<B>Stange</B> zur .Armierung <B>von Beton..</B> Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stange zur Armierung von Beton, insbesondere auf jene Art von Armierungs- Stangen, welehe durch Walzen hergestellt werden.
Die erfindungsgemässe Stange ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mit diametral gegen überliegenden Gruppen von Längsrippen ver sehen ist, welche mit Bezug auf die Längs- aehse der Stange geneigt und in jeder Gruppe so lang sind, dass sie über den grössten Teil von 180 um die Stange verlaufen, wobei ;
jede Rippe mindestens eine Flanke aufweist, die mit dem Radius der Stange in einem Winkel steht, der nicht kleiner ist als der Winkel R minus dem Winkel S, wobei der Winkel R gleich dem Winkel ist, dessen Tangente gleich [0,675 (10B)<I>112</I> X (Rillen- dul#ehmesser)114] und Winkel S gleich einem Winkel. von
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Grad ist, wobei B gleich der Höhe der Rippe, und der Rillendurch- messer gleich dem Aussendurehmesser der Walzen minus zweimal die Tiefe der Rillen ist.
Der Erfindungsgegenstand soll nun an Hand der beiliegenden, Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert wer den. Fig.l ist ein Aufriss eines Walzwerkes, das sieh für die Herstellung der Armierungs- stange eignet. Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Walzwerk nach Fig.1, in welchem das I4Talzen einer Stange dargestellt wird.
Fig. 3 ist ein Seitenaufriss eines Teils einer Armierungsstange, wobei ein Teil davon im Schnitt dargestellt ist.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3 in der Pfeilrichtung gesehen.
Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht der Stange wie Fig. 3, welche die Stange zeigt, nachdem sie um l80 gedreht worden ist, wobei ein Teil der Stange im Schnitt dargestellt ist.
Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, nachdem die Stange um 90 in der Richtung gedreht worden ist, welche den Oberteil gegen den Betrachter führt.
Fig.7 ist eine Ansicht wie Fig.3 einer gegenüber der Stange in Fig. 3 abgeänderten Form.
Fig. 8 ist eine vergrösserte Teilansicht der Stange im Querschnitt und zeigt die Form der Rippen.
Fig.9 ist ein Fragment eines Schnittes der Stange.
Fig. 10 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 5, die die Stange jedoch darstellt, nachdem diese um 90 um ihre Achse gedreht worden ist.
Fig.11 ist ein Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 10 mit Blick in der Pfeilrich tung.
Fig.12 ist eine Ansicht ähnlich Fig.10, die eine Stange von leicht verschiedener Kon struktion zeigt, insofern als die Rippengrup- pen auf gegenüberliegenden Seiten der Stange mit ihren Enden versetzt sind.
Fig.13 ist ein Querschnitt nach der Linie 13-13 von Fig.12 mit Blick in der Pfeilrich tung.
Fig.14 ist ein vergrösserter Querschnitt im Fragment, der die Konstruktion einer der Rippen auf einer Stange zeigt.
Eine Armierungsstange nach Fig.2 bis 8 umfasst einen massiven Körper- oder Kernteil 1.0, der an diametral gegenüberliegenden Stel len mit. parallelen Rippen 11 und 12 versehen ist, die in der Längsrichtung der Stange ver laufen, und diametral gegenüberliegende, in der Längsrichtung angeordnete Gruppen von schraubenförmigen Rippen 1.3, 14, welche sieh in @ den Zwischenräumen zwischen den Rippen 11 und 12 befinden und an ihren Enden in diese Rippen übergehen.
Die Querrippen 13 und 14 stellen Gewinde segmente dar. Die Rippen einer Gruppe sind Abschnitte eines rechtsgängigen Gewindes und diejenigen der andern Gruppe Abschnitte eines linksgängigen Gewindes, so dass die be nachbarten Rippenenden der Gruppen 13 und 14, die dargestellt sind, wie sie in gemein samen querverlaufenden Ebenen enden, mit Bezug auf die benachbarten Rippen 11 und 12 in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind.
Wenn die Stange deshalb in der in Fig.3 dargestellten Stellung betrachtet wird, laufen die schraubenförmigen Rippen 1.3 und 14 von der linken gegen die rechte Seite der Stange zusammen, während sie, wenn die Stange in der in Fig. 5 dargestellten Stellung betrachtet wird, von der rechten gegen die linke Seite der Stange zusammenlaufen.
Die Längsrippen 11 und 12 und die Quer rippen 13 und 14 sind auf der ganzen Länge ihrer Verbindung mit dem Kern 10 mit einer schrägen Flanke versehen; diejenige zwischen den Querrippen und dem Kern ist mit 15, diejenigen zwischen den Längsrippen und dem Kern mit 16 bezeichnet.
Das Walzen der Stange erfolgt beispiels weise durch den Walzapparat, der im schweize rischen Patent Nr. 276478 beschrieben ist und dessen in den Seitenstützen eines Walzen- Ständers gelagerten Walzen bei 17 und 18 an medeutet und durch ein geeignetes Mittel (nicht dargestellt) angetrieben werden.
Die zu walzenden Stangen werden in Über einstimmung mit der üblichen Praxis für das Walzen von Armierungsstan-en in zusammen gehörige konkave Rillen auf den Walzen ein geführt, so dass sie quer zur Drehachse der Walzen verlaufen; der dargestellte Apparat ist, bei 19 mit neun Gruppen solcher zusam- mengehöri-rer Rillen versehen, von denen je doch nur die Flächen einer Gruppe als mit rippenbildenden Nuten 20 und 21. versehen dargestellt. sind, welche den schraubenförmi gen Querrippen entsprechen, die auf der Stange zu bilden sind. Dabei ist es klar, dass in dem speziellen dargestellten Apparat alle Kaliber entsprechend mit Nuten versehen sind.
Zwischen den Walzen 17 und 18 ist ein Abstand 22 vorhanden, in welchen das Ma terial der Stange (das im Schnitt. 23 der Stange in Fig. 2 mit ovalem Querschnitt dar gestellt ist), aus welchem die Armierungsstange beim Walzen hergestellt erden soll, beim Walzen ausgepresst wird, um die Rippen 1.1 und 1.2 auf der Stange zu bilden.
Die auf der Stange zu bildenden Rippen sind Abschnitte von rechts- bz-,v. linksgängigen Gewinden und deshalb können die rippenbil denden Nuten 20 und 21. der Rillen in den Walzen zur Herstellung der Nuten beim Wal zen der Stange mittels einer Sehneidbank gemäss dem sehweizerisehen Patent Nr. 273474 auf einfache Weise gebildet werden.
Wie aus dem erwähnten Patent verständlich ist, muss das zur Herstellung der rippenbil denden Nuten 20 und 21. verwendete Werk zeug so, geformt sein, dass es die schrägen Flanken auf der Führungsseite der Rippen mit einem solchen Winkel G zur Vertikalen bildet, dass sieh ein (,'leiten zwischen Werk stück und Werkzeug und eine Beschädigung an der Stange und an den \Talzen während des Walzens vermeiden lässt. Dieser Winkel ist auf der Rippe in Fig. 8 eingezeichnet.
Es hat sich erwiesen, dass es für eine Stange jedes gegebenen Durchmessers wünsch- bar ist, die Höhe der Rippe für jeden gege benen Winkel der Rippe mit dem Zwecke zu beschränken, dass sich beim Walzen ein Glei ten zwischen Werkzeug und Werkstück und eine Besehädigung vermeiden lässt. Es wurde eine Formel zur Bestimmung der Höhe der Rippe entwickelt, die folgendermassen lautet Rippenhöhe B = (0,0464 X Nenndurchmes ser der Stange) + 0,5 mm, wobei der Nenn durchmesser der Stange gleich dem Durch memer der glatten runden, im Gewicht ent sprechenden Stange in der Nenngrösse der Stange ist.
Ferner wurde eine Formel entwickelt, mit tels welcher sich der Winkel G in jedem Fall bestimmen lässt. Diese Formel lautet Winkel G = Winkel R - Winkel S, wobei Winkel R gleich dem Winkel ist, dessen Tangente gleich [0,675 (10B) 112 (Rillendurch- messer)114] und
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in welcher Formel B = Rippenhöhe und Rillendurehmesser = Aussendurchmesser der Walzen minus zweimal die Tiefe der Rille ist, wobei Walzen mit einem Aussendurehmesser von 37-1 mm und einer Rillentiefe von 16 mm verwendet werden.
Bei Anwendung der obenstehenden For meln ist die Rippenhöhe die maximale zii- lä.ssige Höhe, während die Rippen mit der durch die Formeln bestimmten Höhe, wie auch die Rippen geringerer Höhe ohne Gefahr eines Gleitens zwischen Werkstüek und 'Werk zeug oder der Beschädigung verwendet wer den können.
Gleicherweise ist. es bei der Anwendung der Formel für Winkel Gr wiehtig, zu wissen, dass Winkel von kleinerem )V ert als der dureli. die Formel bestimmte nicht verwendet werden können, ohne dass die Gefahr eines Gleitend zwischen Werkstück und Werkzeug und einer Beschädigung besteht, woraus hervorgeht, dass Winkel verwendet werden können, die grösser als die durch die Formeln bestimmten sein dürfen.
Diese Formeln sind anwendbar für Stangen versehiedener Grössen, lind können beim Walzen von allen für ein handelsübliches Assortiment benötigten Stangengrössen ver wendet werden, d. h. von Grössen um 9 bis 31 mm und darüber.
Bei Betrachtung der Bedeutung des Win kels G muss es klar sein, dass die dadurch gesetzte Begrenzung nur auf den Leitwinkel der Rippe auf der Stange gilt, damit die be arbeitete Stange sich beim Austritt aus den Walzen sauber und einwandfrei von denselben trennt. Mit Leitwinkel wird die vordere oder nach vorn laufende Flanke der Querrippe bezeichnet. Aus diesem Grunde können die hintern Flanken der Rippen jeden beliebigen Winkel aufweisen.
Bei der vorliegenden Aus führungsform haben die hintern Flanken der Rippen dieselben Winkel wie die Leitflanken, um Gleichmässigkeit in jeder Richtung zu er zielen, doch ist dies nicht unbedingt nötig.
Auf Grund der Tatsache, dass die rippen bildenden Nuten auf den Walzen mit Bezug auf die Achse der Stange geneigt sind, wird jedes Einschliessen von Dampf oder Wasser zwischen den Walzen während des Walzens vermieden, wobei sich der offensichtliche Vor teil ergibt, dass Kantenverletzungen und ähn liche Beschädigungen der Walzen und Stangen vermieden werden.
In der Regel wird es sich als wünschbar erweisen, eine Stange zu schaffen, die höchste zulässige Rippen und die steilsten zulässigen Winkel der Leitfläche der Rippen aufweist. So konstruierte Stangen haben nach Ein bettung in Beton ausgezeichnete Bindewir kung. Dementsprechend kann die erste oben angeführte Formel zur Bestimmung der Maxi- malhöhe der Rippen einer Stange einer ge wissen Grösse, nachher kann die zweite Formel zur Bestimmung des steilsten zulässigen Win kels für die Leitflächen dieser Rippen ver wendet werden. Auf diese Weise kann ein unerwünsehtes Gleiten zwischen der Stange und den Walzen vermieden werden.
Natürlich kann die zweite Formel, wenn maximale Rip penhöhen nicht erwünscht sind, trotzdem zur Schaffung einer Leitflanke auf den Rippen mit grösstmöglicher Steilheit verwendet wer den. Die Form der Armierungsstange nach Fi-. 7, welehe in der im Zusammenhang mit der in Fig.3 bis 6 dargestellten Stange be- sehriebenen Art hergestellt werden kann, ist dieselbe wie diejenige, die in den letzterwähn- ten Figuren gezeigt wird, ausgenommen,
dass die Enden der sehraubenförmigen Rippen von gegenüberliegenden Rippengruppen gegenein ander um eine Distanz gleich der Hälfte der Distanz zwischen den Rippen einer Gruppe versetzt sind, statt in derselben Querebene zu. liegen. Der Wert dieser versetzten Abstände kann beliebig variiert werden.
Aus Fig.9 bis 14 geht hervor, dass die Stange die Form eines massiven, im wesent- liehen zylindrischen Körpers oder Kernteils 40a aufweist, der mit diametral gegenüber liegenden, in der Längsriehtung der Stange verlaufenden parallelen Rippen 41a, 42a ver sehen ist, wobei diametral gegenüberliegende Rippen 13a, 44a zwischen diesen Längsrippen .11a., 12a, angeordnet sind, die diese an ihren Enden berühren.
Die Rippen 43a. und 11a, sind jeweils Segmente einer Schraube und. eine Gruppe ist ein Segment einer rechts gängigen und die andere ein Segment einet linksgängigen Schraube, wodurch die benaeh - bart.en Enden der Rippen beider Gruppen, welche bei den Rippen 41a und 12a enden, hinsichtlich einer Ebene, die senkrecht auf der Stangenaehse steht, in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind.
So laufen die sehrau benförmig angeordneten Rippen 43a und 44a, wenn die Stange wie in Fig.14 betrachtet wird, vom linken Ende gegen das rechte Ende der Stange wie dargestellt zusammen, während sie, wenn die Stange um 180 gedreht wird, in der entgegengesetzten Richtung zusammen laufen.
Die Rippen .13a und 14a weisen geneigte Flanken auf, die durch den Winkel G oder durch jeden Winkel, der grösser ist. als Winkel G, bestimmt sind (siehe Fig. 10), und sie sind an ihrem Fuss mit. Kehlen versehen, welch in Fig.11 bei F' dargestellt sind. Ähnliche Kehlen ' sind am Fuss der parallelen Längs- rippen. 41a. Lind .12a. vorgesehen.
Die Kehlen -erden in erster Linie zum Zwecke vorgesehen, Taschen oder Eeken zu vermeiden, welche nicht leicht zugänglieli und durch den Beton füllbar wären, wenn die Stange zur Armierung verwendet wird.
Die Kehlen können vergrössert werden, um den Rippenflanken eine allgemein konkave Form zu vermitteln.
Wie vorgä.nZig bemerkt, bestimmt der nach der Formel bestimmte Winkel G die Annäherungsgrenze an die Vertikale, welche ohne Gefahr eines Gleitens zwischen Stange und Walzen angewendet werden kann, und infolgedessen können ebenfalls grössere Win kel oder Konkav-,verte für Kehlen welche in die effektive Wirksamkeit der Formel fallen, ohne Gefahr der Besehädig2ing, dureh Gleiten während des Walzprozesses verwendet -erden.
Wie in Fig.12 und 13 ",-ezei1t, können die diametral gegenüberliegenden Rippengruppen 1-3'a, und .11'a, statt. wie in Fig.10, wo sie aufeinander stossen, versetzt angeordnet wer den. Der Grad der Versehiebung kann in jedem bestimmten Fall variieren.
Auf Grund der sehraubenförinigen An ordnung der Rippen in der Stange nach Fig.10 und nach Fig.12 haben die derart konstruierten Stangen an jeder Stelle fast identischen Querschnitt., vorausgesetzt, dass der Sehraubenwinkel der Rippen mit Bezug auf ihre Steigung gross -enug ist,.
Diese Tat- saelie vergrössert die Leichtigkeit des Walzens wesentlich und schafft ferner eine Stange, die auf ihrer ganzen Länge viel gleiehinässiger ist.
Die besehriebene Armierungstange besitzt eine solche Form, dass sie im wesentlichen gleichmässige Bindefähigkeit aufweist, um den in ihrer Längsrichtung darauf wirkenden ent gegengesetzten Kräften Widerstand zu leisten, ferner eine hohe Bindefähigkeit zum Wider stand g@eg en andere Kräfte,-die sonst auf die Stange wirken können.
Die Form der Stange ist derart, dass die Belastung, der sie in Beton eingebettet aus- gresetzt ist, im wesentlichen gleichmässig ver teilt wird, wodurch der W iderstand der Stange gegen das Rutschen im Beton ver- grössert und ein besserer Schutz gegen das Reissen des Betons unter verschiedenen Bela- stung-en gewährleistet wird.
Der Querschnitt ist zweckmässig an jeder Stelle der Stange derselbe, wodurch die Stan <U>-</U>e auf ihrer ganzen Länge gleichmässig stark ist und bei der Verarbeitung zu einer gewünschten Form die Tendenz, sieh aus einer gemeinsamen Ebene zu drehen oder zu ziehen, ausgeschaltet ist.
Die Form der Stange bedingt, dass sie dem Beton die beste Möglichkeit verschafft, mit ihr un o-eachtet ihrer Stellung beim Giessen des Betons - horizontal, vertikal oder in einer Zwischenlage - zu binden.