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EP3049199B1 - Verfahren zum herstellen eines verbindungselements sowie verbindungselement - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines verbindungselements sowie verbindungselement Download PDF

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Publication number
EP3049199B1
EP3049199B1 EP14765918.9A EP14765918A EP3049199B1 EP 3049199 B1 EP3049199 B1 EP 3049199B1 EP 14765918 A EP14765918 A EP 14765918A EP 3049199 B1 EP3049199 B1 EP 3049199B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flange
casing
blank
connecting element
opposite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP14765918.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3049199A1 (de
Inventor
Michael Gövert
Stephan Drewes
Adrian Paton
Konstantinos Savvas
Mark Hirt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3049199A1 publication Critical patent/EP3049199A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3049199B1 publication Critical patent/EP3049199B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • E04H12/08—Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/085—Details of flanges for tubular masts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/046—Connecting tubes to tube-like fittings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • E04H12/08—Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/10—Truss-like structures

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a connecting element or node element, in particular for steel structures of towers, preferably for wind turbines, as well as a connection or node element.
  • poles and towers in particular on wind turbines or tension poles are regularly connected struts at different heights and angles to substantially upright pole structures such as corner stems.
  • Object of the present invention is to provide components, in particular connection or node elements, which avoid the disadvantages listed above.
  • the above-indicated object is achieved by a method for producing a connecting element, in particular for steel structures of Towers, preferably for wind turbines having the features of claim 1.
  • a flange and a flange integrally connected to the flange is produced. Subsequently, the flange of the opposite end of the shell is adapted to the contour of the component with which the jacket is to be connected.
  • a blank a blank, a pipe section or a forging blank is preferably used.
  • spinning rollers is understood to mean a production method of the forming technique which is used for producing mostly rotationally symmetrical hollow bodies.
  • Ronde tensioned in front of the end face of a spinning chuck.
  • the spinning chuck represents the tool that shapes the geometry of the component as an inner mold.
  • the chuck is then set in rotation together with the blank by the main spindle drive of the spinning machine.
  • the actual forming of the blank to the component takes place in several stages by a spinning tool, which is moved, for example, step by step from the center of the blank to the edge and back again. As this movement progresses in the axial direction, the blank gradually approaches the geometry of the chuck.
  • a spinning roller is often used as a tool and the movement is computer-controlled.
  • connection or node elements are provided which can be easily connected to adjacent components, have a force flow which is improved compared to the prior art and can be produced inexpensively.
  • connection of the connecting element in the desired position and position can be made possible by the opposite end of the flange is respectively adapted.
  • different sizes and lengths are possible at Corresponding trimming also allow a strong angled positioning.
  • a further advantage of the invention is that the connecting elements produced according to the invention have no weld seam, such as components produced by bending, so that the notch effect is reduced.
  • the advantages of the present invention are accordingly the reduction of the number of parts, the missing weld in the flange area and the improved power flow.
  • the material thickness of the flange is increased by pushing during the flow-forming against the material thickness of the blank.
  • the transition between the flange and the jacket is formed with a flowing wall thickness. Due to the individual adjustability of the wall thickness in the different areas of the connecting element special advantages are achieved. In particular, the compressive residual stresses introduced into the structure by the flow-forming process can be set, thus significantly improving fatigue strength.
  • the flange is formed on the inside, in which case it is preferable to use a blank as the blank.
  • the material thickness on the flange can be adjusted by stretching or pushing material from adjacent regions, in particular from regions which are allocated in the later trimming. As a result, the stability of the inner flange is increased while reducing the amount of waste.
  • the flange can be formed outboard.
  • a tapered transition region is then formed internally as a jacket, which is welded to one end of a mast construction, in particular a corner handle.
  • the sheath may be conical, with the flange formed at the tapered end of the sheath.
  • a particularly stable construction is achieved by connecting the flared end of the shell with a larger cross section to the mast construction, while the cross section of the flange is adapted to the strut to be attached.
  • the flange of the opposite end of the shell is adjusted by trimming to the outer contour of the component, including in particular a laser or water jet cutting or a plasma or flame cutting is applied.
  • the open end of the preferably conical jacket can be welded after the trimming to the outer contour of the mast construction, in particular the corner post.
  • the flange of the opposite end of the shell with a further flange.
  • the connecting element on both sides of the shell on a flange, wherein the first flange for connection to a strut and the further flange is provided for connection to a mast construction or with a corner post.
  • the further flange is formed by spin forming, whereby the advantages described above are also achieved at this end of the shell.
  • the described method can also be used to produce flange connections for any pipes.
  • This application gives the same advantages in terms of material thickness and stress properties.
  • the use of a pipe section or forging blank, instead of a blank for the flow-forming process for an inner flange also offers itself here.
  • the method is limited in terms of dimensions only by the size of the flow-forming machine. A correspondingly large Machine would also be able to produce the flanges for the tower main pipes, especially for wind turbines.
  • connection or node element 10 according to the invention is shown.
  • the illustrated connecting or node element 10, hereinafter referred to as the connecting element is particularly suitable for steel structures of towers, preferably for wind turbines, and in particular produced by a method according to the invention.
  • the connecting element 10 has a flange 12 and a jacket 14, wherein the jacket 14 integrally adjoins the flange 12 and wherein the flange 12 opposite end of the jacket 14 to the contour of the component of a steel structure, in particular a tubular Eckstiels 30 with round or polygonal cross-section is adapted to which the jacket 14 is to be connected.
  • the jacket 14 has a conical shape which also has a section 16 which is also conical but at a shallower angle.
  • the flange 12 is connected to the tapered end of the conical jacket 14.
  • a cylindrical portion 18 is provided, which connects the flange 12 with the jacket 14 and 16.
  • the flange 12 is formed lying inside and forms an opening 20. With the flange 12 can in a conventional manner Strive to be connected to a steel structure.
  • the flange 12 opposite opening of the shell 14 and the portion 16 is adapted for contact with a cylindrical construction, for example, a tubular Eckstiels 30.
  • the connecting element 10 can be welded to the corner post 30.
  • Fig. 4 is, in which in the Fig. 1 to 3 illustrated embodiment, the axis of the connecting element 10 largely aligned perpendicular to the axis of the Eckstiels 30.
  • Fig. 5 Now shows a further embodiment of an inventive embodiment of the connecting element 10.
  • the jacket 14 has a cylindrical portion 22 which is separated obliquely to the axis of the connecting element 10.
  • the connecting member 10 can be connected at an angle with the corner post 30.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of the basic sequence of a method according to the invention for producing a connecting or node element 10, in particular for steel structures of towers, preferably for wind turbines, in which from a blank 40 by means of a flow-forming process a flange 12 and integrally on the flange 12 subsequent coat 14 is produced.
  • the flange 12 opposite end of the jacket 14 is adapted to the contour of the component, such as a corner handle 30, with which the jacket 14 is to be connected. This last step is not shown in the drawing.
  • a blank 40 made of steel is used as the blank.
  • the blank 40 is clamped between a spindle 50 of a flow-forming machine and a spindle 52 which shapes the geometry of the connecting element 10 as an inner mold. With the schematically illustrated pressing tools 54 and 56, the blank 40 is reshaped so that after completion of the flow-forming the desired shape of the connecting element 10 is achieved,
  • the forming step, with the material thickness of the flange 12 is increased by pushing during the flow-spinning against the material thickness of the round blank 40.
  • the starting material of the blank 40 is thinner than the later formed flange 12.
  • material is shifted from the laterally arranged trim 58 and thus produces a greater thickness of the flange 12. This has the particular advantage that less trim 58 is obtained from the middle and the ironed outer jacket 14 can be made of thinner material.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements bzw. Knotenelements, insbesondere für Stahlkonstruktionen von Türmen, vorzugsweise für Windkraftanlagen sowie ein Verbindungs- bzw. Knotenelement.
  • An Masten und Türmen, insbesondere an Windkraftanlagen oder Spannungsmasten werden regelmäßig Streben in unterschiedlichen Höhen und Winkeln an im Wesentlichen aufrecht stehenden Maststrukturen wie Eckstielen verbunden.
  • Dazu ist es im Stand der Technik bekannt, Schweißkonstruktionen bestehend aus einzelnen Blechen als Verbindungselemente zu bauen. Insbesondere durch die Schweißnähte entstehen metallurgische Kerben und dadurch eine geringe Dauerfestigkeit. Außerdem sind mit einer solchen Konstruktion viele Einzelteile und somit eine Anhäufung von Schweißnähten im ermüdungsbeanspruchten Bereich sowie ein hoher Montage- und Logistikaufwand verbunden. Aus der EP 2 270 294 A2 ist ein solcher Aufbau grundsätzlich bekannt.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, Verbindungselemente als Gussteile herzustellen, wie z.B. aus der GB 2 419 150 A bekannt. Deren Herstellung ist jedoch aufwändig und kostenintensiv. Des Weiteren besteht die Gefahr von Materialinhomogenitäten, Lunkern und bei Reperaturen das Problem der nicht oder nur sehr eingeschränkten Schweißbarkeit für Reperaturschweißungen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es Bauteile, insbesondere Verbindungs- bzw. Knotenelemente bereitzustellen, die die zuvor aufgeführten Nachteile vermeiden. Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements, insbesondere für Stahlkonstruktionen von Türmen, vorzugsweise für Windkraftanlagen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren aus einem Rohling mittels eines Drückwalzprozesses ein Flansch und ein sich an dem Flansch einstückig anschließender Mantel hergestellt. Anschließend wird das dem Flansch gegenüberliegende Ende des Mantels an die Kontur des Bauteils angepasst, mit dem der Mantel verbunden werden soll. Als Rohling wird vorzugsweise eine Ronde, ein Rohrabschnitt oder ein Schmiederohling verwendet.
  • Unter Drückwalzen wird ein Fertigungsverfahren der Umformtechnik verstanden, das zur Herstellung zumeist rotationssymmetrischer Hohlkörper dient.
    Beim Drücken wird ein kreisförmiger Blechzuschnitt, die sogenannte Ronde, vor die Stirnseite eines Drückfutters gespannt. Das Drückfutter stellt dabei das die Geometrie des Bauteils als Innenform formgebende Werkzeug dar. Das Futter wird dann zusammen mit der Ronde vom Hauptspindelantrieb der Drückmaschine in Rotation versetzt.
  • Die eigentliche Umformung der Ronde zum Bauteil erfolgt in mehreren Stufen durch ein Drückwerkzeug, das beispielsweise Schritt für Schritt von der Mitte der Ronde zum Rand und wieder zurück bewegt wird. Durch das Fortschreiten dieser Bewegung in axialer Richtung nähert sich die Ronde nach und nach der Geometrie des Futters an. Bei industriellen Prozessen wird als Werkzeug oftmals eine Drückrolle eingesetzt und die Bewegung wird computergesteuert durchgeführt.
  • Somit werden erfindungsgemäß Verbindungs- bzw. Knotenelemente bereitgestellt, die sich gut an benachbarte Bauteile anbinden lassen, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Kraftfluss aufweisen und günstig herstellbar sind. Zudem kann der Anschluss des Verbindungselements in der gewünschten Lage und Position ermöglicht werden, indem das dem Flansch gegenüber liegende Ende jeweils angepasst wird. Ebenso sind verschiedene Größen und Längen möglich, die bei entsprechendem Beschnitt auch eine stark abgewinkelte Positionierung erlauben. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungselemente keine Schweißnaht aufweisen, wie etwa durch Biegen hergestellte Bauteile, so dass die Kerbwirkung verringert ist. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen demnach in der Reduzierung der Teilezahl, der entfallenden Schweißnaht im Flanschbereich und dem verbesserten Kraftfluss.
  • Außerdem wird die Materialstärke des Flansches durch Aufschieben während des Drückwalzens gegenüber der Materialstärke des Rohlings erhöht. Insbesondere wird dabei der Übergang zwischen dem Flansch und dem Mantel mit einer fließenden Wandstärke ausgebildet. Durch die individuelle Einstellbarkeit der Wanddicke in den verschiedenen Bereichen des Verbindungselements werden besondere Vorteile erreicht. Insbesondere können die durch den Drückwalzprozess in die Struktur eingebrachten Druckeigenspannungen eingestellt werden, die somit die Dauerfestigkeit deutlich verbessern.
  • In weiter bevorzugter Weise wird der Flansch innen liegend ausgebildet, In diesem Fall ist es bevorzugt, als Rohling eine Ronde zu verwenden. Durch das Drückwalzen kann die Materialdicke am Flansch durch Abstrecken bzw. Aufschieben von Material aus benachbarten Bereichen, insbesondere aus im späteren Beschnitt entfallenden Bereichen eingestellt werden. Hierdurch wird die Stabilität des innen liegenden Flansches erhöht und gleichzeitig die Verschnittmenge reduziert.
  • Alternativ dazu kann der Flansch außen liegend ausgebildet werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, als Rohling einen Rohrabschnitt oder einen Schmiederohling zu verwenden. Ein sich verjüngender Übergangsbereich wird dann innen als Mantel ausgeformt, der mit einem Ende einer Mastkonstruktion, insbesondere eines Eckstiels verschweißt wird.
  • Des Weiteren kann der Mantel konisch ausgebildet werden, wobei der Flansch am verjüngten Ende des Mantels ausgebildet wird. Dadurch wird eine besonders stabile Konstruktion erreicht, indem das aufgeweitete Ende des Mantels mit einem größeren Querschnitt mit der Mastkonstruktion verbunden wird, während der Querschnitt des Flansches an die anzubringende Strebe angepasst ist.
  • In bevorzugter Weise wird das dem Flansch gegenüberliegende Ende des Mantels durch Beschnitt an die Außenkontur des Bauteils angepasst, wozu insbesondere ein Schneiden mit Laser oder Wasserstrahl oder ein Plasma- oder Brennschneiden angewendet wird. Somit kann das offene Ende des vorzugsweise konischen Mantels nach dem Beschnitt an die Außenkontur der Mastkonstruktion, insbesondere des Eckstiels angeschweißt werden.
  • Ebenso ist es möglich, das dem Flansch gegenüberliegende Ende des Mantels mit einem weiteren Flansch zu versehen. In diesem Fall weist das Verbindungselement zu beiden Seiten des Mantels einen Flansch auf, wobei der erste Flansch zum Verbinden mit einer Strebe und der weitere Flansch zum Verbinden mit einer Mastkonstruktion bzw. mit einem Eckstiel vorgesehen ist.
  • Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass der weitere Flansch durch Drückwalzen ausgebildet wird, wodurch die oben beschriebenen Vorteile auch an diesem Ende des Mantels erzielt werden.
  • Ganz allgemein und unabhängig von der speziellen Ausgestaltung als Verbindungs- bzw. Knotenelement kann das beschriebene Verfahren auch verwendet werden, um Flanschanschlüsse für beliebige Rohre zu erzeugen. Diese Anwendung ergibt die gleichen Vorteile hinsichtlich Materialstärken und Spannungseigenschaften. Für Außenflansche bietet sich auch hier die Verwendung eines Rohrabschnitts oder Schmiederohlings, anstelle einer Ronde für den Drückwalzprozess für einen Innenflansch an. Des Weiteren wird das Verfahren hinsichtlich der Abmessungen nur durch die Größe der Drückwalzmaschine beschränkt. Eine entsprechend große Maschine wäre in der Lage auch die Flansche für die Turmhauptrohre, insbesondere für Windkraftanlagen zu erzeugen.
  • Die oben aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch ein Verbindungselement gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Mit dieser Konstruktion werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie zuvor anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert worden sind.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungselements in einer Seitenansicht,
    Fig. 2
    das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel im Querschnitt entlang der dort gezeigten Linie II-II,
    Fig. 3
    das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht,
    Fig. 4
    das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel im verbundenen Zustand mit einem Rohr in einer perspektivischen Darstellung,
    Fig. 5
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungselements im Querschnitt im verbundenen Zustand mit einem Rohr und
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In den Fig. 1 bis 4 wird ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungs- bzw. Knotenelements 10 dargestellt.
  • Das dargestellte Verbindungs- bzw. Knotenelement 10, im Folgenden nur Verbindungselement genannt, ist insbesondere für Stahlkonstruktionen von Türmen, vorzugsweise für Windkraftanlagen geeignet und insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
  • Das Verbindungselement 10 weist einen Flansch 12 und einen Mantel 14 auf, wobei sich der Mantel 14 einstückig an dem Flansch 12 anschließt und wobei das dem Flansch 12 gegenüberliegende Ende des Mantels 14 an die Kontur des Bauteils einer Stahlkonstruktion, insbesondere eines rohrförmigen Eckstiels 30 mit rundem oder polygonen Querschnitt angepasst ist, mit dem der Mantel 14 verbunden werden soll.
  • Vorliegend weist der Mantel 14 eine konische Form auf, die einen ebenfalls konisch, aber mit flacheren Winkel verlaufenden Abschnitt 16 aufweist. Der Flansch 12 ist dabei mit dem verjüngten Ende des konischen Mantels 14 verbunden.
  • Des Weiteren ist ein zylindrischer Abschnitt 18 vorgesehen, der den Flansch 12 mit dem Mantel 14 und 16 verbindet.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flansch 12 innen liegend ausgebildet und bildet eine Öffnung 20 aus. Mit dem Flansch 12 können in herkömmlicher Weise Streben einer Stahlkonstruktion verbunden werden. Die dem Flansch 12 gegenüberliegende Öffnung des Mantels 14 bzw. des Abschnitts 16 ist für die Anlage an einer zylindrischen Konstruktion die beispielsweise eines rohrförmigen Eckstiels 30 angepasst. Entlang der Außenkante des Mantels 14 bzw. des Abschnitts 16 kann das Verbindungselement 10 mit dem Eckstiel 30 verschweißt werden.
  • Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, ist bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Achse des Verbindungselements 10 weitgehend senkrecht zur Achse des Eckstiels 30 ausgerichtet.
  • Fig. 5 zeigt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verbindungselements 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Mantel 14 einen zylindrischen Abschnitt 22 auf, der schräg zur Achse des Verbindungselements 10 abgetrennt ist. Somit kann das Verbindungselement 10 in einem Winkel mit dem Eckstiel 30 verbunden werden.
  • Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung den grundsätzlichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Verbindungs- oder Knotenelements 10, insbesondere für Stahlkonstruktionen von Türmen, vorzugsweise für Windkraftanlagen, bei dem aus einem Rohling 40 mittels eines Drückwalzprozesses ein Flansch 12 und ein sich an dem Flansch 12 einstückig anschließender Mantel 14 hergestellt wird.
  • Anschließend wird das dem Flansch 12 gegenüberliegende Ende des Mantels 14 an die Kontur des Bauteils, beispielsweise eines Eckstiels 30 angepasst, mit dem der Mantel 14 verbunden werden soll. Dieser letzte Schritt wird in der Zeichnung nicht dargestellt.
  • Beim vorliegenden Beispiel wird als Rohling eine Ronde 40 aus Stahl verwendet.
  • Die Ronde 40 wird zwischen einer Spindel 50 einer Drückwalzmaschine und einer die Geometrie des Verbindungselements 10 als Innenform formgebenden Spindel 52 eingespannt. Mit den schematisch dargestellten Drückwerkzeugen 54 und 56 wird die Ronde 40 so umgeformt, dass nach Beendigung des Drückwalzens die gewünschte Form des Verbindungselements 10 erreicht wird,
  • Insbesondere zeigt Fig. 6 auch den Umformschritt, mit dem die Materialstärke des Flansches 12 durch Aufschieben während des Drückwalzens gegenüber der Materialstärke der Ronde 40 erhöht wird. Das Ausgangsmaterial der Ronde 40 ist dabei dünner als der später ausgebildete Flansch 12. Hierzu wird Material aus dem späteren mittig angeordneten Beschnitt 58 verschoben und so eine größere Dicke des Flansches 12 erzeugt. Das hat den besonderen Vorteil, dass weniger Beschnitt 58 aus der Mitte anfällt und der abgestreckte äußere Mantel 14 aus dünnerem Material erzeugt werden kann.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements (10) für Stahlkonstruktionen von Türmen, vorzugsweise für Windkraftanlagen,
    - bei dem aus einem Rohling mittels eines Drückwalzprozesses ein Flansch (12) und ein sich an dem Flansch einstückig anschließender Mantel (14, 16) hergestellt wird,
    - bei dem die Materialstärke des Flansches durch Aufschieben während des Drückwalzens gegenüber der Materialstärke des Rohlings erhöht wird und
    - bei dem anschließend das dem Flansch gegenüberliegende Ende des Mantels an die Kontur des Bauteils angepasst wird, mit dem der Mantel verbunden werden soll.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    bei dem als Rohling eine Ronde, ein Rohrabschnitt oder ein Schmiederohling verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    bei dem der Übergang zwischen dem Flansch und dem Mantel mit einer fließenden Wandstärke ausgebildet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    bei dem der Flansch innen liegend ausgebildet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    bei dem der Flansch außen liegend ausgebildet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    bei der Mantel konisch ausgebildet wird und der Flansch am verjüngten Ende des Mantels ausgebildet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    bei dem das dem Flansch gegenüberliegende Ende des Mantels durch Beschnitt an die Außenkontur des Bauteils angepasst wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    bei dem das dem Flansch gegenüberliegende Ende des Mantels mit einem weiteren Flansch versehen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    bei dem der weitere Flansch durch Drückwalzen ausgebildet wird.
  10. Verbindungselement für Stahlkonstruktionen von Türmen, vorzugsweise für Windkraftanlagen, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    - mit einem Flansch (12) und
    - mit einem Mantel (14,16),
    - wobei sich der Mantel (14, 16) einstückig an dem Flansch (12) anschließt,
    - wobei die Materialstärke des Flansches durch Aufschieben während des Drückwalzens gegenüber der Materialstärke des Rohlings erhöht ist und
    - wobei das dem Flansch (12) gegenüberliegende Ende des Mantels (14, 16) an die Kontur des Bauteils angepasst ist, mit dem der Mantel verbunden werden soll.
  11. Verbindungselement nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Flansch (12) innen liegend ausgebildet ist.
  12. Verbindungselement nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Flansch (12) außen liegend ausgebildet ist.
  13. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Mantel (14, 16) zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist und der Flansch (12) am verjüngten Ende des Mantels (14, 16) ausgebildet ist.
  14. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das dem Flansch (12) gegenüberliegende Ende des Mantels (14, 16) mit einem weiteren Flansch (12) versehen ist.
EP14765918.9A 2013-09-24 2014-09-11 Verfahren zum herstellen eines verbindungselements sowie verbindungselement Active EP3049199B1 (de)

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DE102013110528.9A DE102013110528A1 (de) 2013-09-24 2013-09-24 Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements sowie Verbindungselement
PCT/EP2014/069361 WO2015043968A1 (de) 2013-09-24 2014-09-11 Verfahren zum herstellen eines verbindungselements sowie verbindungselement

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Publication Number Publication Date
EP3049199A1 EP3049199A1 (de) 2016-08-03
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EP14765918.9A Active EP3049199B1 (de) 2013-09-24 2014-09-11 Verfahren zum herstellen eines verbindungselements sowie verbindungselement

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US (1) US10352060B2 (de)
EP (1) EP3049199B1 (de)
CN (1) CN105579160A (de)
DE (1) DE102013110528A1 (de)
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