DE1402731B1

DE1402731B1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen rundquerschnittiger,mit haftungserhoehenden Einpraegungen versehener Betonbaustaehle

Info

Publication number: DE1402731B1
Application number: DE19601402731D
Authority: DE
Inventors: Gillberg Dipl-Ing Johannes
Original assignee: GILLBERG DIPL ING JOHANNES
Current assignee: GILLBERG DIPL ING JOHANNES
Priority date: 1960-06-21
Filing date: 1960-06-21
Publication date: 1969-09-04
Also published as: US3186206A; CH392433A; NL265616A; GB965275A; CA725390A; BE605189A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- ist. Die erforderliche Vorschubkraft kann aber auch richtung zum. kontinuierlichen Herstellen rundquer- dadurch aufgebracht werden, daß der Draht festschnittiger, mit haftungserhöhendetj sowie in zur Stab- gehalten und ein die Prägewalzen tragender Schlitten achse parallelen Reihen auf der Staboberfläche an- durch den Eingriff der Prägewalzen auf dem Draht an geordneten Einprägungen versehener Betonstahlstäbe 5 diesem entlanggefahren wird. In beiden bekannten hoher Festigkeit aus rundquerschnittigem, unlegiertem Fällen sind zwei sich gegenüberhegende Präge- oder Warmwalzdraht geringer Festigkeit und niederen Koh- Biegewalzen vorgesehen, die nur an zwei begrenzten lenstoffgehalts, bei dem der unter einem hohen Streck- "und sich gegenüberliegenden Umfangsbereichen des zug stehende Walzdraht durch ein im wesentlichen ge- ,Drahtes angreifen. Bei dem bevorzugten Beispiel erhält schlossenes, rein formgebend wirkendes erstes Walz- io der Draht zwischen den Biegrollen eine wellige Form kaliber hindurchgezogen und hierbei unter Lär-gen und mit im Abstand hegenden Einprägungen auf den sich Verfestigen über seine ganze Länge eine Querschnitts- gegenüberliegenden Seiten. An den Stellen dieser Einkaltumformung erfährt, bei dem anschließenden prägungen tritt eine örtliche Verfestigung auf, welche Durchgang durch ein die Zugkraft ausübendes zweites die durch die Einprägung bedingte Minderung des Walzkaliber unter Herstellen einer Formschlußver- 15 Querschnittes kompensiert.

bindung zwischen Walzen und Gut gerichtet und bei Da Bewehrungsstähle in großem Umfange benötigt

seinem Durchgang durch dieses Kaliber mit Einprä- werden und andererseits legierte Stähle relativ teuer

gungen versehen wird. sind, ist man schon seit längerer Zeit bemüht, derartige

Bewehrungsstähle, die als Einzelstäbe in Betonkon-' Stähle aus einem billigeren Ausgangsmaterial mit gestruktionen Verwendung finden sollen, können dann, ao ringerem Kohlenstoffgehalt herzustellen und die erwenn sie mit die Betonhaftung erhöhenden Einprägun- forderliche Festigkeit für einen Bewehrungsstahl durch gen versehen sind, ohne Verankerungshaken an den entsprechende Kaltverarbeitung oder Kaltverformung Enden der Stähle hergestellt werden, wodurch sich eine des Ausgangsmaterials zu erzielen. Auch hierbei mußerhebliche Material- und Arbeitsersparnis ergibt. Es ten selbstverständlich Maßnahmen getroffen werden, war lange Zeit üblich, solche Bewehrungsstähle durch 25 um auch die Betonhaftfähigkeit des Drahtes zu erWarmwalzen aus einem Stahl herzustellen, der einen höhen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, einen glatten Kohlenstoffgehalt von etwa 0,30 % aufweist and auf Rohdraht nach dent Ziehen im kalten Zustande zwi-Grund entsprechender Legierung die erforderlichen sehen zwei Preßrollen hindurchzuziehen, welche Ein-Festigkeitseigenschaften besitzt. drücke und Wülste auf seinen beiden Halbseiten auf-

Es ist ein Verfahren bekannt, das von solchen warm- 30 weisen. Die Preßrollen greifen dabei auf zwei sich gewalzten und mit Einprägungen versehenen Drähten gegenüberhegenden begrenzten Stellen des Unifanges ausgeht. Diesem bekannten Verfahren liegt die Über- an, wobei die Prägevorsprünge beider Preßrollen sich legung zugrunde, daß bei dem WarmeinwalzeTi der genau gegenüberliegen, jedoch in entgegengesetzter Einprägungen der Durchmesser des Drahtes an örtlich Richtung zur Längserstreckung geneigt sein können, begrenzten Stellen gegenüber dem ursprünglichen 35 Das Hindurchziehen des Rohdrahtes zwischen den Durchmesser des Rohdrahtes verkleinert wird, so daß Preßrollen kann unmittelbar anschließend an den Ausfür die Berechnung der Festigkeit nur noch dieser tritt des Rohdrahtes aus der letzten Ziehdüse in ein kleinere Durchmesser in Rechnung gestellt werden und demselben Arbeitsvorgang mit dem Ziehen erfolkann, während die zwischen den Einprägungen ver- gen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der bleibenden Vorsprünge zwar die Betonhaftung erhöhen, 40 Rohdraht dann,· wenn er zwischen den beiden Preßaber keinerlei in Ansatz zu bringenden Beitrag für die rollen hindurchgezogen wird, zusammengequetscht Zugfestigkeit des Drahtes leisten. Um diesen Nachteil wird, wobei Material in EMräsungen der Pießrollen zu vermeiden, ist bei dem bekannten Verfahren vor- verdrängt wird, welches Material dadurch die Wülste gesehen, die Einprägungen in einem solchen Draht des Bewehrungsdrahtes bilden,
nicht im warmen Zustand, sondern im kalten Zustand 45 Bei einem anderen, ähnlichen Verfahren wird die zur aufzubringen, so daß an den Stellen der Durchmesser- Festigkeitserhöhung des Drahtes minderer Qualität verminderung eine entsprechende Festigkeitserhöhung erforderliche Dehnung des Drahtes nicht durch Ziehen, eintritt, welche den kleineren Durchmesser kompensiert, sondern durch Preßrollen bewirkt, welche den Draht so daß bei den auf diese Weise hergestellten Bewehr ungs- im wesentlichen über seinen ganzen Umfang durch drähten der maximale Durchmesser bei der Inrech- 5° entsprechende Ufflfarigsnuten einschließen und auf nungstellung der Gesamtfestigkeit des Drahtes be- sich gegenüberliegenden Seiten einen elastischen Preßrücksichtigt werden kann. Dadurch wird Material ge- druck auf den Draht aufbringen, so daß der durch die spart, was noch dadurch unterstrichen wird, daß durch Preßrollen hindurchgezogene Draht eine Dehnung, z. B. die örtlichen Einpressungen auch eine gewisse Ver- von 10% oder mehr, erfährt. Durch dieses Dehmmgslängerung des Drahtes eintritt. 55 walzen wird die Festigkeit des Drahtes auf den für Be-

Zum Ausführen des Verfahrens sind in diesem be- wehrungsdrähte erforderlichen Wert angehoben. Bei kannten Fall zwei Möglichkeiten vorgesehen. In beiden dieser bekannten Anordnung wird der Draht, der bei Fällen wird der warmgewalzte Draht in den Spalt zwi- dem Preßwalzen durch die nahezu vollständige Einschen zwei angetriebenen Präge- oder Biegewalzen ein- Schließung zwischen den Preßrollen seine kreisförmige geleitet, welche mit Präge- bzw. Biegevorsprüngen ver- 60 Gestalt beibehält, durch die von den Preßrollen gesehen sind, die gegeneinander so versetzt sind, daß im bildete Preßzone mit HiHe von angetriebenen Walzen Endeffekt eine zickzackförmige Längsgestaltung des hindurchgezogen, welche, mit Greifern versehen sind, Drahtes auftritt und gleichzeitig bei der Verformung die gegeneinander so versetzt sind, daß zusammen mit auch eine Richtwirkung auf den von einem Bündel oder der Aufbringung der Antriebskraft auf den Draht zueinem Ring abgewickelten Draht auftritt. Der Draht 65 gleich auch der Draht gerichtet wird, so daß der Draht kann unmittelbar nach dem Durchlaufen der Präge- nach dem Passieren der Antriebs- und Richtzone un- bzw. Biegewalzen in gewünschten Längen abgeschnit- mittelbar in vorbestimmte Längen zerlegt werden kann, fen werden, so daß er unmittelbar verwendungsfähig Bei dieser bekannten Anordnung werden dem Draht

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die zur Erhöhung der Betonhaftung notwendigen Ein- werden, ergeben sich örtlich begrenzte wechselnde. Prägungen erst in der Antriebs- und Richteinrichtung Stellen höherer Festigkeit in dem Draht, der durch die erteilt, wie das bei der zuvor beschriebenen bekannten Ziehdüse gezogen werden soll, so daß auch hierdurch Einrichtung ebenfalls der Fall ist. Im vorliegenden Fall die Düse einer starken Wechselbeanspruchung unterwird der Draht zwischen den Greiferrollen geringfügig 5 worfen wird und gleichzeitig Schwierigkeiten bestehen^ gewellt und mit entsprechenden Einpressungen ver- um an allen Stellen des Drahtes die gewünschten sehen. In beiden bekannten Fällen wird der Warm- Festigkeitswerte gleichmäßig zu erhalten,
walzdraht, der für Bewehrungsdrähte noch nicht die Ein weiterer für die Praxis wesentlicher Nachteil beausreichenden Festigkeitseigenschaften besitzt, zu- steht darin, daß die Form, die Tiefe und die Lage der nächst unter Aufrechterhaltung des kreisförmigen io Einprägungen weitgehend durch den nachfolgenden Querschnittes gezogen oder zwischen den Walzrollen Ziehvorgang bestimmt werden. Es ist daher praktisch gedehnt, so daß die Festigkeit die erforderlichen Werte nicht möglich, einen Bewehrungsdraht herzustellen, annimmt, worauf auf den auf diese Weise durch Kalt- dessen Einprägungen eine ganz bestimmte Tiefe, eine verformen vergüteten Draht die gewünschten Ein- ganz bestimmte Form und eine ganz bestimmte Lage Prägungen oder Querverformungen aufgebracht wer- 15 aufweisen. Die Praxis hat aber gezeigt, daß es einerseits den, welche zur Erhöhung der Betonhaftung dienen. für die Betonhaftung, andererseits für die Vermeidung

Die Praxis hat gezeigt, daß bei dieser Herstellungs- der Sprengwirkung im Beton und zur Verminderung art erhebliche Schwierigkeiten auftreten, welche die der Kerbgefahr beim Draht außerordentlich wichtig praktische Einführung dieser Art der Herstellung von ist, möglichst genau bestimmte Einprägungsformen in Bewehrungsdrähten aus Warmwalzdrähten minderer 20 vorbestimmter Lage am Draht vorzusehen.
Qualität in der Praxis stark beeinträchtigt haben. Ein- Schließlich besteht ein weiterer Nachteil bei allen mal verlieren die Drähte durch das Kaltwalzen ihren Verfahren, bei denen die Festigkeit durch Ziehen des kreisförmigen Querschnitt, so daß sich nicht nur Drahtes durch Ziehdüsen erzielt wird, darin, daß beSchwierigkeiten beim Richten und gegebenenfalls sondere Arbeitsverfahren. notwendig sind, um den Schweißen der Drähte ergeben, sondern weil diese ^ Draht, der vom Warmwalzen her eine narbige Ober-Drähte dazu neigen, zu tordieren, und damit in unter- fläche aufweist, so zu behandeln, daß er von Zunder schiedlichen Ebenen unterschiedliche Querschnitte im od. dgL völlig frei ist, damit er durch die Ziehdüsen Beton darbieten. Weiterhin zeigt sich, daß durch die gezogen werden kann. Abgesehen davon, daß hierin kalte Einprägung der Verformungen nach der Ver- ein besonderer Arbeitsschritt liegt, hat die Praxis gefestigung des Drahtes die Kerbempfindlichkeit enorm 30 zeigt, daß ein vom Warmwalzen her noch mit genarbzunimmt, so daß entweder die einzuwalzenden Ein- ter und zunderbehafteter Oberfläche versehener Draht Prägungen nur so gering gemacht werden dürfen, daß schon auf Grund dieser Oberfläche eine bessere Betonsie den Verbund mit dem Beton kaum erhöhen, oder haftung aufweist, die durch die besonderen Behändaber zuvor der Draht nur so wenig gezogen oder ge- lungsverfahren verlorengeht.

dehnt werden darf, daß die gewünschte Festigkeitser- 35 Es ist Aufgabe der Erfindung, das eingangs näher höhungnichterreichtwerdenkann. Eine weitere Schwie- bezeichnete Verfahren so weiterzubilden, daß zur Verrigkeit besteht darin, daß durch das Einprägen der die meidung hoher Prägekräfte und Kerbkräfte sowie Betonhaftung erhöhenden Verformungen in den durch Sprödbruchgefahren erreicht wird, daß dem Halbzeug Kaltverformung gehärteten Draht örtlich begrenzte in einem einstufigen Verfahren über seine ganze Länge Festigkeitsspitzen auftreten, welche gegenüber der 40 und unter Ausnutzung seiner durch den Streckzug benormalen Festigkeit des vergüteten Drahtes unzulässige dingten hohen Fließwilligkeit gleichzeitig sowohl die Werte annehmen können. Davon abgesehen sind die für erhöhte gleichmäßige Verfestigung und Längung als die Verformung des kaltverfestigten Drahtes erf order- auch die Oberflächenprägung in ihrer aus haft- und liehen Kräfte ganz erheblich. spannungstechnischen Gründen notwendigen endgül-

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist ein wei- 45 tigen, seichten und von schroffen Übergängen freien,

teres Verfahren bekanntgeworden, bei welchem zu dem Form erteilt werden kann.

gleichen Zweck, d.h. ebenfalls zur Herstellung eines Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Bewehrungsdrahtes mit die Betonhaftung erhöhenden löst, daß der Walzdraht für das Längen und Verfestigen Einprägungen dieser aus einemWarmwalzdraht minderer im ersten Kaliber dort mit dem wesentlichsten Teil der Festigkeit hergestellt werden kann, so daß die Ein- 50 Einprägungen versehen wird, indem dort das Einwalprägungen vor der kaltverformenden Vergütung in den zen derselben in die Gutoberfläche mindestens in vier Rohdraht oder Warmwalzdraht eingeformt werden, Einprägungsreihen mit in an sich bekannter Weise zur worauf der Draht durch Ziehen auf die entsprechenden Stabachse schräger Lage der einzelnen parallelen Ein-Festigkeitswerte gebracht wird. Hierbei ist vorgesehen, prägungen sowie lediglich unter Belassen ungeprägt daß der Warmwalzdraht zunächst mit Querrillen ver- 55 bleibender schmaler Längsstreifen zwischen den sehen wird und dann durch eine Ziehdüse auf einen Reihen und schmaler Zwischenräume zwischen den Querschnitt gezogen wird, der kleiner ist als der Quer·* einzelnen Einprägungen erfolgt, und daß im zweiten schnitt des Drahtes ohne die Rillen. Mit dem Einprägen Kaliber weitere einzelne schräge Einprägungen, soder Querrillen soll der Draht möglichst vor dem Ziehen weit sie zum Herstellen der Formschlußverbindung ein Ovalprofil erhalten, wobei die Rillen an den Stellen 6q notwendig sind, in die Längsstreifen eingewalzt werden, geringeren Durchmessers liegen, um bei dem späteren Mit diesem Verfahren Werden die bisherigen zwei Ziehen eine zu starke Beanspruchung der Düse zu ver- getrennten Schritte zur Erhöhung der Festigkeit des meiden und die Zunahme der Festigkeitserhöhung mög- Drahtes und zur Erhöhung der Betonhaftfähigkeit in liehst zu vergleichmäßigen. Hierbei ergeben sich jedoch einem einzigen Schritt vereinigt. Da der Draht hierbei für die Praxis erhebliche Schwierigkeiten. Einmal wird 65 im wesentlichen über seinen ganzen Umfang der Verdie Düse beim Durchziehen des mit Querrillen versehe- formung unterworfen wird, bleibt sein kreisförmiger nen Drahtes außerordentlich stark beansprucht. Da Ausgangsquerschnitt im wesentlichen erhalten. Da die die Rillen vorzugsweise im kalten Zustand eingewalzt für die Festigkeitserhöhung erforderliche beachtliche:

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Dehnung des Drahtes ausschließlich durch die Ein- Rieht- und Zugwalzen beteht, deren Greifrollen an prägungen erzeugt wird, ein besonderer Ziehvorgang den Längsstreifen angreifen,

also entbehrlich ist, kann der Drahtin seinem Ursprung- Die neue Anordnung gestattet mit sehr einfachen

Hchen Zustand, d. h. mit der vom Warmwalzen her- Mitteln einen hochwertigen Bewehrungsdraht aus rührenden Walzhaut verarbeitet werden, welche auf 5 einem Warmwalzdraht minderer Qualität herzustellen, dem Draht verbleibt und zur weiteren Erhöhung der wobei die erforderliche Erhöhung der Haftfähigkeit Betonhaftfähigkeit beiträgt. Das Einprägen der die und die erforderliche Erhöhung der Festigkeit durch Betonhaftung erhöhenden Verformungen erfolgt nicht Kaltdehnen des Drahtes allein durch entsprechende in einem durch Ziehen oder Strecken verfestigten Einformung der Einprägungen in den Draht erhalten Draht, sondernindemursprünglichen Warmwalzdraht, io werden, ohne daß die Querschnittsform des Drahtes verder eine geringere Festigkeit aufweist. Da das Einprä- ändert wird und unter Beibehaltung der ursprünglichen gen in der Walzzone die einzige wesentliche Verfor- Walzhaut des durch Warmwalzen hergestellten Ausmung des Drahtes ist, kann es auch nicht zu örtlich gangsdrahtes minderer Qualität, wobei gleichzeitig die begrenzten Festigkeitsspitzen und damit zu Spröd- Gewähr dafür besteht, daß die Einprägungen mit größbrüchen kommen. Um die gewünschte Dehnung zu er- 15 ter Genauigkeit in dem Draht erzeugt werden können, halten, ist es wesentlich, daß der Draht den Präge- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schemati-

kräften auf wenigstens vier Umfangssteller: ausgesetzt scher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher wird, so daß er diesen Kräften im wesentlichen gleich- erläutert.

mäßig über den ganzen Umfang unterliegt. Obwohl die F i g. 1 zeigt in Seitenansicht die* Preßzone und die

erforderliche durchgehende Festigkeitserhöhung für so anschließende Antriebs- und Richtzone der Vorrichden Draht ausschließlich mit Hilfe der Einprägungen tüng gemäß der Erfindung;

erzielt wird, brauchen diese nicht sonderlich tief zu Fig. 2 zeigt im Querschnitt die Ausbildung der

sein, insbesondere nicht tiefer, als für die Erhöhung der Preßzone, wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie Betonhaftung notwendig ist. ÜI-III der F i g. 1 geführt ist;

Durch entsprechende Bemessung der Prägebereiche «5 Fi g. 3 zeigt in einem axialen Schnitt eine Ausfüh- und durch die Wahl ihrer gegenseitigen.Abstände in rungsformfür die Treibwalzen;
Umfangsrichtung und in Längsrichtung des Drahtes F i g. 4 ist eine Seitenansicht eines gemäß der Erfin-

kann für jeden gewünschten Fall die erforderliche dung hergestellten Bewehrungsdrahtes;
Längsdehnung des Drahtes und damit die durchge- - Fi g. 5 zeigt den Draht von links in F ig. 4 gesehen; tende Festigkeitserhöhung erreicht werden. Gleich- 30 F i g. 6 und 7 zeigen in entsprechender Darstellung zeitig lassen sich die Einprägungen mit höchster Ge- ein anderes Ausführungsbeispiel für den Draht;
nauigkeit herstellen, so daß die Lage, die Form und die F i g. 8 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt

Tiefe der Einprägungen nicht nur genau vorausbe- durch den Bewehrungsstahldraht nach F i g. 4 und 5, rechnet, sondern auch in der berechneten Form erzeugt während

werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß der 35 Fig. 9 einen Schnitt nach der LinieIX-IX in Draht durch das erste Walzkaliber in bekannter Weise F i g. 5 und 8 zeigt.

hindurchgezogen wird und eine nachträgliche Ver- In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Draht aus.warmge-

festigung durch Ziehen des Drahtes entbehrlich wird, walztem unlegiertem Ründstaht mit einem Kohlendurch welches Ziehen die Form und die Lage und die stoffgehalt von etwa 0,20 °/₀, der in der Pieilrichtungj? Tiefe der Einprägungen verwischt werden. 40 durch mit Greifern 2 versehene Treibwalzenl und la

Zum Durchführen des Verfahrens geht die Erfindung vorgeschoben wird. Der Draht ist anfanglich in Reifenvon einer Vorrichtung mit einem ersten, im wesent- form od. dgl. auf einer nicht dargestellten Vorratslichen geschlossenen, formgebenden sowie von frei trommel aufgewickelt und wird durch eine in F i g.l laufenden und mit gleichbleibender Kraft gegen die schematisch mit 11 bezeichnete Walzzone geführt. Staboberfläche anstellbaren Walzen gebildeten Walz- 45 Fi g. 2 zeigt ein Beispiel einer die Walzzone 11 bilkahTjer für die sich unter Längen und Verfestigen des denden Prägevorrichtüng, in der Längsrichtung des ganzen Drahtes vollziehende Querschnittskaltumfor- Drahtes gesehen. Der Draht wird nach F i g. 2 in der mung des Drahtes aus, dem ein zweites, von angetrie- Mitte zwischen mehreren, etwa in gleichen Umfangsbenen, zur Herstellung eines Formschlusses mit dem abständen angeordneten Prägerollen 12,13 und 14,15 Stab mit Greif einrichtungen versehenen Walzen gebil- 5° hindurchgeführt, welche den Draht im wesentlichen detes Kaliber nachgeschaltet ist, mit dem die Zugkraft allseitig einschließen und das Material verfestigende für das Hindurchziehen des Walzdrähtes durch das und den Draht dehnende Einprägungen im Draht ererste Kaliber sowie eine Richtwirkung auf den Draht zeugen, so daß die hauptsächliche den Draht verausgeübt werden kann und mit dessen Greif einrichtün- gutende Kaltverfestigung an dieser Stelle erfolgt. Die gen bei der Herstellung der Formschlußverbindung 55 Rollen sind frei drehbar auf Achsen oder Zapfen 16 durch Kaltwalzen Einprägungen in der Staboberfläche gelagert und werden durch den Eingriff mit dein Draht erzeugt werden. angetrieben.

Diese Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch " Die Anzahl der Prägerollen kann verschieden sein, weitergebildet, daß das erste Kaliber aus mindestens Sie sind jedoch vorzugsweise paarweise einander gevier Prägewalzen besteht, mit denen auf der.Stabober- 60 genüberliegend angeordnet," und zwar zwei Paare fläche in vier zur Stabachse parallelen Reihen schräg — wie im Ausführungsbeispiel — oder mehrere Paare, zur Stabachse liegende parallele Einprägungen her- wobei sämtliche Rollen den Rohdraht gleichzeitig und stellbar sind, wobei lediglich schmale, ungeformte im wesentlichen an derselben Querschnittsstelle be-Längsstreifen zwischen den Reihen und schmale arbeiten.

Zwischenräume zwischen den einzelnen Einprägungen 65 Die Achsen 16 der Rollen sind mit Hilf e von Haltern verbleiben, und daß das zweite Kaliber — wie an sich 17 paarweise schwenkbar auf Wellen 18 und 19 gebekannt — aus zwei zur Herstellung des Formschlusses lagert, die im Maschinengestell fest angeordnet sind am Umfang mit Greifrollen versehenen kombinierten und sich in der Längsrichtung des Drahtes erstrecken.

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Dank dieser Anordnung sind die Rollen in Richtung die Greiferspuren 01 die unmittelbar vorher einzum und vom Draht verstellbar. Sie sind durch eine gebrachten Einprägungen teilweise,
elastische Anpreßkraft belastet, die der gewünschten An den Übergangsstellen zwischen den Einprägun-Prägetiefe und damit der erwünschten Wirkung der gen 012a bis 015a und den Erhöhungen 20 werden Kaltverformung entspricht. Die Anpreßkraft läßt sich 5 Kanten 23 gebildet, die als Zähne zur Verbesserung der während des Betriebs ändern. Beim Ausführungsbei- Verankerung des Drahtes im Beton dienen. Der Überspiel greift sie in Richtung der Pfeile// an den Achsen gang zwischen diesen Kanten und dem im wesentlichen 16 an. Die Anpreßkraft kann durch Federn erzeugt ebenen Grund der Einprägungen erfolgt über eine werden, die in der Weise angeordnet und ausgebildet sanft abgerundete Hohlkehle, deren Krümmungshalbsind, daß die Federkraft im wesentlichen unverändert io messer etwa ein Zwanzigstel des Drahtdurchmessers bleibt, auch wenn der Durchmesser des Rohdrahtes, betragen kann. Im Längsschnitt durch eine Einpräalso die öffnung zwischen den Prägerollen, sich etwas gung und die danebenliegende Erhöhung gesehen sind ändert. Die Federn können auf einem Querstück so die Kanten vom Grund nach außen m einem Winkel angebracht sein, daß die Anpreßkraft gleichmäßig auf von 10 bis 45°, vorzugsweise etwa 30°, geneigt. Um die alle Prägerollen 12 bis 15 verteilt wird. An Stelle von 15 Bildung von eingeprägten Ecken zu vermeiden, erFedern kann eine hydraulische oder pneumatische halten die Prägungen einen, in der Querrichtung des Kraft sinngemäß Verwendung finden. Drahtes gesehen, im wesentlichen ebenen Grund. Die Rollen 12 bis 15 haben kreisförmige Präge- Daraus iolgt, daß die Prägetiefe am Anfang und am bahnen 12 a bis 15 a mit Prägestempeln, die sich ent- Ende in der Querrichtung des Drahtes gesehen gleich sprechend der gewünschten umfänglichen Erstreckung 20 Null ist, so daß also keine Ecken entstehen können, der Einprägungen über einen bestimmten Teil des Um- Dies ist von größter Bedeutung für eine hohe Ermüf angs erstrecken und deren gegenseitiger Abstand der dungsfestigkeit. Der ebene Grund der Einprägungen Abmessung der im Draht zu bildenden Erhöhungen geht bei 24 (F i g. 8) unmittelbar in den ursprünglichen entspricht. Umfang des Walzdrahtes über. Die Form der Einprä-Bei einem Ausgangsmaterial mit einem Durchmesser 25 gungen im Längsschnitt durch den Stahldraht ist aus zwischen 5 und 13 mm, also in dem für die Erfindung in F i g. 9 ersichtlich.

erster Linie in Frage kommenden Bereich, seien fol- Die F i g. 4 und 5 zeigen einen Bewehrungsdraht, gende Angaben für die Abmessungen der Einprägun- der mit Hilfe von Prägerollen mit schrägen Prägegen gemacht. Die Einprägungen werden so tief aus- stempeln gemäß F i g. 2 geformt wurde. Benachbarte gebildet, daß der Höhenunterschied zwischen den Ein- 30 Reihen von Einprägungen haben verschiedene Richprägungen und den dazwischenliegenden Erhöhungen tungen der Kanten 23, was dazu beitragen kann, eine im Längsschnitt durch den Draht zwischen 0,04 d und Drehung des Stahldrahtes um seine eigene Achse beim 0,15 d, vorzugsweise zwischen 0,05 d und 0,1 d, bei- Prägen zu verhindern. Im Ausführungsbeispiel nach spielsweise 0,08 d, beträgt, wobei d der Durchmesser F i g. 6 und 7 haben die Einprägungen eine andere des Drahtes ist. Ferner erhalten die Einprägungen in 35 gegenseitige Richtung.

der Längsrichtung des Stahlstrangs eine Abmessung, Die die Prägebahnen 12 a bis 15 a in F i g. 2 bildenderen Verhältnis zur Abmessung der Erhöhungen den Ringe sind vorzugsweise auswechselbar angeordzwischen 0,7:1 und 1: 0,7, beispielsweise etwa 1:1 net. Sie sind zwischen auf der Achse 16 drehbar gelabeträgt. Der gegenseitige Abstand der in einer Längs- gerten Scheiben 25 eingespannt. Da die Prägerollen reihe liegenden Einprägungen liegt zweckmäßig zwi- 4° einzeln frei drehbar gelagert sind, können die Reihen sehen 0,7 d und 1,4 d und ist vorzugsweise etwa gleich der Einprägungen in der Längsrichtung des Stahl- d, wobei d auch hier den Durchmesser des Drahtes be- drahtes sich gegeneinander verschieben, was jedoch zeichnet. Im Ausführungsbeispiel verlaufen die Präge- kaum nachteilig ist. Dagegen ist es wichtig, daß die stempel schräg unter einem Winkel von etwa 45° zur Prägerollen nicht miteinander gekuppelt sind; sie Rollenachse, doch kann dieser Winkel eine andere 45 sollen beim Prägen frei den Draht entlangrollen kön-Größe haben. Die Stempel oder Vorsprünge haben nen, und gleitende Bewegungen zwischen den Rollen also die Form eines schiefwinkligen Parallelogramms und dem Draht sollen nicht auftreten,
und sollen eine axiale Abmessung haben, die größer ist Wie die F i g. 4 und 6 zeigen, verlaufen die Greiferais die Sehne, die im Querschnitt des Drahtes beim spuren 01 und 01a schräg zur Längsrichtung des Eindrücken darin gebildet wird. 50 Drahtes. Da auch die Einprägungen eine solche Rich-Die Form und Anordnung der Prägestempel ergibt rung haben, ergibt sich eine erhöhte Dauerfestigkeit sich aus einer Betrachtung der Fig. 4 bis-9, die Bei- des Bewehrungsdrahtes. Die schräge Richtung der spiele des fertiggeprägten Bewehrungsdrahtes zeigen. Greiferspuren entsteht dadurch, daß die Greifer 2 der Die Einprägungen sind entsprechend den Prägebahnen Antriebs- und Richtwalzen 1 und 1 α entsprechend 12a bis 15a in-F i g. 2 mit 012a, 013a, 014a und 015a 55 schräg im Verhältnis zu einer durch die Drechachse gebezeichnet. Die zwischen den Einprägungen liegenden henden Ebene gerichtet sind. Um zu vermeiden, daß Erhöhungen sind mit 20 bezeichnet. Die Einprägungen die Schrägstellung der Greiferspüren beim Eingriff der und Erhöhungen werden derart in zueinander paralle- Walzen den Draht einseitig zu drehen strebt, sind die len Reihen dem Draht aufgeprägt, daß zwischen ihnen Greifer 2 abwechselnd nach entgegengesetzten Richvoh den Einprägungän nicht berührte Längsstreifen 21 60 tungen schräggestellL

und 22 frei bleiben, die paarweise diametral einander Eine geeignete Anordnung und Ausbildung der

gegenüberliegen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bilden die Greifer 2 der Treibwalzen 1 und la ist in Fig. 3 ge-

Rollen 12 bis 13 derartige Winkel miteinander, daß die zeigt. Im Treibwalzenkörper 30, der vorzugsweise auf

unberührten Längsstreifen 22 breiter sind als die Längs- der Welle 31 bzw. 32 festgekeilt ist, ist eine Umfangs-

streifen21. Die von.den Greifern 2 der Treibwalzen 1 65 nut 33 eingedreht, deren Öffnungsbreite zweckmäßig

und la gebildeten Greiferspuren 01 und 01a werden etwas größer ist als der Durchmesser des jeweiligen

dabei vorzugsweise an den· breiteren Längsstreifen 22 Bewehrungsdrahtes. In. gegenseitigen Abständen sind

eingedrückt. Wie aus F i g. 4 hervorgehe überdecken Querbohrungen 34 vorgesehen, welche die Nut 33

schneiden und in denen die aus gehärtetem Rundstahl oder Hartmetall bestehenden Greifer 2 lose eingelegt sind. Die Greifer werden in axialer Richtung beispielsweise mit Hilfe von seitlichen Scheiben 35 festgehalten, die auf dem Walzenkörper 30 festgeschraubt sind. Im Betriebe können die Greiferstäbe 2 sich in den Bohrungen drehen, so daß der Verschleiß über den ganzen Umfang verteilt wird. Wie ohne weiteres ersichtlich, erhalten die im Bewehrungsstahl von den Greifern 2 hervorgerufenen Greiferspuren in der Längsrichtung des Stahles eine sanft abgerundete Form, was insofern wichtig ist, als dadurch eine Neigung zu Brüchen des Bewehrungsstahls verhindert wird.

Aus F i g. 3 ist auch ersichtlich, daß der Bewehrungsdraht beim Durchlauf darch die Treibwalzen unter der Einwirkung der Greifer 2 nicht bis zum Grund der Nut 33 hinabragt. Der Draht wird also r-ur an den Stellen der Greiferspuren ergriffen. Wenn ein Greifer 2 eine Spur eindrückt, liegt der Draht an einer Stelle vor und hinter diesem Greifer an je einem Greifer 2 auf ao der entgegengesetzten Seite des Drahtes an.

Durch diesen abwechselnden Angriff der Greifer an entgegengesetzten Seiten des Drahtes wird dieser in bekannter Weise zugleich gerichtet. Die Walzen 1 und la wirken somit nicht nur als Antriebswalzen, sondern auch als Richtwalzen. Dazukommt noch, daß die Greiferspuren die Verankerungsfläche des Drahtes im Beton etwas vergrößern. Außerdem haben die Greifer eine gewisse Örtliche Kaltverfestigung des Eisens zur Folge, Die Anpreßkraft der Greifer 2 und damit auch die Tiefe der von ihnen gebildeten Spuren im Stahl wird jedoch in erster Linie durch die Zugkraft bestimmt, die zum Vorschub des Drahtes durch die Prägerollen erforderlich ist.

Die eine Treibwalze oder beide Treibwälzen 1, la können in Richtung zueinander verstellbar sein zwecks Änderung der Anpreßkraft am Stahl. Die Treibwalzen sind ferner zweckmäßig in der Umfangsrichtung gegeneinander verstellbar, um die Richtwirkung auf den Bewehrungsdraht ändern zu können.

Mit Hilfe der neuen Anordnung wurde ein unlegierter Warmwalzdraht mit niedrigem Kohlenstoffgehalt durch Kaltverformung wie folgt vergütet: Die ursprüngliche Streckgrenze von etwa 28 kg/mm² wurde auf über 42 kg/mm² erhöht und dabei der Draht um etwa 8°/₀ verlängert. Gleichzeitig damit erhöhte sich die Bruchgrenze auf über 50 kg/mm². Ausgangsmaterial können unlegierte Warmwalzdrähte von 5 bis 13 mm oder mehr und mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,05 und 0,25 % sein. Der in der Walzzone geprägte und gedehnte und in der Antriebszone gerichtete Draht kann unmittelbar danach ia vorbe^ .stimmte Längen laufend unterteilt werden.

Claims

Patentansprüche: 55

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen rundquerschnittiger, mit haftungserhöhenden sowie in zur Stabachse parallelen Reihen auf der Staboberfläche angeordneten Einprägungen versehener Betonstahlstäbe hoher Festigkeit aus rundquerschnittigem, unlegiertem Warmwalzdraht geringer Festigkeit und niederen Kohlenstoffgehalts, bei dem der unter einem hohen Streckzug stehende Walzdraht durch ein im wesentlichen geschlossenes, rein formgebend wirkendes erstes Walzkaliber hindurchgezogen und hierbei unter Längen und Verfestigen über seine ganze Länge eine Querschnittskaltumformung erfährtyi.bei dem anschließenden Durchgang durch ein die Zugkraft ausübendes zweites Walzkaliber unter Herstellen einer Formschlußverbindung zwischen Walzen und Gut gerichtet und bei seinem Durchgang durch dieses Kaliber mit Einprägungen versehen wird, dadurch gekennzeich ηet, daß der Walzdraht (10) für das Längen und Verfestigen im ersten Kaliber (12,13,14,15) dort mit dem wesentlichen Teil der Einprägungen (012 α, 013 α, 014 α, 015 a) versehen wird, indem dort das Einwalzen derselben in die Gutoberfläche mindestens in yier Einprägungsreihen mit in an sich bekannter Weise zur Stabachse schräger Lage der einzelnen parallelen Einprägungen sowie lediglich unter Belassen uiigeprägt bleibendei schmaler Längsstreifen (21, 22) zwischen den Reihen und schmaler Zwischenräume (20) zwischen den einzelnen Einprägungen erfolgt, und daß im zweiten Kaliber (1, la) weitere einzelne schräge Einprägungen, soweit sie zum Herstellen der Formsehlußverbindung notwendig sind, in die Längsstreifen (22) eingewalzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einprägungen so tief erzeugt werden, daß der Unterschied zu den dazwischenliegenden- Erhöhungen im Längsschnitt durch den Stab zwischen.0,04 d und 0,15 d, insbesondere zwischen 0,05 d und 0,1 d beträgt, wobei d der Durchmesser des Stabes, ist.

3« Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die-Einprägungen in der Längsrichtung des Stabes eine Abmessung erhalten, deren Verhältnis zur Abmessung der Erhöhungen zwischen 0,7; 1 und 1: 0,7, insbesondere etwa 1:1, beträgt, ■ ■ ^; . .-.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche V bis 3, mit der aus rundquerschnittigem, unlegiertem Warmwalzdraht geringer Festigkeit und niederen Kohlenstoffgehalts rundquerschnittige, mit haftungserhöhenden sowie in zur Stabachse parallelen Reihen einzeln in einem Winkel zur Stabachse auf der Staboberfläche angeordneten Einprägungen' versehene Betonstahlstäbe hoher Festigkeit herstellbar sind, mit einem ersten, im wesentlichen geschlossenen, formgebenden sowie von frei laufenden und mit gleichbleibender Kraft gegen die Staboberfläche anstellbaren Walzen gebildeten Walzkaliber für die sich unter Längen und Verfestigen des ganzen Drahts vollziehende Querschnittskaltumformung des Drahts und mit einem diesem nachgeordneten zweiten, von zwei angetriebenen, zur Herstellung eines Formschlusses mit dem Stab mit Greif einrichtungen versehenen Walzen gebildeten Kaliber, mit dem die Zugkraft für das Hindurchziehen des Walzdrahts durch das erste Kaliber sowie eine Richtwirkung auf denDraht ausübbar ist und mit dessen Greif einrichtungen bei der Herstellung der Formsehlußverbindung durch Kaltwalzen Einprägungen in der Staboberfläche herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kaliber aus mindestens vier Prägewalzen (12^ 13, 14, 15) besteht, mit denen auf der Staboberfläche in vier zur Stäbachse parallelen Reihen schräg zur Stabachse liegende parallele Einprägungen (012 a, 013 a, 014 a, 015 a) herstellbar sind, wobei lediglich schmale ungeprägte Längsstreifen (21, 22) zwischen den Reihen und schmale Zwischenräume (20) zwischen den einzelnen Einprägungen verbleiben, und daß das zweite Kaliber —wie an

sich bekannt — aus zwei zur Herstellung des Formschlusses am Umfang mit Greifrollen (2) versehenen kombinierten Rieht- und Zugwalzen (1, la) besteht, deren Greifrollen (2) an den Längsstreifen (21, 22) angreifen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse jeder Prägewalze (12 bis 15) an einem Ende um eine zur Vorschubrichtung des Walzdrahts (10) parallele Schwenkachse (18,19) schwenkbar ist, während eine elastische Antriebseinrichtung zum Andrücken jeder Walze an den Draht an dem freien Ende der schwenkbaren Walzenachse angreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (2) der Rieht- und

Zugwalzen (1, la) schräg zur Achse dieser Walzen angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägevorsprünge (12a bis 15a) der Prägewalzen (12 bis 15) in Draufsicht die Form eines ungleichwinkligen Parallelogramms mit ebener Kopffläche und in Umfangsrichtung der Walze abgerundeten Längskanten aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägevorsprünge (12 a, 15 a) benachbarter und/oder sich gegenüberliegender Prägewalzen (12, 15) und die Greifer jeweils eine entgegengesetzte Neigung zur Ebene der betreffenden Walze aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY J