(57)【要約】  本発明の複合形材（１０）は、軽金属材料で作られた支持形材（１２）と、より硬度の高い材料で作られ、かつ、支持形材（１２）の頂部表面（２８）を覆う、形材ストリップ（４０）とを有する。本発明によれば、形材ストリップ（４０）の縦方向両側面に、それぞれ、挿入ロッド（５０）が取付けられている。これらの挿入ロッド（５０）は形材ストリップ（４０）の縦方向軸線と平行に延在し、支持形材（１２）に形成された横方向スロット（３０）に挿入されている。挿入ロッド（５０）は、溶接シーム（４８）によって、形材ストリップ（４０）に堅固に連結されている。
2008538092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属材料を押出し成形して形成された支持形材（１２，１３）と、より硬度の高い金属で作られ、かつ、前記支持形材の頂部表面（２８）を覆うように配置された、形材ストリップ（４０，４１）とを有する、複合形材において、
前記支持形材（１２，１３）の前記頂部表面、又は、上部表面（２８）に事実上載置された前記形材ストリップ（４０，４１）に、挿入ロッド（５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇ；５１，５１ｋ；５２）を取り付け、前記挿入ロッドは前記形材ストリップの複数の縦方向側面の各々に位置し、前記挿入ロッドは、前記形材ストリップの長手方向軸（Ｂ）に平行をなし、かつ、前記支持形材に形成された側面スロット（３０，３０ａ，３１，３５）に係合し、前記挿入ロッドは溶接シーム（４８）によって前記形材ストリップに接合されていることを特徴とする、複合形材。
【請求項２】
請求項１に記載された複合形材において、前記形材ストリップ、又は、被覆形材（４０，４１）は、特殊鋼から形成されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された複合形材において、前記留め具、又は、挿入ロッド（５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇ；５１，５１ｋ；５２）は、前記形材ストリップ又は被覆形材（４０，４１）の材料で形成されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、前記挿入ロッド（５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ；５１，５１ｋ；５２）の自由端の厚さ（ａ１，ａ２）は、前記スロット（３０，３０ａ，３１，３２，３５）の幅（ａ）に対応していることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載された複合形材であって、レール状の支持形材のレール頭に載置された溝状の形態の形材ストリップを有する、前記複合形材において、前記挿入ロッド（５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ；５０ｇ；５１）は、前記形材ストリップ（４０）のベース・プレート（４２）に一体的に形成されたサイド・アーム（４６）に連結され、かつ、他方では、前記サイド・アームから、前記支持形材（１２，１３）の前記スロット（３０，３１，３５）の内部に突出している、少なくとも一つのロッド部分（４９ｉ；５４，５５；５６，５６ａ）と係合することを特徴とする、前記複合形材。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載された複合形材であって、前記溶接シーム（４８）は、前記サイド・アーム（４６）の端面（４７）に延在することを特徴とする、前記複合形材。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、ほぼＶ字形の横断面を有する溝状の挿入ロッド（５０）は、一方の溝アーム（４９）によって、前記形材ストリップ（４０）の前記サイド・アーム（４６）の内壁に当接し、他方の溝アーム（４９ｉ）は、前記形材ストリップの前記長手方向軸（Ｂ）の方向に向けられていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項８】
請求項７に記載された複合形材において、前記支持形材（１２）の前記レール頭（２２）に形成された前記スロット（３０）の横断面をＶ字形に形成し、前記複数のスロット・アームのうちの一つは、前記レール頭の側面、又は、縦方向表面（２４）に形成された縦方向凹部（３２）であることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項９】
請求項７又は８に記載された複合形材において、前記溝の横断面の頂角（ｗ１）は、ほぼ６０°から７０°までの範囲にあり、好ましくは、６５°であることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１０】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、角度をなした断面を有する挿入ロッド（５０ａ）は、一方の溝アーム（５５）によって、前記形材ストリップ（４０）の前記サイド・アーム（４６）の内壁に当接し、他方の溝アーム（５５ｉ）は、前記形材ストリップの前記ベース・プレート（４２）から離隔するように傾斜させられ、又は、前記ベース・プレートに向かって傾斜させられていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１１】
請求項１０に記載された複合形材において、前記二つの溝アーム（５５，５５ｉ）によって画成された角度は、９０°よりも大きな角度であり、好ましくは、約１１０°であることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１２】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、ほぼ半円形の横断面を有する挿入ロッド（５０ｂ）は、その頂点部において、前記形材ストリップ（４０）の前記サイド・アーム（４６）の端面（４７）に溶接されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１３】
請求項１２に記載された複合形材において、前記形材ストリップ（４０）の前記二つの挿入ロッド（５０ｂ）は、共通の中央軸線（Ｍ）上に配置され、かつ、互いに向かって開放していることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１４】
請求項１３に記載された複合形材において、前記挿入ロッド（５０ｂ）の前記中央軸線（Ｍ）は、前記複合形材（１０ｂ）の横断面の縦軸（Ｑ）と交差することを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載された複合形材において、前記レール頭（２２ｇ）の前記二つの縦方向表面（２４）のそれぞれにおける前記挿入ロッド（５０ｂ）の前記中央軸線（Ｍ）が、ビード（３６）の位置を画定し、前記ビード（３６）の横断面は、前記挿入ロッドの前記内側の形状に適合し、そして、挿入スロット（３５）によって、二つの側面にそれぞれ画定されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１６】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、前記レール頭（２２ｄ）用の前記挿入ロッド（５０ｃ）の横断面は、四分円部分（５４）と直線部分（４９ｃ）とから成り、前記直線部分（４９ｃ）は、前記形材ストリップ（４０）の前記サイド・アーム（４６）の内壁に当接し、前記形材ストリップ（４０）の端面（４７）に溶接されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１７】
請求項１６に記載された複合形材において、前記二つの挿入ロッド（５０ｃ）の前記四分円部分（５４）は、前記形材ストリップ（４０）の前記ベース・プレート（４２）の方向に向けられ、又は、前記形材ストリップ（４０）の前記ベース・プレート（４２）から離隔する方向に向けられていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載された複合形材において、前記挿入ロッド（５０ｃ）の前記直線部分（４９ｃ）のために前記レール頭（２２ｄ）に形成された前記スロット（３０ｃ）は、前記レール頭（２２ｄ）の前記縦方向表面（２４）に縦方向凹部（３２）を有することを特徴とする、前記複合形材。
【請求項１９】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、フック形の断面を有する挿入ロッド（５０ｅ）は、前記形材ストリップの前記サイド・アーム（４６）から距離（ｋ１）だけ離隔して、前記形材ストリップ（４０）の前記ベース・プレート（４２）の方向に延在する、自由屈曲部分（５６）を有し、前記挿入ロッド（５０ｅ）は、前記サイド・アーム（図６）の前記端面（４７）に、前記自由屈曲部分（５６）の反対側の端部を溶接されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、前記頂部表面（２８）から間隔をおいて一体的に形成され、かつ、前記レール頭（２２、２２ａ乃至２２ｅ）の下部表面（２６）によって画成された、縦方向リブ（３４、３４ａ）は、前記レール頭（２２、２２ａ乃至２２ｅ）の前記スロット状の凹部（３０，３０ａ，３０ｃ；３５）の下方に係合することを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２１】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、フック形の横断面を備えた挿入ロッド（５０ｅ）は、前記形材ストリップ（４０）の前記サイド・アーム（４６）から間隔（ｋ１）をおいて延在し、かつ、前記形材ストリップ（４０）の前記ベース・プレート（４２）から離隔する方向に向かう、自由屈曲部分（５６）を有し、前記挿入ロッド（５０ｅ）は、前記挿入ロッド（５０ｅ）反対側の端部を、前記サイド・アーム（図６）の前記端面（４７）に溶接されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２２】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、階段状の横断面を有する挿入ロッド（５０ｇ）は、前記挿入ロッド（５０ｇ）の一端が、前記形材ストリップの前記サイド・アーム（４６）の前記内面に溶接され、かつ、自由フック端部（５６）を有する前記挿入ロッド（５０ｇ）の他端が、前記レール頭（２２ｇ）の前記縦方向表面（２４）のペグ・ストリップ（３７）の裏側に係合することを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２３】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、直線状の横断面を備えた挿入ロッド（５１）は、前記形材ストリップの前記サイド・アーム（４６）に接する内面に載置され、かつ、前記サイド・アーム（４６）の端面（４７）を超えて突出し、前記端面（４７）に溶接されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２４】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、直線状の横断面を備えた挿入ロッド（５１）は、前記挿入ロッド（５１）の一方の端部が前記形材ストリップのサイド・アーム（４６）の前記端面（４７）に溶接され、かつ、前記複合形材（１０ｉ；１０ｋ）の断面の縦方向軸線（Ｑ）に対して、約６０°乃至８０°の角度（ｗ２）をなして傾斜し、好ましくは、７０°乃至７５°の角度をなして傾斜している（図８）ことを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２５】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、前記形材ストリップ（４０）の縦方向軸線（Ｂ）に平行をなす直線状の挿入ロッド（５２）を、前記形材ストリップの前記サイド・アーム（４６）の内側面に対して、前記形材ストリップの端面（４７）の領域で、固定したことを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２６】
請求項２５に記載された複合形材において、前記直線状の挿入ロッド（５２）は、約５乃至１０ｍｍの直径（ｄ）を有する丸棒であることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２７】
請求項２５又は２６に記載された複合形材において、前記複合形材（１０ｍ）の前記レール頭（２２ｍ）の側面、又は、複数の縦方向表面（２４）に、それぞれ、縦方向溝（６０）が形成され、前記縦方向溝（６０）の底部は、前記丸棒（５２）に適合するように、湾曲した横断面をなしていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２８】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載された複合形材において、前記支持形材（１３）は箱形をなし、板状の形材ストリップ（４４）を前記支持形材（１３）の上部表面（２８）に載置し、前記板状の形材ストリップ（４４）の複数の縦方向縁部（７０）には、それぞれ、挿入ロッド（５０、５０ａ、５１ｋ）が溶接シーム（４８）によって保持されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項２９】
請求項２８に記載された複合形材において、前記形材ストリップ（４４）の幅（ｂ）は、前記支持形材（１３）の幅（ｂ１）よりも小さく、前記複数の挿入ロッド（５０、５０ａ、５１ｋ）は、それぞれ、スロット（３１）に挿入され、前記スロット（３１）は、前記支持形材（図２２）の階段状凹所（６８）から延在していることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項３０】
請求項２９に記載された複合形材において、前記階段状凹所（６８）は、前記支持形材（１３）の二つの、互いに対向したコーナー領域に配置されていることを特徴とする、前記複合形材。
【請求項３１】
請求項１乃至３０のうちのいずれか一項に記載した複合形材の製造方法であって、頂部表面と複数の挿入スロットとを有し、かつ、前記挿入スロットを両側に備える、支持形材を、軽金属材料から押出し成形し、留め具、又は、挿入ロッドを、前記各挿入スロットに導入し、より硬度の高い材料によって作られ、かつ前記頂部表面を少なくとも部分的に覆う形材ストリップ、又は、被覆形材を、前記挿入ロッドが前記挿入スロットから突出した部分に接触させて配置することを特徴とする、複合形材の製造方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載された方法において、前記挿入ロッドは、前記支持形材に対して、大きな力で圧延又はプレスされることを特徴とする、前記方法。
【請求項３３】
請求項３１又は３２に記載された方法において、前記形材ストリップは、前記支持形材に対して、傾斜して圧入されることを特徴とする、前記方法。
【請求項３４】
請求項３１乃至３３のうちのいずれか一項に記載された方法において、前記挿入ロッドは、前記形材ストリップに対して、連続的に溶接されていることを特徴とする、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽金属材料から押出し成形されたレール状の支持体と、より硬度の高い金属で形成され、この支持体の頂部表面を覆う形材ストリップとを有する、複合形材に関するものである。本発明には、また、このような複合形材の製造方法が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ公開特許第２４  ３２  ５４１号公報には、導体レールの製造方法が開示されている。この導体レールは、支持形材と、少なくとも一つのカバーとからなり、このカバーは、伝導体として機能する支持形材の頂部表面の少なくとも一部を形成し、耐摩耗性の高い被覆形材として異なる金属で作られた形材ストリップによって構成される。押出し成形工程中に、支持形材は、棒材を押出し成形型の成形用の断面を通して強制的に排出させることによって製造され、そして、これと同時に、形材ストリップは、支持形材の成形型の前後方向軸線に平行な型開口、又は、成形用の断面を通過させられる。この押出し成形工程の間に、これらの二つの形材構成部品の間に接着性の高い金属接合が生成される。例えば、この導体レールが軌条に搭載される車両に電気を供給するために使用される場合には、長期間のうちには、特に、高負荷がかかると、高接着性の金属接合であるにも拘わらず、軽金属製の支持形材から形材ストリップが剥離する。
【０００３】
ドイツ公開特許第４４  １０  ６８８号公報には、軽金属で作られた支持形材と、この支持形材に結合された形材ストリップとを有する、複合形材が開示されている。この形材ストリップは、支持形材のレール頭の上部表面を覆う。この形材ストリップは溝形の横断面をなしている。この形材ストリップは、その内部表面から支持本体の側面に互いに間隔を置いて突出する、複数のサイド・アームを有し、これらのサイド・アームに、支持本体にしっかりと固着された隆起部を有する。これらの隆起部は、形態固定関係を生ずるように支持本体の金属材料で満たされた複数のアンダーカットの空隙を画成する。この形態固定結合は、金属結合で記載された種々の不具合を有さない。
【０００４】
ドイツ公開特許第２５  ４６  ０２６号公報には、鉄道車両の電力供給装置に使用される複合導体レール・エレメントが開示されている。この複合導体レール・エレメントは、高い機械抵抗を有する材料で作られた被覆材を有し、この被覆材は、導電性の良好な材料で作られた棒材に堅固に取付けられて、鉄道車両の集電装置のための摺動面、又は、接触面を形成する。この被覆材は導電性の棒材に固定され、被覆材の縁部を棒材に挟み付け、又は、締め付けることによって、棒材は支持体として機能する。この被覆材には、導電性の棒材を貫通して、縦方向に延びる少なくとも一つの凹所が形成されている。この被覆材の縁部を固定するために、この導電性の棒材には、リップを引き離すための溝が設けられている。このリップは、少なくとも部分的に折り重ねられて、被覆材の縁部に押し付けられると、被覆材を導電性の棒材に固定することになる。
【０００５】
複数の摩耗構成材を横方向に貫通する複数のネジや付加的な挿入部材によって、未だ使用できる支持形材にこれらの摩耗構成材を取付けた、導電性レールも、また、不都合であることが証明されている。その他の公知の製造方法では、被覆形材は、段階的にかしめ加工、又は、スタンピング加工を施すことによって作り出されるので、被覆形材の上部表面に波打ちやうねりを生じてしまうという不都合がある。
【特許文献１】ドイツ公開特許第２４  ３２  ５４１号公報
【特許文献２】ドイツ公開特許第４４  １０  ６８８号公報
【特許文献３】ドイツ公開特許第２５  ４６  ０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの先行技術を認識した上で、本発明の発明者は、経済的に製造することについての特別な可能性を保持した状態で、支持形材と形材ストリップの間の結合を更に改良するという目的を設定した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、独立請求項に記載された発明によって達成され、又、従属請求項に記載された発明によって、種々の有利な展開が提供される。又、本願の明細書、図面及び／又は特許請求の範囲に開示された本発明の特徴のうち、二つ又はそれ以上の特徴の組み合わせの全てが、本発明の範囲内に含まれる。範囲が明示されているときには、言及された範囲内の種々の値は、限界値として表されることも意図されており、これらの値は意図されたとおりに使用され得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、留め具又は挿入ロッドが形材ストリップ又は被覆形材に取付けられている。この形材ストリップ又は被覆形材は、事実上、支持形材の頂部表面又は上部表面に載置され、かつ、特殊な鋼材によって作られることが好ましい。留め具又は挿入ロッドは、形材ストリップ又は被覆形材の縦方向に延びる複数の側面に位置する。この留め具又は挿入ロッドは、形材ストリップの縦方向軸線に対して平行をなし、かつ、その他端は、支持形材に形成されて横方向に延びる挿入スロットに係合する。そして、挿入ロッド又は挿入形材は、形材ストリップの材料によって作られて、溶接シームによって形材ストリップに接合されることが好ましい。これらの挿入ロッドは、形材ストリップを両側で補完し、かつ、溶接結合のおかげで、使用中の支持形材の内部表面に対する信頼性の高い保護を形成する。
【０００９】
本発明の更に他の特徴によれば、形材状の挿入ロッドの挿入端の厚さは、支持形材の挿入スロットの幅に対応し、この結果、構成部品は互いに堅固に取付けられる。
【００１０】
レール状の支持形材のレール頭に載置される溝のような形状の形材ストリップを用いて、挿入ロッドを、形材ストリップのベース・プレートに一体的に形成されたサイド・アームに連結すること、及び、他方において、そのサイド・アームから突出する少なくとも一つのロッド部分を用いて、挿入ロッドを、支持形材に対応するように配置された挿入スロットに挿入することは、有利であると証明された。溶接シームは、その形材ストリップのサイド・アームの端面に延在することが好ましい。
【００１１】
一つの溝アームによって形材ストリップのサイド・アームの内面に当接する、ほぼＶ字形の横断面を有する溝状の挿入ロッドが好ましく、このため、他方の溝アームは、形材ストリップの縦方向軸線の方向に向けられる。この設計では、支持形材のレール頭に形成されるスロットの横断面形状も、同様に、Ｖ字形であり、レール頭の側面、又は、縦方向表面に延在する溝アームは、縦方向凹所によって形成される。
【００１２】
本発明による他の挿入ロッドは、かどのある断面を有し、一方の溝アームはサイド・アームの内面に当接し、他方の溝アームは、形材ストリップのベース・プレートから離隔する方向に傾斜し、又は、その代わりに形材ストリップのベース・プレートに向かって延在する。この場合、上述の二つの溝アームによって画成される角度は９０°よりも大きい角度であるべきであり、この角度は約１１０°であることが好ましい。
【００１３】
本発明の範囲には、又、ほぼ半円形の横断面を備えた挿入ロッドが含まれる。この挿入ロッドは、その湾曲部の頂点で、その外面を、形材ストリップのサイド・アームの端面の縁部に溶接され、形材ストリップの二つの挿入ロッドは、共通の中央軸線に関して配置され、かつ、互いに口を開けた状態になるように配置される。この中央軸線は複合形材の横断面軸線と交差し、かつ、また、複合形材の複数の側面に平行をなす。同様に、レール頭の二つの縦方向表面のそれぞれに形成された挿入ロッドの中央軸線は、レール頭に連結される挿入ロッドの内部形状に適合した横断面形状を有する、ビードの位置を規定し、このビードの位置は、挿入ロッドの自由端を挿入するための挿入スロットによって、二つの側面のそれぞれに画成される。
【００１４】
本発明によるレール頭のための挿入形材又は挿入ロッドの他の実施形態の横断面は、四分円部分と直線部分とから成り、この直線部分は、その内壁において、形材ストリップのサイド・アームに当接し、そして、サイド・アームの端面に溶接される。二つの挿入ロッドのこれらの四分円部分は、形材ストリップのベース・プレートの方向に延在し、又は、形材ストリップのベース・プレートから離隔する方向に延在する。この挿入ロッドの直線部分を挿入するためにレール頭に形成されたスロットは、この実施形態では、レール頭の縦方向表面に形成された縦方向凹所を含む。更に、対をなす同一の挿入ロッドが逆対称に配置された実施形態を提供することに留意すべきである。
【００１５】
本発明の更に他の特徴によれば、フック形状の横断面を有する挿入ロッドが、サイド・アームから距離を置いて形材ストリップのベース・プレートの方向に延在する自由屈曲部分を有し、この挿入ロッドは、その他端部で、サイド・アームの端面に溶接されている。
【００１６】
又、レール頭の表面から間隔を置いて一体的に形成され、かつ、レール頭の下面によって画成された、縦方向リブを、レール頭に形成されたスロット状凹所の下に係合させることが好ましいことが証明された。
【００１７】
フック形状の横断面を有し、かつ、形材ストリップのサイド・アームの内面から間隔を置いて延在する自由屈曲部分を有する、挿入ロッドを、前述のように取り付けることの代案としての実施形態においては、自由屈曲部分が、形材ストリップのベース・プレートから離隔する方向を向き、即ち、複合形材の底部領域の方向を指向する。この挿入ロッドは、又、サイド・アームの端面に溶接される。
【００１８】
本発明の他の実施形態によって、階段状の横断面を有する挿入ロッドが保護される。この挿入ロッドの一端は、形材ストリップのサイド・アームの内面に溶接され、この挿入ロッドの自由フック端を備えた他端は、レール頭の縦方向表面に形成されたペグ・ストリップの後方に係合する。
【００１９】
直線的な横断面を有する、即ち、ストリップ形状の挿入ロッドも、又、本発明の範囲内に含まれる。これらの挿入ロッドは、形材ストリップのサイド・アームに接する内面に配置され、かつ、これらの挿入ロッドが連続的な溶接シームによって接合される、各挿入ロッドに対応する端面から突出する。直線状の横断面を有するこのような挿入ロッドは、本発明に従って、挿入ロッドの一端において、形材ストリップのサイド・アームの端面に溶接され、かつ、複合形材の横断面の縦方向軸線に対して、ほぼ６０°乃至８０°の角度で、好ましくは、７０°乃至７５°の角度で傾斜している。
【００２０】
形材ストリップの縦方向軸に平行な直線状の挿入ロッド、即ち、例えば、５乃至１０ｍｍの直径を有する丸棒を、形材ストリップのサイド・アームの内側面に、ほぼサイド・アームの端面付近で固定することは、好ましいことであると証明されている。従って、この複合形材のレール頭の側面又は縦方向表面には、それぞれ、縦方向溝が形成され、この縦方向溝の底部は、丸棒に適合するように、湾曲した横断面を有することが望ましい。
【００２１】
異なる形状のレール本体も、又、本発明の範囲内に含まれる。即ち、箱形の支持形材であって、この箱形の支持形材の上部表面に板状の形材ストリップが載置され、この形材ストリップの複数の縦方向縁部には、それぞれ、溶接シームによって挿入ロッドが保持されている。ここで、形材ストリップの幅は支持形材の幅よりも小さく、各挿入ロッドは、支持形材に形成された階段状凹所に配置されたスロットに挿入される。
【００２２】
本発明は、又、複合形材の製造方法を保護する。この製造方法においては、頂部表面と複数の挿入スロットとを有する支持形材が軽金属から押出し成形され、挿入スロットが支持形材の両側面に同時に形成され、又、挿入ロッドが各挿入スロットに差し込まれ、そして、頂部表面を少なくとも部分的に覆う形材ストリップが、挿入ロッドの挿入スロットから張り出した部分に当接する。挿入ロッドは形材ストリップに連続的に溶接される。
【００２３】
このため、第一に、複数の固定ストリップ、複数の固定ロッド又は複数の挿入ロッドが、軽金属製形材、特に、アルミニウムベースの形材の内部に据え付けられ、加圧され、又は、圧延され、又は、溶接前に、或いは、その後に、前記支持形材の塑性変形によって堅固に圧延され、又は、加圧される。その後、大径の加圧ローラによって、この特殊鋼製の被覆形材を前述の軽金属製支持形材に押圧し、そして、この荷重下で、複数の固定ストリップ又は複数の挿入ロッドを被覆形材に左右同時に溶接する。
【００２４】
更に、前述のいわゆる被覆形材は、特殊鋼製のストリップであることが好ましく、このストリップは、コイルから切り出されて、圧延成形によって所望の形状を付与され、又は、切断テープとして直接使用される。挿入ロッドは、特殊鋼製のストリップであり、好ましくは、被覆形材と同じ合金である。挿入ロッドは、前述のコイルから切り出され、圧延成形、面取り加工、縁部の折曲げ又は折重ね加工によって、所望の形状を付与されるのが有利である。
【００２５】
前述の欠点を排除するため、被覆形材と挿入ロッド又は固定形材の全形材長にわたって、支持形材の押出し成形及び圧延成形のような、連続的に前進する複合形材が提案されている。結合は、形材長にわたる連続溶接により行われる。
【００２６】
たとえ、側面からのブラッシングの可能性、及び、形材の摩耗すべき部分が完全に摩滅し尽くした時においても、摩滅しないで残存する二つの滑動表面を確実に固定する機械的な固定の可能性を、共に保持した状態で、滑動面の幅をできるだけ大きくすることが要求される。又、公知の複合形材に比べて、取付け高さの許容差が減少することが望ましい。又、世界中の各地の製造業者が、大型の軽金属用押出成形機をアップグレードしなければならない可能性が排除されることも、望まれる。
【００２７】
本発明の更に他の利点、特徴及び詳細は、図面を参照してなされる、以下の好ましい実施例の記載から明らかになる。
【実施例１】
【００２８】
図１に示すように、１０５ｍｍの高さｈと、９２ｍｍの最大幅ｂとを有する複合形材１０は、レール形状の支持形材１２を構成し、支持形材１２は、レール本体１４と、レール・ステム２０によってレール本体１４に一体的に形成された無端レール頭２２とを有する。１０ｍｍの高さｃを有する二つの縦方向縁部１７は、レール本体１４の底面１６を画成し、８０ｍｍの距離ｂ１を隔てて、互いに平行に延在する。
【００２９】
レール本体１４の二つの屋根面１８は、これらの縦方向縁部１７から、複合形材１０の縦方向軸線Ａに交差する横断面中央軸線Ｑに向かって、僅かに上方へ傾斜させられ、そして、高さｈ１がほぼ３０ｍｍで、厚さｅがほぼ１８ｍｍのレール・ステム２０に同化する。レール頭２２の下面２６は、レール・ステム２０の上端から延在し、レール頭２２の縦方向縁部２４までほぼ上方に傾斜している。レール頭２２は７８ｍｍの幅ｂ２を有し、レール頭２２のほぼ２８ｍｍの外側高さｎが、レール頭２２の頂部表面２８の位置を画定している。
【００３０】
４ｍｍの幅ａと１８ｍｍの深さｔとを有する挿入スロット３０が、図１のレール頭２２のそれぞれの縦方向縁部２４から、ほぼ６０°の角度ｗで上方に傾斜して延在し、図２に示すように、挿入スロット３０の下方壁面は、レール頭２２の一種の縦方向リブ３４と同化している。この縦方向リブ３４の外面は、レール頭２２の下面２６によって形成されている。縦方向縁部２４には、Ｖ字形の横断面を有するスロット３０の空間的な延長部として、縦方向凹所３２が形成され、この縦方向凹所３２は、また、幅ａを有する。
【００３１】
複合形材１０によって作られたレール即ち支持形材１２は、本発明の特徴を明確にするために図示されていない押出成形機によって、軽金属材料から形成される。
【００３２】
レール形材１２又はそのレール頭２２の頂部又は上部表面２８は、６ｍｍの厚さｆを有し、かつ、鉄金属又は非鉄金属から作られた、形材ストリップ４０によって、最終段階において被覆される。この形材ストリップ４０は溝形の横断面を有し、形材ストリップ４０の複数のサイド・アーム４６がベース・プレート４２から延びている。これらのサイド・アーム４６は互いに平行に延びると共に、形材ストリップ４０の縦方向軸線Ｂに対して平行をなしている。これらのサイド・アーム４６は、２０ｍｍの高さｃ１を有し、レール頭２２の縦方向縁部２４に当接している。この位置で、形材ストリップ４０の外面４４は複合形材１０の上部表面を形成する。
【００３３】
図１及び２の実施例において、レール頭２２の上部表面２８に載置された形材ストリップ４０の各サイド・アーム４６に平行な軸と関連して、形材ストリップ４０の内面には、溝形状の挿入ロッド５０が配置され、挿入ロッド５０は、約６５°の頂角ｗ１を有する、ほぼＶ字形の横断面を有する。挿入ロッド５０の溝アーム４９、４９ｉは、挿入スロット３０の幅ａに対して僅かな空隙を生じる幅ａ１を有する。これらの溝アーム４９は直線状の横断面を有し、一方の溝アーム４９は、横断面の縦方向軸線Ｑに平行に延在する溝アーム４９の外面を、形材ストリップ４０のサイド・アーム４６の内面に、５ｍｍの接触幅ｃ２を以て当接させ、参照番号４８で示された溶接シームによって、サイド・アーム４６に対して密封状態に溶接される。溶接シーム４８は、形材ストリップのサイド・アーム４６の端面４７に延在する。他方の溝アーム４９ｉは、レール頭２２の隣接スロット３０に挿入される。こうして、複合形材１０の二つの複合部材１２、４０の永続的な密封結合が形成される。
【００３４】
図３の複合形材１０ａのレール頭２２ａは、Ｖ字形のスロットの代わりに、角張った横断面の挿入スロット３０ａを有する。挿入スロット３０ａは、形材ストリップ４０の対応する形状の挿入ロッド５０ａを受け入れるための幅（半径４ｍｍ）を有し、本来的に、図２の形状を呈する。レール本体１４の方向に向かう挿入ロッド３０ａは、レール頭２２ａの上方へ傾斜した縦方向リブ３４ａによって画成される。この挿入スロット３０ａは、挿入ロッド５０ａの横断面の自由端５５を受け入れ、挿入ロッド５０ａは、側面から見て、長手方向に延びる縦方向ストリップである。
【００３５】
図４に示す形材ストリップ４０は、又、本質的に図２に従って設計されている。この複合形材１０ｂでは、しかしながら、二つの挿入形材即ち挿入ロッド５０ｂは半円形の横断面を有し、それぞれの挿入ロッド５０ｂは、その頂部を、形材ストリップ４０のサイド・アーム４６の端面４７に溶接されている。複数の挿入ロッド５０ｂは、横断面の縦方向軸線Ｑに交差する中央軸線Ｍにおいて、相互の方向に開放し、これらの挿入ロッド５０ｂは、レール頭２２ｂにおいて、湾曲した横断面形状のビード３６を包囲する。ビード３６は、前後方向に延びる複数のリブ３４ｂによって、レール頭２２の両側に画成され、挿入ロッド５０ｂの横断面の端部を受け入れるための複数の挿入スロット３５を形成する。
【００３６】
図５は、二つの複合形材１０ｃ、１０ｄのうちの一方の半分が、それぞれ、横断面の縦方向軸線Ｑに末端を有し、他方の半分は、図示されていないが、それらに合うような形状に形成されている。図５の左側の形材ストリップ４０の設計との関係で、厚さａ１の挿入ロッド５０ｃの横断面は、湾曲部分５４と、直線部分４９ａとからなり、直線部分４９ａは形材ストリップ４０の対応するサイド・アーム４６に溶接されている。その湾曲部分５４はレール本体１４の方向に延在している。図５の右側の実施例では、挿入ロッド５０ｃは、湾曲部分５４が形材ストリップ４０のベース・プレート４２の方向に向かうように固定されている。両方の複合形材１０ｃ、１０ｄにおいて、前述の直線部分は、レール頭２２ｃ又は２２ｄの長手方向に延びる縦方向凹所３２の内部に位置し、この凹所３２は湾曲した横断面を有するスロット３０ｃに同化する。
【００３７】
図６は、又、二つの挿入形材又は挿入ロッド５０ｅを示し、これらの挿入形材又は挿入ロッド５０ｅは互いに反対方向に向いている。これらの挿入形材又は挿入ロッド５０ｅは、角度の付いた又は屈曲した、そして、本来的には同一の横断面形状を有し、これらに対応する複数のスロットが、複合形材１０ｅ、１０ｆのレール頭２２ｅ又は２２ｆに形成されている。これらの挿入ロッド５０ｅは、又、それらの自由屈曲部分５６を、レール頭２２ｅ又は２２ｆの幅ｋ１を有する平行軸ペグ・ストリップ３７の後ろに係合させて、形材ストリップのサイド・アーム４６の端面４７に溶接される。
【００３８】
本質的に階段状の横断面を有する挿入ロッド５０ｇが、図７の複合形材１０ｇの内部に延在し、この挿入ロッド５０ｇは、先ず、最初に、サイド・アーム４６の内面に溶接され、次いで、二番目に、レール頭２２ｇの長手方向に延びる縦方向表面２４に形成されたペグ・ストリップ３７の後ろに、その自由屈曲端部５６を係合させる。
【００３９】
直線状の横断面を有し、かつ、４ｍｍの厚さａ２を有する、挿入ロッド５１が、図７の複合形材１０ｈの形材ストリップ４０のサイド・アーム４６に当接する内面に配置され、そして、サイド・アーム４６に平行な自由横断面端部を、レール頭２２ｈのペグ・ストリップ３７の後ろに係合させるように、挿入ロッド５１をサイド・アーム４６の端面４７に溶接する。
【００４０】
図８の両方の実施例において、１５ｍｍの自由長ｋを有する直線状の挿入ロッド５１は、挿入ロッド５１が、横断面の縦方向軸Ｑに対してほぼ７０°乃至７５°の角度ｗ２をなして、内部方向に延在するように、形材ストリップ４０の両方のサイド・アーム４６のそれぞれの端縁又は端面４７に溶接される。同図の左側の複合形材１０ｉでは、挿入ロッド５１はベース・プレート４２の方向に向かって延び、他方の複合形材１０ｋでは、挿入ロッド５１はベース・プレート４２から離隔する方向に向かって延びている。レール頭２１ｉ又は２２ｋの対応するスロット３０は、それぞれ、前後方向に延びるリブ３４又は３４ａの上に延在している。
【００４１】
図９乃至１３の複合形材１０ｅは、図３のために記載された形状の二つの挿入ロッド５０ａを含む。図３と対照して見ると、挿入ロッド５０ａの自由端５５は、いずれも、上方に向いて延びており、即ち、形材ストリップ４０のベース・プレート４２の方向に向かって延びている。
【００４２】
図１１によって、引き延ばされた長さが約１１６ｍｍであり、面積が約６９７ｍｍ２であり、ここで、直線に沿った幅ｑが６８ｍｍである、形材ストリップ４０の正確な形態を知ることができる［５３７３．１  ｇ／ｍを有する、材料番号  １．４０１６（Ｘ６Ｃｒ１７）の材料］。
【００４３】
図１２の挿入ロッド５０ａは、７．８ｍｍの長さｚを有する形材アーム５５と、５．８ｍｍの長さ（ｚｉ）を有する形材アーム５５ｉと、二つの端面５７とによって、６５°の角度ｙを画成する。図１３は、前述したスロット３０の長さと、レール頭２２ｅに形成された長手方向に延びる縦方向凹所３２とを示す。
【００４４】
図１４乃至１７は、図３の実施例に関し、図１０乃至１３に対して論じた一連の過程を示す。図１５は、図１１に対応する。図１６において、挿入ロッド５０ａの二つの形材ロッド５５、５５ｉの長さｚ又はｚ１は５．６ｍｍであり、角度ｙは、ここでは７６°である。
【００４５】
図１８乃至２１の形材ストリップ４０の二つのサイド・アーム４６の内側面には、それぞれ、７ｍｍの直径ｄを有する丸棒５２が溶接されている。ここで、形材ストリップ４０の引き延ばされた長さは約１１２ｍｍであり、その面積は約６７４ｍｍ２である［５１８９．８  ｇ／ｍを有する、材料番号  １．４０１６（Ｘ６Ｃｒ１７）の材料］。
【００４６】
レール頭２２ｍの２８ｍｍの高さｉを有する複数の長手方向縁部又は縦方向表面２４の垂直中心には、それぞれ、丸棒５２を締め付けた状態で受け入れるために、長手方向に延びる縦方向溝６０が形成され、縦方向溝６０の底部の横断面は半円形の輪郭を示している。
【００４７】
図２２乃至２４の複合形材１１の箱形支持形材１３は、１０５ｍｍの幅ｂ１と５０ｍｍの高さｈ２を備えた本質的に方形の横断面形状を有する。箱形支持形材１３は、複数の形材アーム６４によって両側面を画成された内部空間６２が形成され、これらの形材アーム６４から、それぞれ、上部表面２８に対して平行に、底部ウエブ６６が互いに突出している。底部ウエブ６６の幅ｂ３は２０ｍｍである。この上部表面２８は支持形材１３よりも幅が狭い。その理由は、箱形支持形材１３の複数の上部隅縁部は、それぞれ、５ｍｍの幅ｂ４の階段状凹所６８を有するからである。図２２の階段状凹所６８からスロット３１が延在する。スロット３１は、約３ｍｍの幅ａと、約９ｍｍの長さｔ１を有し、箱形支持形材１３の横断面領域を実質的に対角線方向に延在する。スロット３１は、角度をなした横断面を有する挿入ロッド５０ａを受け入れるという機能を果たし、挿入ロッド５０ａの一方の形材アーム５５ｉは、板形状の形材ストリップ４４の縦方向縁部７０に溶接されている。この板状の形材ストリップ４４の幅ｂは約９５ｍｍであり、その厚さｆは約５ｍｍである。その自由形材アーム５５はスロット３１内に位置する。
【００４８】
図２３及び２４の複合形材１１ａ及び１１ｂとこれらの支持形材１３とは、それらの形材ストリップ４１の挿入形材又は挿入ロッド５１ｋ又は５０の形状が異なる。図２３の挿入ロッド５１ｋは、複合形材１０ｈの挿入ロッドに似ているが、若干、湾曲している。図２４の挿入ロッド５０は、図１、２の挿入ロッドに対応する。しかし、挿入ロッド５０は、一方の溝アーム４９を形材ストリップ４１の下面４５に当接させて、次いで、溶接され、溶接シーム４８は、形材ストリップ４１の前後方向縁部７０と溝アーム４９の外面とに延在する。支持形材１３の隅部領域には、支持形材１３ｂの頂部表面又は上部表面２８の縦方向凹所３２と、階段状の凹所６８とが、相応じて成形され、これらの縦方向凹所３２と階段状の凹所６８との間には、ビード３６ａが、形材の縦方向軸線に平行に延在する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】二つの構成材からなるレール形状の複合形材の一部分の斜視図である。
【図２】図１の複合形材の横断面図と、この複合形材から取り外された一構成要素を示す図である。
【図３】図２の複合材料とは異なる構成の複合材料の横断面図である。
【図４】図２又は３の複合材料とは異なる構成の複合材料の横断面図である。
【図５】二つの異なる複合形材をそれぞれ半分の横断面で示す図である。
【図６】二つの異なる複合形材をそれぞれ半分の横断面で示す図である。
【図７】二つの異なる複合形材をそれぞれ半分の横断面で示す図である。
【図８】二つの異なる複合形材をそれぞれ半分の横断面で示す図である。
【図９】二つの複合材からなるレール形状の複合形材の一部分の斜視図であり、図１の実施例とは異なる実施例の斜視図である。
【図１０】図９の複合形材の横断面図である。
【図１１】複合形材の構成材の一実施例の端面図である。
【図１２】図１１の構成材に取付けられる二つの構成要素の側面図である。
【図１３】図１０の複合形材の二つの構成材を組付ける前の状態を示す横断面図である。
【図１４】二つの構成要素からなる複合形材の他の実施例の横断面図である。
【図１５】図１４に示した複合形材の一方の構成材の端面図である。
【図１６】図１５の構成材に取付けられる二つの構成要素の側面図である。
【図１７】図１４の二つの構成材が組付けられる前の状態を示す横断面図である。
【図１８】二つの構成要素からなる複合形材の更に他の実施例の横断面図である。
【図１９】図１８に示した複合形材の一方の構成材の端面図であり、図１１の構成要素に対応する構成材の端面図である。
【図２０】図１９の構成材に取付けられる二つの構成要素の側面図であり、図１２の構成要素に対応する構成材の端面図である。
【図２１】図１８の二つの構成材が組付けられる前の状態を示す横断面図である。
【図２２】複合形材の更に他の実施例の横断面図である。
【図２３】複合形材の更に他の実施例の横断面図である。
【図２４】複合形材の更に他の実施例の横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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2008538092.tif 000029
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