsprechende Leisten angeschraubt oder aufgeschweißt werden bzw. indem eine Leiste durch Auftragschweißen gebildet wird. Aufgeschraubte oder angeschweißte Rippen haben den Nachteil, daß sie mit der Unterlage keine hinreichende Einheit bilden und umständlich herzustellen sind. Außerdem besteht. bei Stählen höherer Festigkeit die Gefahr der Schweißrissigkeit. Eingewalzte oder eingepreßte Rippen entsprechen zwar, was die Einheit mit dem Werkstück anlangt, den gestellten Forderungen, jedoch lassen sie sich im allgemeinen nur schwer und vor allem nicht in gewünschter Anzahl und Verteilung aufbringen. Zudem haben diese Rippen die Form eines Wulstes, bei welchem der Erhebung auf der einen Fläche eine entsprechende Vertiefung auf der anderen Seite entspricht, was bezüglich der Gestaltfestigkeit nicht als vorteilhaft anzusprechen ist.
• Anzustreben ist eine Rippe, die mit sanftem Übergang ohne Kerben auch eine auf das Nachbargebiet übergreifende Versteifung ausübt und dabei aus dem Werkstoff heraus unter günstigem Faserverlauf aufgebaut ist. Das Herstellungsverfahren muß gestatten, solche Rippen in gewünschter Anzahl und beliebiger, den jeweiligen Beanspruchungen entsprechender Verteilung vorzusehen, so daß Walzverfahren und in weitem Umfang Preßverfahren für ihre Erzeugung ausscheiden.
• Gemäß der Erfindung wird zur Erzeugung von Rippen, die diese Bedingungen erfüllen, vorgeschlagen, die Rippenzonen örtlich elektroinduktiv zu erhitzen. Nachdem die Verformungstemperatur erreicht ist, wird das in zwei Backenpaare eingespannte Werkstück senkrecht zur zu erzeugenden Rippe gestaucht. Der Stauchdruck wirkt hierbei parallel zur Werkstückoberfläche. Auf diese Weise wird auf der Ober- und Unterseite knitterfrei eine Rippe erzeugt. Vielfach ist es aber -erwünscht, daß die Rippe nur auf einer Oberfläche entsteht. Auch dies kann mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung ohne weiteres erreicht werden, wenn der Stauchdruck nicht genau parallel zur Oberfläche wirkt, sondern mit geringer Neigung auf einen Tiefpunkt unterhalb der zu erzeugenden Rippe. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Spannnbackenpaare so anzubringen, daß ihre Spannflächen dem Blech, Band od. dgl. einen geringen Knick erteilen. Die Spitze des Winkels muß der entstehenden Rippe abgekehrt sein. Beim Anstauchen wird der Werkstoff einseitig aus derOberfläche zurRippeherausgedrückt. Hierbei ist es zweckmäßig,, das Werkstück während des Stauchvorganges an der der Rippe abgekehrten Seite abzustützen. Das verformte Blech zeigt einen leichten Knick, der durch kurzes Richten gegebenenfalls in der gleichen Maschine ausgeglichen werden kann. Die Verhältnisse sind in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und werden an Hand der Darstellung nachfolgend kurz erläutert. Das Blech i -wird längs der Linie eingeknickt, auf der die Rippe verlaufen soll. Die zu erzeugende Rippe ist bei z gestrichelt angedeutet. Der Scheitel des Knickwinkels liegt unterhalb der Rippe, d. h. auf der der Rippe abgekehrten Seite. Die Rippe entsteht, wenn von den Klemmbacken 3 aus ein Stauchdruck in Richtung der Pfeile q. ausgeübt wird und die Knickstelle in Richtung des Knickverlaufes zuvor induktiv auf Warmformgebungstemperatur erhitzt wurde. Eine Unterstützung des Bleches an der Knickstelle während des Stauchens wird im allgemeinen zweckmäßig sein, um ein Ausweichen des Bleches nach unten zu verhindern und/oder um sicherzustellen, daß nicht auch auf der Unterseite eine geringfügige Rippenbildung eintritt. Ob eine Unterstützung vorzusehen ist, hängt ab von den gegebenen Verhältnissen, insbesondere von den Festigkeitseigenschaften des Bleches, dem gewählten Knickwinkel und der angestrebten Stärke der zu erzeugenden Rippe.
• Die zu verformende Zone darf nur auf einem beschränkten Raum erhitzt werden. Hierzu eignet sich am besten ein Induktor in Form einer Spule, der sich um das zu formendeWerkstück schließt. Damit dieser Induktor beim Stauchvorgang aus dem Stauchbereich herausgebracht werden kann, muß er aufklappbar ausgeführt sein. Es ist aber auch möglich, einen schleifeinförmigen Induktor zu verwenden, der sich über der Werkstückoberfläche schließt. Ein solcher Induktor, bei dem im allgemeinen die Erwärmungszone breiter werden wird als bei einer Spule, aßt sich durch einfaches Verschieben aus der Verformungszone entfernen.
• Rippen an Blechen, Bändern u.dgl., die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugt sind, wirken sich in besonders günstiger Weise gestaltverfestigend aus. Das Widerstandsmoment einer mit solchen Rippen versteiften Blechtafel wird bei geringem Werkstoffaufwand wesentlich erhöht. Der Abstand der einzelnen Rippen kann den Erfordernissen entsprechend gleichmäßig; mehr oder weniger eng oder ungleichmäßig entsprechend der zu- oder abnehmenden Beanspruchung gewählt werden.
• So können beispielsweise die neuerdings besonders im Brückenbau angewendeten Kastenträger wirksam versteift werden. Vor allem aber läßt sich das Verfahren mit Erfolg auch anwenden auf Werkstoffe höherer Festigkeit, so daß die Vorteile großer Gestaltfestigkeit vereinigt werden können mit den Vorzügen, die die Wahl von Werstoffen hoher Festigkeit mit sich bringt.
• Das Verfahren bietet ferner die Möglichkeit, die Rippen unmittelbar im Anschluß an das Anstauchen aus der Stauchhitze heraus zu härten und gegebenenfalls durch nochmaliges induktives Erwärmen anzulassen. Die Festigkeitseigenschaften des Bauteiles werden dadurch noch weiter gesteigert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Erzeugen von Verstärkungsrippen an Blechen, Bändern u. dgl. Flachwerkstücken.in beliebiger Entfernung vom Rand, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenzone örtlich elektroinduktiv erhitzt wird, worauf das Werkstück, in zwei Backenpaare eingespannt:, senkrecht zur zu erzeugenden Rippe gestaucht wird, wobei der Stauchdruck parallel zur Werkstückoberfläche oder mit geringer Neigung auf einen Tiefpunkt unterhalb der zu erzeugenden Rippe einwirkt. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen, vorzugsweise aus der Staudhhi.tze heraus, gehärtet und gegebenenfalls angelassen werden.