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Die Erfindung betrifft einen Draht oder Stab, insbesondere Spanndraht für Spannbetonbewehrung, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Herstellung.
Die für Spannbetonkonstruktionen hergestellten Spanndrähte wurden bisher in drei Ausführungen, u. zw. in glatter, gekerbter und verlitzter Form hergestellt. Die Herstellung des eine glatte Oberfläche aufweisenden Spanndrahtes ist die einfachste und billigste. Die Vorteile der einfachen Herstellbarkeit des glatten Spanndrahtes der einfachen Herstellbarkeit des glatten Spanndrahtes werden aber dadurch beeinträchtigt, dass die sogenannte Verankerungslänge dieses Spanndrahtes, d. h. jene Länge, in der er Kräfte durch Haftung an den ihn umschliessenden Beton weiterleitet, zu gross ist.
Diese Nachteile werden mit bei den herkömmlichen nicht gespannten Stahlbetonkonstruktionen verwendeten Betonbewehrungsstäben vermieden. Diese Stähle unterscheiden sich von den glatten Betonstählen dadurch, dass die Manteloberfläche mit Riefen, Kerben und Rippen von verschiedenem Ausmass und Abstand versehen ist, die auch mit der Längsachse des Betonbewehrungsstabes verschiedene Neigungswinkel einschliessen.
Eine solche Oberflächengestaltung wurde auch schon für die Spanndrähte von Spannbetonkonstruktionen vorgeschlagen. Da derartige Spanndrähte wegen ihrer ausserordentlich grossen Festigkeit und Härte aber schwierig herzustellen sind, haben sich derartige Drähte nicht durchgesetzt, nicht zuletzt auch wegen des Auftretens von Mikrorissen und der dadurch bedingten Verminderung der Dauerfestigkeit.
Die mit den sogenannten verlitzten Spanndrähten gesammelten Erfahrungen waren nicht viel günstiger.
Beispielsweise werden drei dünne Drähte zu einem Spanndraht zusammengedreht, wobei jedes Drahtelement ein Spanndraht mit glatter Oberfläche ist, und da auch sie aus hochfestem und hartem Material hergestellt sind, erfordert das Verdrehen zu einem Strang einen bedeutenden Kraftaufwand, was nicht selten einen Drahtbruch verursacht. Wegen der Kostspieligkeit dieser Technologie fanden auch die verlitzten Spanndrähte bei Spannbetonkonstruktionen keine Anwendung in grösserem Umfang.
Zur Beseitigung dieser Nachteile wurde die Herstellung solcher Spanndrähte angeregt, deren Manteloberfläche mit einer unregelmässigen Schraubenfläche versehen ist. Ein solcher Spanndraht wurde bisher so hergestellt, dass der Grunddraht oder das Drahtelement-dessen Querschnitt vom Kreis abweicht-durch ein in der zur Längsachse normaler Ebene wirkendes Drehmoment verdreht wurde.
Das Durchziehen ohne irgendwelche Abflachung des ursprünglich einen Kreisquerschnitt aufweisenden Drahtes durch ein spezielles Ziehwerkzeug mit unregelmässiger Schraubenfläche liefert ähnliche Ergebnisse.
Die durch diese Methoden hergestellten Drähte erweisen sich aber vom Standpunkt der Haftung im Beton aus kaum günstiger als die glatten Drähte. Ihre Verankerungslänge ist nämlich noch immer verhältnismässig gross.
Eine bekannte Methode zur Herstellung von Rippenstählen ist in der USA-Patentschrift Nr. 2, 260, 779 beschrieben, bei der das kaltgewalzte Profil abgeflacht und nach dem Abflachen tordiert wird. Bei dieser Methode werden die einzelnen Fasern des Drahtprof1ls aber durchgeschnitten, was die mechanischen Eigenschaften des fertigen Produktes wesentlich verschlechtert.
Einen ähnlichen Nachteil besitzt der warmgewalzte Rippenstahl nach der brit. Patentschrift Nr. l, 102, 820.
Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der oben erwähnten technischen und wirtschaftlichen Nachteile, u. zw. die Herstellung eines Drahtes oder Stabes, insbesondere eines Spanndrahtes für die Spannbetonbewehrung, der, im Querschnitt gesehen, an mindestens zwei diametral gegenüberliegenden Stellen abgeflacht ist, dessen Verankerungslänge aber so kurz ist, wie beim Rippenstahl, der einfach und billig hergestellt werden kann. Ein solcher Stahl weist die Besonderheit auf, dass die Oberfläche des Drahtes oder Stabes mit einem kaltgezogenen, an den abgeflachten Stellen unterbrochenen Schraubengewinde versehen ist.
Um das gesetzte Ziel zu erreichen, wurden zwei Herstellungsmethoden gefunden.
Gemäss der einen wird ein einen Kreisquerschnitt aufweisender Draht zuerst zwischen Walzen längs wenigstens zweier Erzeugender abgeflacht und dann, vorzugsweise im gleichen Arbeitsgang, durch ein mit einem Gewindeloch versehenes, vorzugsweise frei rotierendes Ziehwerkzeug gezogen.
Nach der andern Verfahrensweise wird der Draht oder Stab durch ein mit wechselnder Winkelgeschwindigkeit getriebenes Ziehwerkzeug gezogen, so dass an der Oberfläche des Drahtes oder Stabes eine Verrippung mit wechselnder Gewindesteigung entsteht.
Zur Herstellung des erfindungsgemässen Drahtes wird mit Vorteil eine Vorrichtung verwendet, die wenigstens zwei die Abflachung bewirkende Walzen sowie ein mit Gewindeloch versehenes, gegebenenfalls mit wechselnder Winkelgeschwindigkeit getriebenes Ziehwerkzeug aufweist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. l zeigt den Querschnitt eines ursprünglich einen Kreisquerschnitt aufweisenden Spanndrahtes nach der Abflachung längs zweier Erzeugender. Fig. 2 stellt schematisch die Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemässen Drahtes oder Stabes dar. Fig. 3 zeigt die Vorrichtung in Draufsicht.
In Fig. l ist ein Spanndraht dargestellt, der ursprünglich einen Kreisquerschnitt besass und der längs zweier Erzeugender-l--abgeflacht wurde. Nach dei \b flachung wird auf der Manteloberfläche des Drahtes ein Schraubengewinde ausgebildet, das infolge der Abflachung diskontinuierlich verläuft. Wie ebenfalls aus den Zeichnungen ersichtlich ist, wird der ursprünglich regelmässig kreisförmige Querschnitt --3-- vorteilhaft bis zum Schraubengewindegrund abgeflacht.
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Prinzipiell ist dieses Ziehwerkzeug --7 -- auch zur Herstellung von Draht mit kontinuierlicher Schraubengewindefläche geeignet.
Die diskontinuierliche Schraubengewindefläche wird dadurch erhalten, dass durch das Ziehwerkzeug --7-- kein Draht mit regelmässigem Kreisquerschnitt, sondern ein schon abgeflachtes Drahtelement durchgezogen wird. Das bloss abgestützte, sonst freilaufende Ziehwerkzeug--7--wickelt sich um das durchgezogene abgeflachte Drahtelement--6--und erzeugt dadurch die unregelmässige Schraubengewindefläche--2--.
Der Vorteil des Spanndrahtes mit schraubengewindeförmiger Oberfläche gemäss der Erfindung besteht darin, dass gleich wie im Falle eines glatten Drahtes alle seine Querschnitte gleichwertig sind, seine Verankerungslänge aber so kurz wie die der geriffelten Spanndrähte ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Draht oder Stab, insbesondere Spanndraht für die Spannbetonbewehrung, der, im Querschnitt gesehen,
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dass die Oberfläche des Drahtes oder Stabes mit einem kaltgezogenen, an den abgeflachten Stellen unterbrochenen Schraubengewinde versehen ist.