CZ544590A3 - Steel rod for reinforcing cast materials, particularly concrete and process for producing thereof - Google Patents
Steel rod for reinforcing cast materials, particularly concrete and process for producing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ544590A3 CZ544590A3 CS905445A CS544590A CZ544590A3 CZ 544590 A3 CZ544590 A3 CZ 544590A3 CS 905445 A CS905445 A CS 905445A CS 544590 A CS544590 A CS 544590A CZ 544590 A3 CZ544590 A3 CZ 544590A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- steel wire
- circle
- section
- cross
- radius
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
- B21C1/003—Drawing materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special drawing methods or sequences
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
- B21C37/045—Manufacture of wire or bars with particular section or properties
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
- E04C5/02—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance
- E04C5/03—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance with indentations, projections, ribs, or the like, for augmenting the adherence to the concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Wire Processing (AREA)
Abstract
Description
(57) Obrysová čára (4) průřezu ocelového drátu má tvar trojramenné epitrochoidy a podél vytvořených pásů jsou provedena pozvolna vznikající a zanikající žebra (5) s konstatním stoupáním závitu, jejichž maximální hloubka odpovídá rozdílu mezi poloměrem (rk) kružnice průřezu opsané a poloměrem (rb) kružnice vepsané. Stacionárním průvlakem (2) se protahuje výchozí ocelový drát (1) s kruhovým průřezem nebo eventuálně předtvářený ocelový drát (6), čímž vznikne polotovar ocelového drátu (8) s trojramennou trochoidní obrysovou čarou (4) a se zmenšeným průřezem o 16 až 30 %, načež se polotovar ocelového drátu (8) protahuje upevněným, ale volnoběžným otočným průvlakem (3) s tažným otvorem tvaru šestiúhelníka se zaoblenými vrcholy, se zakřivenými, spirálními plochami s konstatním stoupáním.(57) The contour line (4) of the steel wire cross-section is in the form of a three-armed epitrochoid, and along the formed strips are gradually formed and disappearing ribs (5) with constant thread pitch, maximum depth corresponding to difference between radius (rk) rb) inscribed circles. The stationary die (2) extends the starting steel wire (1) with a circular cross-section or possibly a pre-formed steel wire (6) to form a steel wire blank (8) with a three-armed trochoid contour line (4) and reduced cross-section by 16 to 30% whereupon the steel wire blank (8) is passed through a fixed but idle rotary die (3) with a hexagonal draw hole with rounded peaks, with curved, spiral surfaces with a constant pitch.
Vynález se týká ocelového drátu pro zpevnění litých materiálů, zejména betonu, a způsobu jeho výroby.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steel wire for reinforcing cast materials, in particular concrete, and to a method for producing the same.
Ocelový drát podle vynálezu slouží nejen pro zesílení betonu, popřípadě jeho předepnutí, nýbrž se používá i v jiných oblastech techniky. Používání ocelového drátu se například rozšíří lo i v gumárenském průmyslu, přičemž některé výrobky jsou zpevněny ocelovým drátem, např. dopravní pásy nebo gumové pneumatiky u vozidel. Vzhledem k tomu, že největší množství ocelových drátů se používá v železobetonových konstrukcích, bude použité řešení podle vynálezu popsáno v souvislosti s betonem, přičemž hlavní aspekty použití platí i v jiných oblastech .The steel wire according to the invention serves not only for reinforcing the concrete or its prestressing, but is also used in other fields of technology. For example, the use of steel wire is also widespread in the rubber industry, with some products being reinforced with steel wire, eg conveyor belts or rubber tires for vehicles. Since the largest number of steel wires is used in reinforced concrete structures, the solution used according to the invention will be described in connection with concrete, and the main aspects of use also apply in other areas.
Běžné ocelové dráty, které se používají pro zpevnění betonových konstrukcí se vyrábějí bu3 přímo válcováním nebo dalším zpracováním drátů získaných válcováním. Ocelové dráty používané pro předpětí betonu s vysokou odolností proti vzniku trhlin (R = 1600 - 2000 MPa) jsou výrobky tažené zastudena.Conventional steel wires which are used to reinforce concrete structures are produced either directly by rolling or by further processing of wires obtained by rolling. Steel wires used for prestressing of concrete with high crack resistance (R = 1600 - 2000 MPa) are cold drawn products.
Ocelový drát předepjatý v betonu má za úkol v líté železobetonové konstrukci, aby tato konstrukce mohla být zatěžována i silou rovnou té, která v ní vzniká, a která vyvolá tahové napětí. Součinnost mezi ocelovým drátem a betonem je zaručena zakotvením, které je velmi podpořeno žebrem provedeným na ocelovém drátu. Žebro má proto za úkol přenášet sílu mezi betonem a ocelovým drátem.The steel wire prestressed in concrete has the task of a cast reinforced concrete structure, so that the structure can be loaded with a force equal to that which is generated in it and which causes tensile stress. The interaction between the steel wire and the concrete is guaranteed by anchoring which is greatly supported by the rib made on the steel wire. The rib therefore has the task of transferring the force between the concrete and the steel wire.
Žebro u známých ocelových drátů určené pro předpětí a zpevnění betonu má buá di skont inuáIní nebo periodický tvar nebo je provedeno spirálovitě. Průřez ocelového drátu s periodickým žebrem není nijak konstantní, protože na vnější části ocelového drátu tvoří žebro různé opakující se vtisky, z čehož vyplývá, že průřez u vtisků je zřetelně menší.The ribs of the known steel wires intended for prestressing and reinforcing the concrete are either discontinuous or periodic in shape or in the form of a spiral. The cross-section of the steel wire with the periodic rib is not constant, since on the outside of the steel wire the rib forms various repetitive indentations, which implies that the cross-section of the indentations is clearly smaller.
Ocelový drát se spirálovým žebremmá při působení žatí- 4 žení tendenci v betonu se kroutit. Odstranění nebo zabránění «The steel wire with spiral ribs has a tendency to twist in the concrete under load. Remove or prevent «
kroucení ocelového drátu je dosaženo například zdeformováním kruhového průřezu drátu, například otlučením na obou stranách nebo se žebro provede přerušované nebo se žebrovité pásy vytvarují s opačným stoupáním závitu. Jak u periodického žebra, tak u spirálových žeber existují ostré přechody, rohy a je dobře známo, že tato místa v sobě koncentrují napětí, a jsou tedy v důsledku vytvoření napěíových špiček náchylná ke vzniku trhlin.twisting of the steel wire is achieved, for example, by distorting the circular cross-section of the wire, for example by knocking on both sides, or the rib is intermittent or the ribbed strips are formed with opposite thread pitch. Both the periodic rib and the spiral ribs have sharp transitions, corners, and it is well known that these spots concentrate stress within themselves and are therefore prone to cracking due to the formation of voltage spikes.
Popsané nedostatky vznikají v průběhu používání těchto drátů, přičemž periodická žebra u známých ocelových drátů, popřípadě zdeformování kruhového průřezu je nutno považovat z hlediska výroby za nevýhody. V průběhu výroby ocelového drátu se totiž tažením drátu, v oddělených pracovních operacích vytvař ovává periodické žebro nebo deformuje průřez, čímž v materiálu ocelového drátu primární vláknitá struktura - vzniklá při tažení - v průběhu dalších pracovních operací rozruší sekundární vláknitou strukturu, čímž se značně ovlivní mechanické vlastnosti ocelového drátu (počet ohybů, prodloužení).The described drawbacks arise during the use of these wires, and the periodic ribs of the known steel wires or the deformation of the circular cross-section must be regarded as disadvantages in terms of production. Indeed, during the production of steel wire, by drawing the wire, in separate working operations, a periodic rib is formed or the cross-section is deformed, thereby breaking the secondary fibrous structure in the steel wire material during the subsequent working operations, thereby greatly affecting the mechanical properties of steel wire (number of bends, elongation).
Jako příklad známého řešení se uvádí maďarský patent HU-PS 159 837, vekterém je popsán ocelový drát a způsob jeho výroby. Navržené řešení zde slouží k výrobě ocelových drátů s wivrr· nízkou pevností (R = 1200 MPa). Podle tohoto řešení se drát m vytahuje zastudena, přičemž se pozvolna vytváří a zaniká šikmé žebro skupinou válců pro zploštění a opětné tvoření žebra.An example of a known solution is the Hungarian patent HU-PS 159 837, in which a steel wire and a process for its production are described. The proposed solution is used here for the production of wivrr · low strength steel wires (R = 1200 MPa). According to this solution, the wire m is pulled cold, whereby the inclined rib is gradually formed and disappeared by a group of rollers for flattening and re-forming the rib.
Jednou z nevýhod zmíněného způsobu se ukazuje to, že zpracování profilovanými válci ze skupiny válců, které žebro tvarují, je velmi nákladné.One of the disadvantages of said method is that processing with profiled rollers from the group of roll-forming rollers is very expensive.
Další nevýhodou je, že životnost válců je v důsledku vysokého namáhání malá. Při výrobě ocelových drátů s vysokou pevností (R = 1600 - 2000 MPa) je životnost válců v důsledku zvýšeného namáhání tak krátká, že jejich použití se zdá nesmysIným.A further disadvantage is that the service life of the rollers is low due to high stress. In the manufacture of high-strength steel wires (R = 1600-2000 MPa), the life of the rolls is so short that the use of the rolls seems unreasonable due to increased stress.
Maďlarský patent HU-PS 158 074 navrhuje řešení pro výrobu ocelových drátů s vysokou pevností. Podle tohoto řešení zplošíují dva navzájem protilehlé válce - jako jeden pár válců drát s kruhovým průřezem, načež se na takto vytvořeném profilovém drátu vytvaruje spirální žebro s konstantním závitovým stoupáním, a sice pomocí volnoběžného průvlaku s tažným otvorem, se zakřivenou spirální plochou. Protože spirální žebro samo o sobě uspokojivější přilnavost k betonu - v důsledku zkroucení - nezaručuje, než hladká válcová plocha, je nutno u tohoto řešení provést zploštění.The Hungarian patent HU-PS 158 074 proposes a solution for the production of high-strength steel wires. According to this solution, two opposing rollers flatten as a pair of rollers a wire with a circular cross-section, whereupon a spiral rib with a constant thread pitch is formed on the profile wire so formed, by means of a free-run die with a pull hole with a curved spiral surface. Since the spiral rib itself does not provide more satisfactory adhesion to the concrete - due to the torsion - than a smooth cylindrical surface, a flattening is required in this solution.
I u tohoto ocelového drátu je v místě styku zploštěné a válcové části hrana, která má tendenci ke vzniku trhlin.Even with this steel wire there is an edge at the point of contact of the flattened and cylindrical part, which tends to develop cracks.
Další nevýhoda spočívá v tom, že vzhledem k vysoké pevnosti se hladké válce procesu tažení přizpůsobí pouze s obtížemi. Další nevýhodou je, že u malých rozměrů nelze s plnou jistotou nijak uskutečnit jejich uložení.A further disadvantage is that, due to the high strength, the smooth rolls of the drawing process are difficult to adapt to. A further disadvantage is that, in the case of small dimensions, their placement cannot be realized with any certainty.
Pro pořádek je nutno ještě poznamenat, že u drátů s hladkým, nebo výlučně spiráiovým žebřem lze dosáhnout uspokojivého zakotvení teprve tehdy, když se zakroutí do pramenů. Pramen se může dále ještě víc zakroutit. Naproti tomu, když se má použít víc ocelových drátů v pramenech, vzniknou další náklady, které se ještě zakrucováním zvýší, protože se jedná o zvláštní oddělenou pracovní operaci.For the sake of convenience, it should be noted that for wires with smooth or exclusively spiral ribs, a satisfactory anchorage can be achieved only when they are twisted into strands. The spring may further twist even further. On the other hand, when more steel wires are to be used in the strands, additional costs arise, which are further increased by twisting, since this is a separate operation.
Úkolem vynálezu je odstranit chyby, nedostatky a jiné nevýhody známých řešení a vytvořit ocelový drát vyrobený tažením za studená, který má ve všech průřezech rovnoměrné žebro, v místech přechodu žebra do drátu nemá žádné rohy vytvářející ostrý přechod, a který má charakteristickou strukturu vláken a sekundární vláknitost. J SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to eliminate the defects, drawbacks and other disadvantages of the known solutions and to provide a cold-drawn steel wire having a uniform rib in all cross sections, no sharp transition corners at the rib-wire transition points. fibrity. J
Úkolem způsobu podle vynálezu je vyrobit drát postupem nijak podstatně se neodlišujícím od běžného tažení zastudena, přičemž způsob podle vynálezu má být jednodušší a levnější, bez nějakých zvláštních pracovních operací a prostředků, celkově tedy shrnuto, výroba by měla být provedena v jediné operaci a běžná struktura vláken a sekundární vláknitost drátů tažených zastudena nesmí být v žádném případě porušena.The object of the method of the invention is to produce the wire in a manner not substantially different from conventional cold drawing, the method of the invention being simpler and cheaper, without any particular operation and means, in summary, production should be done in a single operation and conventional structure the fibers and the secondary fibrity of the cold-drawn wires shall in no case be impaired.
Úkol vynálezu je splněn ocelovým drátem pro zpevnění litých materiálů, zejména betonu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obrysovou čarou jeho průřezu je trojramenná epitrochoida a na jeho povrchu jsou vytvořena spirálovitě podél tří vytvořených pásů plynule vystupující a zanikající žebra fSUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is achieved by a steel wire for reinforcing cast materials, in particular concrete, according to the invention, in which the outline of its cross-section is a three-armed epitrochoid and spirally formed and continuously extending ribs f
s konstantním stoupáním, jejichž maximální hloubka odpovídá rozdílu mezi poloměrem průřezu opsané kružnice a poloměrem ve psané kružnice.with a constant pitch whose maximum depth corresponds to the difference between the cross-section radius of the circumscribed circle and the radius in the written circle.
Podstatou způsobu výroby ocelového drátu podle vynálezu je, že drát se tvaruje z drátu kruhového průřezu v průběhu procesu tažení zastudena průvlakem s průřezem tvaru epitrochoidní obrysové čáry, načež se podrobí protahování zastudena v otočném průvlaku, v jehož průběhu se tažným otvorem dohotoví a vytvarují spirálovitá žebra a konečný tvar průřezu oceIového drátu.The principle of the steel wire production process according to the invention is that the wire is formed from a wire of circular cross-section during a cold drawing process through a die having an epitrochoid contour line cross section, then subjected to cold drawing in a swivel die. and the final cross-sectional shape of the steel wire.
Zkouškami bylo zjištěno, že mezi poloměrem opsané kružnice epitrochoidní obrysové čáry určující průřez ocelového drátu a poloměrem vepsané kružnice může být poměr nejvýše 1,15. Současně je výhodný takový tvar, když stoupání žeber činí 10 až 15 násobek průměru střední kružnice mezi oběma zmíněnými kružnicemi a uvnitř je šest žeber. Tato žebra jsou ostatně spirálovitá a periodická.Tests have shown that there may be a ratio of not more than 1.15 between the radius of the circumscribed circle of the epitrochoid contour line defining the steel wire cross section and the radius of the inscribed circle. At the same time, such a shape is advantageous when the pitch of the ribs is 10 to 15 times the diameter of the center circle between the two circles and there are six ribs inside. Moreover, these ribs are spiral and periodic.
Výhodné je, když způsob podle vynálezu představuje proces složený z více pracovních operací. Může nastat případ, že drát, který slouží jako výchozí kus, je nutno podrobit předtvářecí operaci, aby se získal ocelový drát s odpovídající kvalitou povrchu a správnými rozměry. Materiál v tomto stavu je označen jako předtvářený ocelový drát. Toto pojmenování zůstane i potom, co se v průběhu provádění způsobu podle vynálezu předtváření uchová, alespoň v průběhu vlastního způsobu podle vynálezu.Advantageously, the method of the invention is a process comprising a plurality of operations. It may be the case that the wire serving as the starting piece has to be subjected to a pre-forming operation in order to obtain a steel wire with adequate surface quality and correct dimensions. The material in this state is referred to as pre-formed steel wire. This naming will remain even after the preforming has been retained during the process according to the invention, at least during the process according to the invention itself.
Předtvářený ocelový drát, který má válcový nebo kruhový průřez, je ve studeném stavu protahován stacionárním průvlakem jehož tažný otvor určuje průřez s trojramennou epitrochoidní obrysovou čarou..Kružnice opsaná průřezu má průměr d^ (poloměr r^)· Průřez polohotového ocelového drátu (polotovaru) vzniklý v průběhu zmíněného tváření je o 16 až 30 % menší než průřez předtvářeného drátu. To znamená, že protahováním stacionárním průvlakem dojde ke zmenšení průřezu o 16 až 30 %.The preformed steel wire having a cylindrical or circular cross-section is drawn in the cold state by a stationary die whose drawing opening determines the cross section with a three-armed epitrochoid contour line. The circumscribed circle has a diameter d ^ (radius r ^). formed during said forming is 16 to 30% smaller than the cross section of the preformed wire. This means that by stretching the stationary die, the cross-section is reduced by 16 to 30%.
Proto se polotovar ocelového drátu s průřezem s expitrochoidní obrysovou čarou dále protahuje otáčejícím se průvlakem - stejně ve studeném stavu. Tažný otvor otočného průvlaku má hexagonální průřez se zaoblenými vrcholy a má žebrům odpovídající spirálně zakřivené plochy se stálým stoupáním. Tento otočný průvlak, sám o sobě známý, je volnoběžný a je upevněn obvyklým způsobem. Výrobek, který opouští otáčející se průvlak je ve smyslu vynálezu označen jako hotový ocelový drát. Na konci dokončovacího procesu se může hotový ocelový drát navíjet na buben.Therefore, the steel wire blank with an expitrochoid contour line is further drawn through the rotating die - equally in the cold state. The draw hole of the swivel die has a hexagonal cross-section with rounded tips and has ribs corresponding to a spiral curved surface with a constant pitch. This rotary die known per se is freewheeling and fixed in the usual manner. For the purposes of the invention, the article which leaves the rotating die is referred to as a finished steel wire. At the end of the finishing process, the finished steel wire can be wound onto a drum.
Vzdálenost Ivrcholů šestiúhelníka se sraženými vrcholy v průřezu rotujícího průvlaku je shodná s průměrem d^ opsané kružnice epitrochoidní obrysové čáry (I= d^), a současně vzdálenost l^ ploch šestiúhelníka odpovídá průměru d^ vepsa- 10 né kružnice epitrochoidní obrysové čáry (I= d^). Tímto způsobem se na ocelovém drátu vytváří protažením otočným průvlakem žebro, které vůči podélné ose ocelového drátu probíhá šikmo, se šesti úseky, a podél tří vzniklých pásů se pozvolna tvaruje a zaniká, přičemž výška žeber představuje rozdíl mezi poloměrem r^ opsané kružnice a poloměrem r^ vepsané kružnice, tj· rk - rb·The spacing of the hexagons of the chamfer with the chamfered cross-section of the rotating die is equal to the diameter d ^ of the circumscribed circle of the epitrochoid contour line (I = d ^), and at the same time d ^). In this way, a rib is formed on the steel wire by elongating the swivel die, which runs obliquely to the longitudinal axis of the steel wire, with six sections, and along the three strips formed is slowly shaped and disappears, the rib height being the difference between the radius r. ^ inscribed circles, ie · r k - r b ·
Uvnitř žebrování činí vzájemná vzdálenost žeber 1,6 až 2,5 násobek středního průměru naznačeného v obrysové čáře průřezu ocelového drátu, tj.Inside the ribs, the spacing between the ribs is 1.6 to 2.5 times the mean diameter indicated in the contour line of the steel wire cross-section, ie.
1,6 d - 2,5 d, přičemž di + d, k b1.6 d - 2.5 d, with di + d, kb
Maximální výška žeber je 4 až 7 % jen naznačeného středního průměru d. Takto vzniklé žebrování se vytvaruje bez jakýchkoli dalších technologických operací protažením v průvlac í ch.The maximum rib height is 4 to 7% of the indicated mean diameter d only. The ribs formed in this way are shaped without any other technological operations by stretching in the girders.
U zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu jsou nástroje potřebné pro eventuální předtváření, válce pro odchylování a pohyb ocelového drátu a stacionární průvlak a otočný průvlak uspořádaný účelně tak, že ocelový drát se může tvarovat jen v jediném výrobním procesu. Zařízení musí být samozřejmě opatřeno jinak potřebnými o sobě známými prostředky, například pro mazání a chlazení a pro uložení otočných nástrojů jsou nutná příslušná ústrojí zachycující axiální a radiál ní zat í žen í.In the apparatus for carrying out the method according to the invention, the tools required for eventual preforming, rollers for deflection and movement of the steel wire and the stationary die and rotary die are expediently arranged such that the steel wire can be formed in only one production process. Of course, the device must be equipped with means which are otherwise known per se, for example for lubrication and cooling and for accommodating rotary tools, suitable devices are required to accommodate axial and radial loads.
Tvarování zvláštních tažných otvorů v průvlacích se s výhodou provede pomocí elektrojiskrového obrábění. Elektroda potřebná pro elektrojiskrové obrábění může být vyrobena zařízením podle maSarského patentu 156 607.The shaping of the special drawing holes in the girders is preferably carried out by electro-spark machining. The electrode required for spark erosion machining can be produced by a device according to Hungarian patent 156,607.
Pro řešení podle vynálezu může být epltrochoida určena následujícími vztahy:For the solution according to the invention the epltrochoid can be determined by the following relations:
cos scos s
r . cos 4 e př i čemž = poloměr kružnice pro odvození a odvalování trochoidy, = par ame t r.r. cos 4 e where = radius of circle for derivation and rolling trochoids, = par ame t r.
Poloměr kružnice trochoidě opsané:Radius of the circle trochoid:
Γυ = (4 + Ά ) . r Γ υ = (4 + Ά). r
Poloměr kružnice trochoidě vepsané;Circle radius inscribed;
Střední poloměr r = 4 . rMean radius r = 4. r
Plocha průřezu ohraničeného epitrochoidními křivkami ocelového drátu podle vynálezu se může v praxi nahradit plochou kružnice se středním poloměrem.The cross-sectional area bounded by the epitrochoid curves of the steel wire according to the invention can in practice be replaced by a flat circle with a medium radius.
Hodnota parametru %činí ~ 0,28, přičemž se jeví účelným použít hodnotu 0,18 až 0,19.The value of the% parameter is ~ 0.28, and it seems appropriate to use a value of 0.18 to 0.19.
Podstatným znakem ocelového drátu podle vynálezu tedy je, že obrysová čára průřezu je trojramennou epitrochoidou, přičemž maximální hloubka žebrování odpovídá rozdίIu po Ioměru kružnice průřezu opsané, podél tří vzniklých pruhů a poloměru kružnice vepsané, přičemž žebrování/se pozvolna tvaruje a zaniká a je provedeno se stálým stoupáním.An essential feature of the steel wire according to the invention is therefore that the contour line of the cross-section is a three-armed epitrochoid, the maximum rib depth corresponding to the difference along the radius of the cross-section circumscribed, along the three lines formed and the radius inscribed. constant climb.
U výhodného provedení navrženého ocelového drátu činí podíl poloměru kružnice průřezu opsané a poloměru kružnice vepsané nejvýše 1,15, .přičemž stoupání žeber je 10 až 15 násobkem středního průměru průřezu.In a preferred embodiment of the proposed steel wire, the fraction of the circumscribed circle radius and the circle radius inscribed is at most 1.15, the rib pitch being 10 to 15 times the mean diameter of the cross-section.
Podstatným znakem způsobu podle vynálezu je, že ocelový drát s kruhovým průřezem sloužící jako výchozí materiál nebo i eventuálně jinak předtvářený ocelový drát se protahuje stacionárním průvlakem, čímž se průřez zmenší o 16 až 30 % a vznikne polotovar ocelového drátu s trojramennou epitrochoidní obrysovou čarou, načež se tento polotovar protahuje volnoběžným, ale pevně podepřeným otočným průvlakem, který má zakřivené, spriální plochy s konstantním stoupáním a tažný otvor se šestiúhelníkovým průřezem se zaoblenými vrcholy, u něhož vzdálenost ploch šestiúhelníka odpovídá průměru kružnice, která je vepsaná jako vnitřní tangenta k obrysové čáře hotového ocelového drátu, zatímco vzdálenost vrcholů šestiúhelníka odpovídá průměru opsané kružnice - která je tangentou hotového ocelového drátu -au něhož odpovídá průměr zmíněné opsané kružnice průměru koncentrické kružnice opsané vrcholům šestiúhelníka.An essential feature of the method according to the invention is that the steel wire with a circular cross-section serving as a starting material or even a possibly otherwise pre-formed steel wire is drawn through the stationary die, thereby reducing the cross-section by 16-30% and forming a steel wire blank with a three-armed epitrochoid contour line. this semi-finished product extends through a freewheel but rigidly supported swivel die having curved, spiral surfaces with a constant pitch and a hexagonal cross-section with rounded apex where the distance between the hexagonal areas corresponds to the circle diameter inscribed as an internal tangent to the contour line steel wire, while the distance of the hexagon peaks corresponds to the diameter of the circumscribed circle - which is the tangent of the finished steel wire - and to which the diameter of said circumscribed circle corresponds to the diameter of the concentric circle of opsa hexagon peaks.
Ocelový drát podle vynálezu a způsob jeho výroby budouThe steel wire according to the invention and the process for its production will be
-Udále blíže objasněny s odkazem na přiložené výkresy, na nichž obr. 1 znázorňuje průřez jedním provedením ocelového drátu podle vynálezu, obr. 2 znázorňuje důležitější části zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu, obr. 3 znázorňuje průřez ocelového drátu před předtvářením a průřez polotovaru ocelového drátu, naznačené za sebou a obr. 4 znázorňuje průřez tažné díry otočného průvlaku a průřez polotovaru ocelového drátu naznačené za sebou.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a cross-section of one embodiment of a steel wire according to the invention; FIG. 2 shows the most important parts of an apparatus for carrying out the method of the invention; and FIG. 4 shows a cross-sectional view of the draw hole of the rotary die and a cross-section of a steel wire blank.
U ocelového drátu 9 podle vynálezu znázorněného na obr. v příčném řezu je dobře patrná ep i t r ocho i dn í obrysová čára 4_ a žebro 5. Kružnice opsaná obrysové čáře 4 je znázorněna ten kou čarou. Je označen průměr d^ opsané kružnice a průměr d^ vepsané kružnice. Když se použije toto označení, je možno vyjádřit střední průměr následujícím vztahem:In the cross-section of the steel wire 9 according to the invention, the contour line 4 and the rib 5 are clearly visible. The circle described by the contour line 4 is represented by a thin line. The diameter d op of the inscribed circle and the diameter d v of the inscribed circle are indicated. When this designation is used, the mean diameter can be expressed as follows:
- 15 d. + d, k b přičemž střední poloměr r má hodnotu- 15 d. + D, k b where the mean radius r is
Z obr .FIG.
rozdίIu mezi né kružn i ce, jednoznačně poloměrem r^ u· rk- %.the difference between the circles, unequivocally the radius r ^ u · r k-%.
vyplývá, že výška žebra 5 odpovídá opsané kružnice a poloměrem r^ vepsapř i čemžit follows that the height of the rib 5 corresponds to the circumscribed circumference and the radii r ', and thus
Výhodně se geometrické poměry zvolí tak, že maximální výška žebra 5 odpovídá 4 až 7 % středního průměru.Preferably, the geometric conditions are selected such that the maximum rib height 5 corresponds to 4 to 7% of the mean diameter.
Obr. 2 znázorňuje možné provedení zařízení pro výrobu ocelového drátu podle vynálezu a způsob výroby podle vynálezu bude popsán podle tohoto zařízení.Giant. 2 illustrates a possible embodiment of a steel wire manufacturing apparatus according to the invention and a manufacturing method according to the invention will be described according to this apparatus.
Výchozí ocelový drát jl představuje v příkladném provedení způsobu podle vynálezu použitý materiál. Tento materiál se musí podle potřeby podrobit tepelnému zpracování, nutné je předtváření ploch, eventuálně se může měnit přípravnými nástroji 11 průřez. V průběhu pracovního postupu zajišíují dopravu drátu, jeho vedení a odchylování válce 10 . Dosud zmíněné pracovní operace jsou samy o sobě známé, nepatří k okruhu předmětu vynálezu. V průběhu tohoto tváření se průměr materiálu postupně zmenšuje, pevnost se zvyšuje.The starting steel wire 11 represents in the exemplary embodiment of the method according to the invention the material used. This material must be subjected to heat treatment as necessary, surface pre-shaping is necessary, or the cross-section may be changed by the preparation tools 11. During the working procedure, they ensure the transport of the wire, its guide and deflection of the roller 10. The above-mentioned working operations are known per se and do not fall within the scope of the invention. During this molding, the diameter of the material gradually decreases and the strength increases.
Po eventuálním předtváření vznikne ocelový drát, o jehož tváření způsobem podle vynálezu - v užším smyslu - vlastně jde. To znamená, že jednotlivé pracovní operace pýedtváření se mohou provádět v oddělených, samostatných procesech.Upon eventual pre-forming, a steel wire is formed, which is in fact in the narrower sense formed by the method according to the invention. This means that the individual preforming operations can be performed in separate, separate processes.
Předtvářený drát - který je ve studeném stavu - se protahuje stacionárním průvlakem 2. Tažný otvor má průřez trojramenné epitrochoidy. Předtvářený ocelový drát 6 vstupující do průvlaků 2 má kruhový průřez, přičemž vystupující polotovar ocelového drátu 8 - jak je vidět na obr. 3 - je profilován.The preformed wire - which is in the cold state - is drawn through the stationary die 2. The pull hole has a cross-section of a three-armed epitrochoid. The preformed steel wire 6 entering the die 2 has a circular cross-section, wherein the protruding steel wire blank 8 - as seen in Fig. 3 - is profiled.
V průběhu protahování ve stacionárním průvlaků 2 se zmenšuje průřez ocelového drátu - v závislosti na kvalitě materiálu o asi 16 až 30 %.During the drawing in the stationary dies 2, the cross-section of the steel wire decreases - depending on the material quality by about 16 to 30%.
Z obr. 3 vyplývá, že předtvářený ocelový drát 6. má ještě kruhový průřez, který může být charakterizován po předtvářeníFigure 3 shows that the preformed steel wire 6 still has a circular cross-section that can be characterized after preforming
U-z ΜΗΛ'^ί.'ο.ιζ.ί'.Α' ι,λ.. < , . .. . . . . .. .U-z ΜΗΛ '^ ί.'ο.ιζ.ί'.Α' ι, λ .. <,. ... . . . ...
- 17 průměrem D\ (Průměr D% po eventuálních předtvářecich je menší, než výchozí průměr D) . Polotovar ocelového který vznikne protažením ve stacionárním průvlaků 2, řez s troj ráme nnou epitrochoidální obrysovou čarou operac í ch drátu 8, má p r ů Způsob podle vynálezu bude dále blíže objasněn za pomoci obr. 4. Polotovar ocelového drátu 8 se přetváří pomocí otočného průvlaků j3 na hotový ocelový drát 9. Otočný průvlak 3 má tažný otvor, jehož průřez má tvar šestiúhelníku se zaoblenými vrcholy. Průřez je naznačen obrysovou čarou 7. Tažný otvor má zakřivené spirální plochy s rovnoměrným stoupáním v axiálním směru.- 17 diameter D \ (Average D % after any preforming is smaller than the starting diameter D). The steel billet formed by elongation in the stationary die 2, a cross-section with a three-frame epitrochoidal contour line of the operating wires 8, has a method according to the invention. The rotary die 3 has a draw hole whose cross section is hexagonal with rounded tips. The cross-section is indicated by the contour line 7. The pulling opening has curved spiral surfaces with a uniform pitch in the axial direction.
Otočný průvlak 3 je uložen známým způsobem, přičemž je volnoběžný. U šestiúhelníku s obrysovou čarou 7 a sraženými vrcholy odpovídá vzdálenost l^ vrcholů průměru d^ opsané kružnice u průřezu polotovaru ocelového drátu 8 s obrysovou čarou 4, přičemž současně odpovídá vzdálenost Iploch průměru d^ vepsané kružnice. Tvarování otvoru otočného průvlaků 3 se provádí elektrojiskrovým obráběním.The rotary die 3 is mounted in a known manner and is freewheeling. In a hexagon with a contour line 7 and chamfered peaks, the distance l l of the diameter d d of the circumscribed circle corresponds to the cross-section of the steel wire blank 8 with the contour line 4, while the distance I area corresponds to the diameter d ^ of the inscribed circle. The shaping of the swivel die 3 is carried out by electro-spark machining.
Hotový ocelový drát 9 se navijí na buben 12 (obr. 2).The finished steel wire 9 is wound onto a drum 12 (FIG. 2).
Síla potřebná pro tažení může být vyvozena částečně tímto bubnem 12.The pulling force may be exerted in part by this drum 12.
Ocelový drát podle vynálezu, který je vyroben způsobem podle vynálezu má vysokou pevnost, například u ocelového drátu průměru 5 mm je tato pevnost R = 1600 - 2000 MPa.The steel wire according to the invention produced by the process according to the invention has a high strength, for example, for a steel wire of 5 mm diameter, this strength is R = 1600-2000 MPa.
mm
Výhodou řešení podle vynálezu je, že žebrování se provádí bez případných oddělených technoIgických operací, pouze protahováním v průvlacích 2, 3.An advantage of the solution according to the invention is that the ribbing is carried out without any separate technology operations, only by stretching in the girders 2, 3.
Další výhoda spočívá v tom, že ocelový drát podle vynálezu si udržuje v průběhu tažení zastudena vzniklou strukturu vláken, sekundární vláknitost·, čili má výhodné mechanické vlastnosti, jako například počet ohybů a prodloužení.A further advantage is that the steel wire according to the invention maintains the cold-formed fiber structure, secondary fibrousness during the drawing process, thus having advantageous mechanical properties, such as the number of bends and elongations.
Další výhoda ocelového drátu podle vynálezu spočívá v tom, že jeho vysmeknutí či vyklouznutí z I itého mater iáIu, napřiklad betonu a jeho kroucení je zabráněno vytvořením žebrování tvaru epitrochoidy. U takového geometrického tvarování nejsou žádné ostré rohy, čímž u hotového drátu nevzniknou žádná místa s koncentrací napětí.A further advantage of the steel wire according to the invention is that its slipping or slipping out of the material, such as concrete and its twisting, is prevented by the formation of epitrochoid-like ribs. With such geometric shaping, there are no sharp corners, whereby no stress concentration points are created in the finished wire.
Ocelový drát podle vynálezu může být použit buá stočený do samostatného lana nebo v pramenech.The steel wire according to the invention can be used either twisted into a separate rope or in strands.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU896465A HU204452B (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Steel wire for reinforcing embedding material first for reinforcing concrete and method for producing such steel wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ544590A3 true CZ544590A3 (en) | 1993-03-17 |
| CZ278324B6 CZ278324B6 (en) | 1993-11-17 |
Family
ID=10971676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS905445A CZ278324B6 (en) | 1989-12-07 | 1990-11-06 | Steel rod for reinforcing cast materials, particularly concrete and process for producing thereof |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0504219B1 (en) |
| AT (1) | ATE118581T1 (en) |
| CZ (1) | CZ278324B6 (en) |
| DE (1) | DE59008492D1 (en) |
| FI (1) | FI922370A0 (en) |
| HU (1) | HU204452B (en) |
| PL (1) | PL287630A1 (en) |
| SK (1) | SK278942B6 (en) |
| WO (1) | WO1991009188A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10034041A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | wiper system |
| FR2904941B1 (en) * | 2006-08-21 | 2009-05-22 | Meherenc De Saint Pierre Henri Marie Antoine De | ROTATING TOOL FOR BENDING MACHINE AND METHOD OF MACHINING THE TOOL |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2928528A (en) * | 1954-06-02 | 1960-03-15 | Canada Steel Co | Wire-drawing die |
| LU57977A1 (en) * | 1969-02-12 | 1970-09-08 | ||
| CH530527A (en) * | 1970-12-21 | 1972-11-15 | Hufnagl Walter | Process and role for the production of a pre-hardened concrete reinforcement steel provided with ribs using the cold forming process |
| DE2138598A1 (en) * | 1971-08-02 | 1973-02-15 | Hufnagl Walter | CONCRETE REINFORCEMENT BAR |
| PL135454B1 (en) * | 1981-10-17 | 1985-10-31 | Os Bad Rozwojowy Przemyslu Wyr | Method of manufacturing tin plated brass wire of square cross-section |
| FR2574453B1 (en) * | 1984-12-07 | 1987-12-18 | Montereau Acieries | METAL REINFORCEMENT FOR REINFORCED CONCRETE |
-
1989
- 1989-12-07 HU HU896465A patent/HU204452B/en active IP Right Revival
-
1990
- 1990-11-05 PL PL28763090A patent/PL287630A1/en unknown
- 1990-11-06 CZ CS905445A patent/CZ278324B6/en not_active IP Right Cessation
- 1990-11-06 SK SK5445-90A patent/SK278942B6/en unknown
- 1990-12-07 EP EP91900314A patent/EP0504219B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-07 DE DE59008492T patent/DE59008492D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-07 AT AT91900314T patent/ATE118581T1/en active
- 1990-12-07 WO PCT/HU1990/000080 patent/WO1991009188A1/en active IP Right Grant
-
1992
- 1992-05-22 FI FI922370A patent/FI922370A0/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK544590A3 (en) | 1998-05-06 |
| DE59008492D1 (en) | 1995-03-23 |
| CZ278324B6 (en) | 1993-11-17 |
| ATE118581T1 (en) | 1995-03-15 |
| WO1991009188A1 (en) | 1991-06-27 |
| HUT56308A (en) | 1991-08-28 |
| HU204452B (en) | 1992-01-28 |
| SK278942B6 (en) | 1998-05-06 |
| PL287630A1 (en) | 1991-07-15 |
| EP0504219B1 (en) | 1995-02-15 |
| FI922370A (en) | 1992-05-22 |
| EP0504219A1 (en) | 1992-09-23 |
| FI922370A0 (en) | 1992-05-22 |
| HU896465D0 (en) | 1990-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0744490B1 (en) | Steel cord and pneumatic tire using the same | |
| US4960649A (en) | Reinforcing metal fibers | |
| AU655326B2 (en) | Method and apparatus for wire drawing | |
| JP2772627B2 (en) | Ultra-high strength steel wire and steel cord for rubber reinforcement | |
| CN212713929U (en) | Steel cord and tire | |
| US3136054A (en) | Rod rolling method | |
| AU7621994A (en) | Swaging apparatus and method | |
| JPH07279940A (en) | High bending withstanding rope | |
| US3954001A (en) | Dies for cross rolling machines | |
| CZ544590A3 (en) | Steel rod for reinforcing cast materials, particularly concrete and process for producing thereof | |
| CN111005112B (en) | Steel cord for rubber reinforcement | |
| EP1430964B1 (en) | Drawing of steel wire | |
| US5337549A (en) | Steel cord for reinforcement of rubber products | |
| JPH08218282A (en) | Ultrahigh strength steel wire and steel cord for reinforcing rubber | |
| JPH0723591B2 (en) | Steel cord and pneumatic radial tire for reinforcing rubber articles | |
| JP4678915B2 (en) | Steel filament for reinforcement of rubber articles and method for correcting the same | |
| US6565675B1 (en) | Steel wire and method of producing the same and pneumatic tire using the same | |
| JPH0719393U (en) | Steel cord for reinforcing rubber products | |
| JPH03124310A (en) | Manufacture of metal wire rod | |
| JPH08284081A (en) | Rubber-reinforcing steel cord and radial tire | |
| RU2223354C1 (en) | Wire rope manufacture method | |
| SU650381A1 (en) | Method for making spun wire products | |
| SU1454533A1 (en) | Drawing die | |
| JPH08158280A (en) | Production of steel cord element wire for reinforcing rubber | |
| SU1209327A1 (en) | Clamping plate and method of rolling same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 19991106 |