DE617073C

DE617073C - Laschenverbindung mittels Schweissung

Info

Publication number: DE617073C
Application number: DEK128579D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Schoenrock
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1933-01-13
Filing date: 1933-01-13
Publication date: 1935-08-12

Description

Bei der Verwendung aufgeschweißter Laschen zur Verbindung von Werkstücken sowie zur Verstärkung von Werkstückverbindungen und Stößen hat es sich gezeigt, daß eine derartige _χ Verbindung, wenn sie in der bisher gebräuchlichen Weise ausgeführt wird, und zur statischen Belastung noch dynamische Beanspruchung hinzutritt, ihren Zweck nur sehr unvollkommen erfüllte und unter Umständen anstatt einer Verstärkung sogar eine Schwächung der Verbindung zweier Werkstücke zur Folge hat. Als Beispiele sind auf der- Zeichnung in

Abb. ι und 2 je zwei stumpf aneinander geschweißte und durch eineLasche verstärkte Bleche in Oberansicht dargestellt, während in Abb. 3 der Verlauf der hierbei auftretenden Spannungen veranschaulicht ist.

Die Bleche 1 (Abb. 1) sind durch eine Schweißnaht 2 stumpf aneinandergeschweißt und zur Unterstützung der Naht 2 durch eine rechteckige Lasches verbunden; an ihren Längsseiten ist die Lasche mit den Blechen 1 durch Kehlnähte 4 verschweißt, die in an sich bekannter Weise in einer Entfernung von den Stoßkanten endigen oder bis an .diese Kanten durchgeführt sind. Bei einer derartigen Anordnung tritt der Bruch der Verbindung meistens quer durch die Lasche (Linie a) auf, und zwar dort, wo- die Schweißnähte 4 an (oder in der Nähe) der Stoßkante des Bleches 1 ansetzen. Die Ursache hierfür ist, wie aus der Spannungskurve & (Abb. 3) hervorgeht, eine starke Erhöhung der Spannungen an dieser Stelle; die gleiche Erscheinung ist in Abb. 1 durch die dichte Zusammendrängung der Kraftlinien c an den Stellen, wo die Kraftlinien stark umgelenkt werden, veranschaulicht. Dies tritt auch dann ein, wenn man im Bereiche der Stoßstelle in an sich bekannter Weise die Lasche mit Ausbuchtungen versieht, die Schweißnähte aber durchlaufen läßt. Werden andererseits die Schweißnähte 5 (Abb. 2) nur an den Stirnseiten der Lasche vorgesehen, so tritt der Bruch an den Nähten 5 auf und geht durch das Blech 6 selbst hindurch.

Die Erfindung bezweckt, diese nachteiligen Wirkungen insbesondere der dynamischen Beanspruchung von vornherein möglichst weitgehend auszuschalten; ihr liegt der Gedanke zugrunde, die Laschenverbindung hinsichtlich der Laschenform und der Schweißnähte so auszubilden und anzuordnen, daß die Kraftlinien sich nicht an bestimmten Stellen häufen, sondern möglichst gleichmäßig über die ganze Länge der Schweißraupe verteilen und der Übergang der Kraftlinien zwischen der Lasche und den zu verbindenden Werkstücken unter möglichst geringer Ablenkung sowie unter möglichster Vermeidung von Kerbwirkunigen erfolgt. Erfindungsgemäß

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Karl Schönrock in Rheinhausen, Niederrhein.

wird dies im wesentlichen dadurch erzielt, daß die Lasche im Bereich der Stoßstelle der zu verbindenden Werkstücke an beiden Seiten mit Aussparungen veraehen ist, die von Schweißnähten frei bleiben. ' .

Auf der Zeichnung sind verschiedene Aiisf ührungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar in Abb. 4, 5, 7, 8, io und 13 in Oberansicht, während

Abb. 6 den Schnitt nach VI-VI der Abb. 4, Abb. 9 im Diagramm den Spannungsverlauf in dec Schweißnaht,

Abb. ir den Schnitt nach XI-XI der Abb. 10 und

Abb. 12 einen ähnlichen Schnitt wiedergeben.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Abb. 13 in Oberansicht, in Abb. 14 im,· Schnitt nach XIV-XIV der Abb. 13 und in

Abb. 15 im Schnitt nach XV-XV der Abb. 14 dargestellt, während Abb. 16 in Schrägansicht ein Anwendungsbeispiel und

Abb. 17 in Oberansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Bei der Verbindung der-mittels Stumpfnaht 7 "zusammengeschweißten -Bleche 8, 9 nach Abb. 4 ,und 6 ist -die im wesentlichen rechteckige Lasche 10 im Bereiche der Schweißnaht 7 beiderseits mit_: einer bogenförmigen Aussparung Ii "versehen, wobei die Aussparungen von den lediglich an den Flanken der Lasche angeordneten Schweißraupen 12 frei bleiben. Durch diese Ausbildung der Lasche findet im Bereiche der Stoßstelle der ■beiden Bleche überhaupt kein Übergang -der Kraftlinien von der Lasche 10 zu den Blechen statt; eine Häufung der Kraftlinien an dieser Stelle -wird vermieden und statt dessen .ihre gleichmäßigere Verteilung über die ganze Länge der Schweißraupe 12 . erzielt. Da an •den Stirnseiten der Lasche 10. keine Schweißnähte vorgesehen sind, so kann -hier ein Über-•gang von Kraftlinien nicht stattfinden, so daß «die in Abb. 2 .veranschaulichte Bruchgefahr von vornherein ausgeschaltet ist.

Den^ eingangs..geschilderten Nachteilen wind bereits durch ?die Ausbildung der Lasche nach Abb. 4 und 6 wirksam begegnet; hier werden •die Kraftlinien beim Übergang von der Lasche zu den Blechen nur noch in geringem .Maße umgelenkt; in den Schweißnähten kö'n-.nen jedoch örtlich noch verhältnismäßig hohe Beanspruchungen auftreten. Diese Wirkung wird erfindungsgemäß durch die in Abb. $ dar-■geslellte Ausbildung der Lasche - vermindert.

Die Lasche ist ebenfalls mit Aussparungen 13 versehen, während ihre Längskanten 14, an denen die Schweißraupen 15 angeordnet sind, zu beiden Seitender Stumpfnaht 16 aufeinander zu und schräg zur mittleren Kraftübertragungsrichtung verlaufen. Bei dieser Gestalt der Lasche werden die Kraftlinien einer geringeren .Umlenkung in der Ebene der Verbindung unterworfen und noch gleichmäßiger über die ganze Länge der Schweißnähte 15 verteilt.

In Abb. 7, und 8 sind weitere Ausführungsformen der Laschenverbindung nach der Er- findung dargestellt, bei denen die Schweißnähte 17 (Abb. 8) gekrümmt sind; auch können sie (Abb. 7) an beiden Stirnseiten der Lasche 18 durchlaufen, falls besondere Umstände — z. B. Raummangel oder Schwierigkeiten bei der Unterbringung der erforderlichen Länge der Schweißnähte — dies erfordern.

Abb. 9 zeigt im'Diagramm (Linie d) den Verlauf der Spannungen in den Schweißnähten bei einer Ausbildung der Laschenverbindung· nach Abb. 5.

Die Lasche 19 nach Abb. 10 und 11 stimmt in ihren Umrissen mit derjenigen nach Abb. 5 überein; der Unterschied dieser gegenüber besteht jedoch darin, -daß sie in entsprechende Ausschnitte 21 der durch eine Stumpfnaht verschweißten Bleche 20 eingesetzt und in an sich bekannter Weise wesentlich stärker als ■diese bemessen· ist, so= daß sie mittels nur an ihren 'Flanken vorgesehener Stumpfnähte22 mit den Blechen 20 verschweißt werden kann. Hierdurch wird eine -scharfe Ablenkung der Kraftlinien in der zur Ebene der Verbindung senkrechten Richtung sowie eine zu starke und übergangslose Querschnittsänderung und damit die sonst mögliche Gefahr der Kerbwirkung vermieden. Dies kann noch dadurch unterstützt weiden,-daß die Lasche (s. besonders Ab. 12, Teil 23)¹ an einer oder beiden Seiten mit AbflaGhttngen 24 ausgeführt wird, wobei durch -den allmählichen Querschnittsübergang erzielt wird, daß die . Kraftlinien ganz oder nahezu geradlinig zwischen Blech und. Lasche, übergehen. · ¹⁰S

Die Ausschnitte! der Bleche können in einfacher Weise durch Ausstanzen oder mittels Schneidbrenner und Schablonen hergestellt werden.

Die Laschenverbindung gemäß der Erfin- uo dung kann· erfolgreich .auch zur Verbindung von Profileisenjimittels Schweißung sowie :z,ur Verstärkung -solcher Verbindungen rerwendet wenden. Hierbei -wählt man für die Laschen ein Profil, das einem.. Teile ides Profils der zu verbindenden .Werkstücke entspricht. .Handelt es sich beispielsweise.um die Verbindung zweier I-Träger25 (Abb. 13 •bis 15), so-verwendet mian.einLaschenpaar.26 aus T-Eisen, und zwar zweckmäßig aus solchen von größerer Wandstärke. Ähnlich wie bei ,der Verbindung nach Abb. 10 werden in

den Flanschen 27 und den Stegen 28 der I-Träger Ausschnitte 29 bzw. 30 hergestellt, in welche die entsprechend gestalteten und ebenfalls im Bereiche der Stumpfnaht 32 mit Aussparungen versehenen T-fönnigenLaschen eingesetzt werden. Auf den Flanschenseiten gibt man den Laschen zweckmäßig die bereits in Abb. 10 dargestellte Umriß- und Schweißnahtform, während auf der Stegseite eine günstige! Kraftübertragung durch eine bogenförmige Gestaltung der Laschenstege 31, durch eine schweißnahtfreie Aussparung 33 im Bereiche der Stumpf naht 32 sowie durch eine solche Anordnung der Schweißraupen 34 erzielt wird, bei der diese in gewissem Abstände von den Stegen enden. Zur Verbindung zweier U-Eisen wird man als Profil für die Laschen zweckmäßig L-Eisen wählen.
Wie Abb. 16 zeigt, kann die Laschenver-

βα bindung gemäß der Erfindung auch bei Rohren und ähnlichen Werkstücken mit 'der gleichen vorteilhaften Wirkung verwendet werden.

Bei mittels Stumpfnähte verschweißten Blechen geringer Breite und bei Profileisen (Abb. 17) werden diese Nähte an ihren Enden besonders stark beansprucht. Es ist daher zweckmäßig, eine derartigeVerbindung durch solche in der Längsrichtung unterteilte halbe Laschen 35 zu verstärken, die mit ihrer geradlinigen Außenkante 36 in der Flucht der Außenkanten der zu verbindenden Werkstücke liegen, während sie an der Innenseite mit einer Aussparung 37 versehen sind und ihre Längskanten, an denen die Schweißnähte 38 vorgesehen sind, mit der Kraftübertragungsrichtung entsprechend der Lasche nach Abb. 5 einen spitzen Winkel bilden. Zwei derartige Halblaschen können sowohl für sich allein als auch in Verbindung mit einer zwischen ihnen liegenden Vollasche angeordnet werden.

Claims

Patentansprüche:

x. Laschenverbindung mittels Schweißung, insbesondere für. dynamische Beanspruchungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche im Bereiche der Stoßstelle der zu verbindenden Werkstücke mit an sich bekannten Aussparungen an beiden Seiten versehen ist, die von Schweißnähten frei bleiben.
2. Laschenverbindung nach Anspruch i_y dadurch gekennzeichnet, daß die mit Schweißnähten (15) versehenen Kanten der Lasche derart schräg zur mittleren Kraftübertragungsrichtung verlaufen, daß die Kraftlinien möglichst gleichmäßig über die Länge der Schweißnähte (15) verteilt werden. ■
3. Laschenverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (19) in an sich bekannter Weise in Ausschnitte (21) der zu verbindenden Werkstücke eingesetzt und mit diesen verschweißt ist.
4. Laschenverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Lasche (19), wie an sich bekannt, größer als diejenige der zu verbindenden Werkstücke (20) ist und die Schweißnähte als Stumpfnähte (22) ausgebildet sind.
5. Laschenverbindung nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Lasche (23) allmählich in die Wandstärke des einen oder beider Werkstücke übergeht.
6. Laschenverbindung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verbindung von Profileisen (25) die Laschen einen Querschnitt, der einem Teile des Profils der zu verbindenden Werkstücke entspricht, aufweisen und in die entsprechenden Teile des Werkstückprofils eingesetzt sind, wobei ihre Wandstärke größer als diejenige der Werkstücke gewählt werden kann.
7. Laschenverbindung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch .gekennzeichnet, daß an den Kanten der zu verbindenden Bleche oder Profile allein oder zusätzlich halbe Laschen (35) aufgeschweißt oder eingesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen