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Verfahren zur Herstellung hochwertiger, voller und hohler Konstruktionsstäbe mit Anschlussteilen, wie Gewindeansätzen od. dgl. und nach diesem Verfahren hergestellte An- schlussteile
Die Herstellung hochwertiger Metallstäbe erfolgt vielfach durch Kaltbearbeitung, vorzugs- weise durch Kaltverwindung ; bei letzterer wird durch eine gegen die Stabachse gerichtete radiale
Pressung der Randfaser eine erhöhte Streckgrenze und Bruchfestigkeit erzielt. Die Festigkeitssteigerung ist aussen, in den Randfasern, am stärksten, während der Kern seine ursprüngliche Festigkeit nahezu unverändert beibehält. Wird der so verfestigte Stab jedoch nachträglich einer Wärmebehandlung unterzogen, so gehen die verbesserten Festigkeitseigenschaften wieder verloren.
Es muss daher bei Verwendung kaltverfestigter Stähle, beispielsweise als Bewehrungseinlagen für Betonkonstruktionen, grundsätzlich jede Wärmebehandlung, z. B. Schweissen oder Warmbiegen, unbedingt unterlassen werden.
Dieser Umstand macht sich z. B. unangenehm bemerkbar, wenn hochwertige Stäbe solcher Art in Verwendung als Konstruktionselemente mit anderen Konstruktionsteilen verbunden werden sollen. Diese Verbindung darf auf jeden Fall nur so erfolgen, dass eine auf die Kaltverfestigung folgende Wärmebehandlung der Stabelemente zur Gänze oder in Teilen unnötig ist und dass die die Träger der Verfestigung bildenden Randfasern in keiner Weise verletzt bzw. zerstört werden.
Es sind Verfahren zur Verbindung der Enden hintereinander angeordneter stabförmiger Eisenkonstruktionselemente bekannt, bei welchen den Stabenden durch Anschweissen von Formstücken die für die Herstellung der Verbindung erforderliche Gestalt gegeben wird, worauf die Streckung der Stäbe und sodann die Verbindung durch Verschrauben, Verbolzen od. dgl. herbeigeführt wird. Bei diesen bekannten Verfahren werden bei Stäben mit ein-oder zweiteiligem Gesamtquerschnitt von flacher Form mit Einbuchtungen seitlich Füllstäbe, Platten usw. angeschweisst.
Werden die so vorbereiteten Stäbe im kalten Zustand verwunden, so tritt eine Verfestigung nur im laufenden Stab, aber nicht in den die seitlichen Ansatzstücke tragenden Enden ein.
Der schroffe Querschnittsübergang vom laufenden Stab zum Ansatzstück verhindert ein allmähliches Auslaufen der Verfestigung, so dass die im Bereich der Schweissnähte liegenden Teile der laufenden Stäbe keinerlei Verfestigung erfahren können. Daraus ergibt sich, dass am Übergang vom laufenden Ansatzstück ein schroffer Wechsel in der Materialgüte sich ausbildet.
Beim Verfahren gemäss der vorliegenden Er- findung werden hingegen die Ansatzstücke in der Verlängerung der Stäbe angebracht und sodann die Stäbe bis zu den Ansatzstücken kalt verfestigt. Das Anbringen der Ansatzstücke erfolgt beispielsweise entweder in einem Warmbearbeitungsverfahren, z. B. durch Aufstauchen der Enden der Einzelstäbe oder die Ansatzstücke werden an die Stirnflächen der Einzelstäbe stumpf angeschweisst.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist bei Stabquerschnitten jeder Art verwendbar und ermöglicht sanfte Übergänge vom Querschnitt des laufenden Stabes zum Ansatzstück, vollkommen nebenspannungsfreie Einleitung der Stabkraft in die Ansatzstücke. Das Verfahren vermeidet das Auftreten schädlicher Kerbwirkungen durch schroffe Querschnittsänderungen.
Der Anschlussteil mit Stabende wird vorteilhaft so ausgebildet, dass der Querschnitt des Stabendes über ein konisches Zwischenstück in den Querschnitt des Ansatzstückes übergeht. Werden die so vorbereiteten Stäbe einer Kaltverfestigung unterzogen, dann nimmt die Verfestigung von einem Höchstwert im laufenden Stab im Bereich des konischen Querschnittsüberganges allmählich bis auf den Wert Null ab. Das Produkt aus Streckgrenze und Querschnittsfläche vom Stab, Zwischenstück und Ansatz ist im wesentlichen in allen diesen Teilen gleich. Die Ansatzstücke werden also zur Aufnahme der gleichen Beanspruchungen befähigt, wie die verfestigten Stäbe.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäss ausgebildeter Konstruktionsstäbe dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Stab mit aufgestauchtem Gewindeansatz, Fig. 2 einen Stab mit durch Stumpfschweissung angeschlossenem Gewindeansatz und Fig. 3 ein beiderseits mit Gewindeansatz versehenes Zugband für Dachkonstruktionen, in kleinerem Massstab.
Im ersten Ausführungsbeispiel Fig. 1 ist auf das Ende des Stabes B der Gewindeansatz A
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warm aufgestaucht. Der so vorbereitete Stab wird kalt verwunden. Der Durchmessser des Ansatzes ist grösser als der des vergüteten Stabes B und vermag mindestens die gleichen Zugkräfte aufzunehmen wie dieser, bleibt aber anderseits infolge seines grösseren Durchmessers unverwunden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel Fig. 2 ist das Ansatzstück A auf den Stab B stumpf aufgeschweisst, wobei die Schweissstelle in einer Entfernung vom Beginn des konischen Teiles C des Ansatzstückes liegt, dass die Schweissbacke noch auf dem kurzen zylindrischen Teil C angesetzt werden kann.
Der Konstruktionsstab B nach Fig. 3 bildet einen Teil eines Zugbandes, wie es bei einfachen Dachkonstruktionen verwendet wird. Er wird mit einem Ende mittels einer grossen Beilagscheibe und einer Mutter im Mauerwerk verankert, mit dem zweiten Ende über ein in der Mitte der Dachkonstruktion liegendes Spannschloss mit einem zweiten gleichartigen Stab verbunden, dessen zweites Ende in gleicher Weise wie der erste Stab im Mauerwerk verankert ist. Der Stab besteht in seiner gesamten Länge aus gewalztem Material und erhält an seinen beiden Enden die Gewindeansatzstücke A entweder gemäss Fig. 1 aufgestaucht oder gemäss Fig. 2 stumpf angeschweisst.
Nach dem Anbringen dieser Ansatzstücke wird der Stab kalt verwunden, während die, grösseren Durchmesser besitzenden Ansatzstücke unverwunden bleiben.
Versuche haben gezeigt, dass die kaltverfestigten
Schweissstellen, d. h. die Stumpfschweissungen, die nachträglich kaltverwunden wurden, die volle Festigkeit des anschliessenden kaltverwundenen Materials besitzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung hochwertiger, voller und hohler Konstruktionsstäbe mit Anschlussteilen, wie Gewindeansätzen, Flanschen od. dgl., nach welchem an den Enden von Einzelstäben vor der Kaltverfestigung, vorzugsweise Kaltverwindung den Anschluss ermöglichende Ansatzstücke angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Ansatzstücke in der Verlängerung der Stäbe an deren Enden, z. B. in einem Warmbearbeitungsverfahren, durch Aufstauchen der Enden der Einzelstäbe oder durch Aufschweissen an die Stirnflächen der Einzelstäbe angebracht und sodann die Stäbe bis zu den Ansatzstücken kalt verfestigt werden.
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