DE1609605B2

DE1609605B2 - Verfahren und vorrichting zum herstellen eines beton bewehrungsstabes

Info

Publication number: DE1609605B2
Application number: DE19671609605
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Bau Stahlgewebe GmbH, 4000 Dussel dorf Oberkassel
Priority date: 1967-01-03
Filing date: 1967-01-03
Publication date: 1971-05-06
Also published as: SU389653A3; NO121114C; FR1578746A; ES348836A1; DK135812C; PL79278B1; IE31988L; DE1609605A1; ES364799A1; BE708524A; GB1185751A; NO121114B; CH484708A; NL135455C; LU55200A1; SE346707B; US3494164A; DK135812B; IL29196A; NL6700742A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her- einen Betonbewehrungsstab mit hohen Rippen und

stellen eines Betonbewehrungsstabes aus einem durch ausreichender Zugfestigkeit sowie Kerbunempfind-

Warmwalzen erzeugten Stab, der auf kaltem Wege lichkeit aus Massenstahl herzustellen. Unter »hohen«

auf einen kreisförmigen Querschnitt kalibriert Rippen werden Rippen solcher Höhe verstanden, wie

worden ist, dessen Krümmungsradius in mehreren 5 sie praktisch bisher nur durch Warmwalzen erzielt

auf seinem Umfang verteilt liegenden achsparallelen werden können.

Bereichen durch Kaltverformen vergrößert und dann Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der ein-

an den zwischen diesen Bereichen liegenden Um- gangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch

fangsbereichen durch Kaltwalzen mit schräg zur gelöst, daß die Erzeugung der im Krümmungsradius

Stabachse verlaufenden Rippen versehen wird. io vergrößerten Bereiche, unter Beibehaltung des

Bekanntlich soll ein qualitativ guter Bewehrungs- Krümmungsradius des runden Stabquerschnittes zwistab hohe Rippen und eine hohe Zugfestigkeit sehen diesen Bereichen, in einer Breite von etwa aufweisen und kerbunempfindlich sein. Beton- 10 bis 30% des Stabdurchmessers erfolgt und daß bewehrungsstäbe mit solchen Eigenschaften hat man das Kaltwalzen der Rippen ohne Druck auf deren bereits aus einem legierten Material hergestellt. Hier- 15 Kopf vorgenommen wird, wobei der Krümmungsbei wurden die Rippen durch Warmwalzen geformt. radius in den im Krümmungsradius vergrößerten Derartige Betonbewehrungsstäbe sind aber wegen Bereichen ein Maß hat, bei dem die Rippenenden des die Festigkeit erhöhenden Legierungszusatzes zwängungsfrei in die im Krümmungsradius verteuer und lassen sich schlecht verschweißen. Außer- größerten Bereiche stetig auslaufen,
dem können solche Stäbe mit einem Durchmesser 20 Da die Rippen in die praktisch nicht verfestigten unter 6 mm durch Warmwalzen mit vernünftigen Bereiche des aus einem Massenstahlmaterial beToleranzen nicht wirtschaftlich hergestellt werden. stehenden Stabes eingewalzt und ohne Druck auf

Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen den Rippenköpf geformt werden, kann das Material eines Betonbewehrungsstabes (österreichische Patent- tief in die schrägen Ausnehmungen der Walzen einschrift 213 363) kann von einem Massenstahl aus- 25 fließen. Es bildet sich die gewünschte hohe Rippengegangen werden. Zur Erzielung der im Krümmungs- form aus, und zwar mit der für die Erzielung der radius vergrößerten Bereiche wird bei diesem Ver- bezogenen Rippenfläche erforderlichen großen Auffahren der kreisrunde Stab durch eine ovale Zieh- standsfläche, ohne daß nachteilige, örtlich überdüse gezogen. Dabei wird der Stab über seinen ge- mäßige Kaltverformungen und Versprödungen, besamten Querschnitt verformt und somit insgesamt 30 sonders im Übergang zwischen Kern und Rippe, verfestigt. Wenn auch bei dieser Verformung die auftreten. Mit diesem Verfahren wird auch selbst Festigkeitserhöhung an den Schmalseiten des im bei einer Verwendung eines handelsüblichen Massen-Querschnitt ovalen Stabes geringer ist als an den ,. Stahls die erforderliche Zugfestigkeit erreicht. Da Längsseiten, so hat sich jedoch beim anschließenden die im Krümmungsradius vergrößerten Bereiche Walzen der Rippen in die Schmalseiten des Stabes 35 tiefer als die ideelle Zylinderfläche der im Krümgezeigt, daß bei einem normalen Walzdruck keine mungsradius nicht veränderten übrigen Bereiche des Rippen ausreichender Höhe erzeugt werden konnten, Stabes liegen, fließt beim Kaltwalzen der Rippen wie es etwa der Fall ist bei den durch Warmwalzen das Material der Rippenenden ohne nachteilige erzeugten Rippen legierter Stähle. Würde man nun, Stauung und zwängungsfrei in den so geschaffenen um höhere Rippen zu erzeugen, den Walzdruck er- 40 freien Raum ein, wobei es an den Flanken und höhen, dann würde das vor allem — abgesehen von Enden der Rippen stetig zum Stabkern ausläuft,
einer notwendigen stärkeren Dimensionierung der Bei der Festlegung des Maßes des vergrößerten Walzen — zu einer unerwünschten Versprödung Krümmungsradius ist es wesentlich, daß die durch der Rippen führen. An den Übergangsstellen zwi- den vergrößerten Krümmungsradius geschaffenen sehen Rippe und Stabkern käme es auch zu 45 angeflachten Bereiche gegenüber den dazwischen-Zwängungen und Quetschungen, was mit einer Ver- liegenden Bereichen des Stabes ausreichend tief minderung der Kerbfestigkeit verbunden wäre. liegen, um einen nachteiligen Materialstau an den Außerdem dürfte es bei dem Verfahren sehr Enden der Rippen zu verhindern, ein zwängungsschwierig sein, den im Querschnitt oval geformten _; . freies Auslaufen der Rippenenden zu gewährleisten Stab lagerichtig den Rippwalzen zuzuführen. 5° und einen stetigen Übergang von den Rippenenden

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (USA.- in die angeflachten Bereiche zu ermöglichen. Die Patentschrift 3 256 727) wird ein anderer Weg be- Breite der im Krümmungsradius vergrößerten Beschritten, um an dem Umfang eines kreisrunden reiche richtet sich nach dem Stabdurchmesser. Für Stabes mehrere im Krümmungsradius vergrößerte kleine Stabdurchmesser, z. B. 4 mm, wählt man BeBereiche anzuordnen. Der im Querschnitt kreis- 55 reiche mit einer Breite von etwa 10 °/o des Stabförmige Stab wird mittels Walzen.auf zwei gegen- durchmessers und für.große Stabdurchmesser von überliegenden Seiten zu einem kokonförmigen Quer- ζ. B. 12 mm Bereiche mit einer Breite von z. B. schnitt flachgedrückt. Bei dieser Verformung erfährt 30 % des Stabdurchmessers. Die Wahl der Breite der Stab über seinen gesamten Querschnitt eine dieser Bereiche wird, man dabei so wählen, daß der wesentliche Verfestigung. Hier liegen also vor dem 60 Stab im wesentlichen seine Kreisform beibehält und Prägen der Rippen praktisch die gleichen nach- beim Erzeugen dieser im Krümmungsradius verteiligen Verhältnisse vor wie bei dem oben be- größerten Bereiche keine wesentliche Verfestigung schriebenen anderen bekannten Verfahren. Da bei dem erfährt. Die Beibehaltung der Kreisform beim Anvorliegenden Verfahren die Rippen senkrecht zur Stab- bringen dieser Bereiche erleichtert auch das Zuachse liegen sollen, dürfte es gegenüber dem anderen 65 führen des Stabes beim Walzen der Rippen. Der bekannten Verfahren auch noch schwieriger sein, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte hohe Rippen in einwandfreier Weise herzustellen. Stab hat im Kern die Form eines Bogenvielecks und

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, behält im Gesamtquerschnitt eine etwa kreisrunde

Claims

Form bei. Bei der Verwendung eines nach dem er- Herstellung der Rippen entlang der Schnittlinie

findungsgemäßen Verfahren hergestellten Stabes VII-VII der F i g. 8,

nimmt dieser wegen seines etwa kreisrunden Quer- F i g. 8 eine Draufsicht auf eine Walze gemäß

schnittes keine bevorzugte Lage ein. Außerdem F i g. 7 aus der Sicht des Pfeils C,

treten bei der Fertigung eines Stabes nach dem er- 5 F i g. 9 einen Schnitt durch die Walze gemäß

findungsgemäßen Verfahren keine Längsrippen auf. Fig. 7 entlang der Schnittlinie IX-IX der Fig. 8,

Schließlich ist es im Gegensatz zu den mit fixen F i g. 10 einen Schnitt durch die Walze gemäß

Längen und aus legiertem Material hergestellten F i g. 7 entlang der Schnittlinie X-X der F i g. 8, wo-

Stäben beim erfindungsgemäßen Verfahren möglich, bei eine Rippe des Stabes mitgeschnitten ist.

Stäbe endlos herzustellen. Weiterhin hat der er- io Der in F i g. 1 dargestellte Rundstab 1 hat beim

findungsgemäße Stab den Vorteil, daß er sich auch Warmwalzen den Durchmesser 2 erhalten. Von

wegen seines geringen Kohlenstoffgehaltes gut ver- diesem Durchmesser 2 wird er anschließend auf den

schweißen läßt. Durchmesser 3 kalibriert. Die damit verbundene

Vorzügsweise sind drei im Krümmungsradius ver- Vorverfestigung des Stabes 1 ist in der Regel vergrößerte Bereiche vorgesehen. i₅ nachlässigbar klein. Am Stab 1 sind gemäß F i g. 3

Die Erzeugung der im Krümmungsradius ver- an auf seinem Umfang verteilt liegenden achs-

größerten Bereiche kann in einem sich an das parallelen Bereichen drei im Krümmungsradius ver-

Kalibrieren anschließenden Verfahrensschritt durch- änderte Bereiche 4,4 a und 4 b kalt eingewalzt, die

geführt werden. Gemäß einem weiteren Vorschlag einen größeren Krümmungsradius als die der da-

der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die im ₂o zwischenliegenden Bereiche haben.

Krümmungsradius vergrößerten Bereiche beim Kali- Nach dem Walzen der Bereiche 4,4 a, 4 b werden

brieren des Ausgangsmaterials zu erzeugen. i_n den dazwischenliegenden Bereichen durch Walzen

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin- schräge, z. B. unter etwa 45° zur Stabachse liegende dungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeich- Rippen 9 geformt. Bei dem Walzen fließt ein Teil net, daß mehrere in gleichmäßigen Abständen von- 25 des Stabmaterials in axialer Richtung und ein Teil einander um den Stab angeordnete Walzen, Vorzugs- in die Ausnehmungen 8 der Walzen 5 ein, wobei weise drei Walzen, zur Erzeugung der im Krüm- die Rippen 9 ausgebildet werden. Die Rippenenden mungsradius vergrößerten Bereiche und eine ebenso laufen stetig in die im Krümmungsradius vergrößergroße Anzahl von ebenfalls in gleichen Abständen ten Bereiche 4, 4α, 4ö aus, wie das in Fig. 5 beivoneinander und gegenüber den ersten Walzen 30 spielsweise gezeigt ist.

winkelig versetzten Walzen zur Erzeugung der Das Anbringen der im Krümmungsradius verRippen in bereits bekannter Weise vorgesehen sind, größerten Bereiche 4, 4 a, 4 b kann auch zusammen wobei jede dieser Rippwalzen schräg zu ihrer Achse _mi_t dem Kalibrieren vorgenommen werden. In der gelegene Ausnehmungen hat, deren Tiefe wesentlich R_egei _wj_rd aber das Anbringen der vorgenannten größer ist als die Höhe der zu formenden Rippen ₃₅ Bereiche in einem besonderen Verfahrensschritt nach und deren Flanken mit Abrundungen in die Walzen- dem Kalibrieren erfolgen,
oberfläche übergehen. Das Formen der Rippen 9 erfolgt durch die

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, Walzen 5, die den Umfang des Stabes 1 annähernd daß das beim Walzen der Rippen verdrängte umschließen und sich nach der Anzahl der Rippen-Material ohne jeden Druck auf den Kopf der Rippen 40 reihen richten. Beim Ausführungsbeispiel sind drei tief in die Ausnehmunaen fließt und zum Teil auch Walzen 5 vorgesehen. Diese Walzen 5 weisen eine in Stablängsrichtung fließt. Bei der Formung der umlaufende Nut 6 auf, die dem Kern 7 des Stabes 1 Rippen wird gleichzeitig der Stab verfestigt. _seine Form gibt, wie aus den F i g. 5 und 6 ersicht-

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der er- Hch ist. In der Nut 6 sind Ausnehmungen 8 ein-

findungsgemäßen Vorrichtung laufen beide Enden ₄₅ gearbeitet, welche die eigentliche Form der Rippen 9

der Ausnehmungen der Rippwalzen bis zum Ende bestimmen. Die den Rippenfuß 10 formenden Über-

des Umschließungsbereichs des zu verformenden gänge der Ausnehmungen 8 sind abgerundet, so daß

Stabes durch und enden dort in der Walzenfläche, auch ein Zwängen des beim Walzen verdrängten

wobei die Tiefe der Ausnehmungen den Enden zu Materials in die schräg zur Walzenachse verlaufen-

stetig bis auf Null abnimmt. 50 den Ausnehmungen 8 während des Walzens ver-

Schließlich ist es von Vorteil, den Radius der hindert wird. Der Grund der Ausnehmungen 8 an

Teile der Rippwalzen, der dem Grund zwischen den den Kanten 11 liegt so tief, daß beim Formen der

Rippen entspricht, so zu wählen, daß er 10 bis Rippen 9 ein freier Raum zwischen dem Rippen-

25 %, vorzugsweise 15 °/o, größer ist als der Radius kopf und dem Grund auf jeden Fall verbleibt. Das

der Ausnehmungen. 55 trägt wesentlich zur hohen Ausbildung der Rippen 9

Im folgenden wird die Erfindung an Hand ein bei. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann sich das

Ausführungsbeispiel darstellender Figuren näher er- Material auf dem Rippenkopf nach außen wölben,

läutert. Im einzelnen zeigt Die mit der Erfindung erzielten wesentlichen Vor-

Fig. 1 einen Normalschnitt durch einen kalibrier- teile bestehen darin, daß in einem kontinuierlichen

ten kreisförmigen Stab, 60 Verfahren aus einem billigen Massenstahl ein kerb-

F i g. 2 eine Seitenansicht des Stabes gemäß F i g. 1, unempfindlicher Betonbewehrungsstab mit hohen

F i g. 3 einen Normalschnitt durch einen Stab, der Rippen und hoher Zugfestigkeit erhalten wird, der

im Krümmungsradius vergrößerte Bereiche aufweist, eine gute Haftung im Beton aufweist, sich gut ver-

F i g. 4 eine Seitenansicht des Stabes gemäß F i g. 3, legen und verschweißen läßt.

F i g. 5 einen Normalschnitt durch einen mit 65 ..

Rippen versehenen Stab, Patentansprüche:

F i g. 6 eine Seitenansicht des Stabes gemäß F i g. 5, 1. Verfahren zum Herstellen eines Beton-

Fig. 7 einen Axialschnitt durch eine Walze zur bewehrungsstabes aus einem durch Warmwalzen

erzeugten Stab, der auf kaltem Wege auf einen kreisförmigen Querschnitt kalibriert worden ist, dessen Krümmungsradius in mehreren auf seinem Umfang verteilt liegenden achsparallelen Bereichen durch Kaltverformen vergrößert und dann an den zwischen diesen Bereichen liegenden Umfangsbereichen durch Kaltwalzen mit schräg zur Stabachse verlaufenden Rippen versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der im Krümmungsradius vergrößerten Bereiche, unter Beibehaltung des Krümmungsradius des runden Stabquerschnittes zwischen diesen Bereichen, in einer Breite von etwa 10 bis 30% des Stabdurchmessers erfolgt und daß das Kaltwalzen der Rippen ohne Druck auf deren Kopf vorgenommen wird, wobei der Krümmungsradius in den im Krümmungsradius vergrößerten Bereichen ein Maß hat, bei dem die Rippenenden zwängungsfrei in die im Krümmungsradius vergrößerten Bereiche stetig aus-. laufen.
2. Verfahren nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei im Krümmungsradius vergrößerte Bereiche vorgesehen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Krümmungsradius vergrößerten Bereiche beim Kalibrieren des Ausgangsmaterials erzeugt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 30 :

net, daß mehrere in gleichmäßigen Abständen voneinander um den Stab (1) angeordnete Walzen, vorzugsweise drei Walzen, zur Erzeugung der im Krümmungsradius vergrößerten Bereiche (4, 4 a, 4 b) und eine ebenso große Anzahl von ebenfalls in gleichen Abständen voneinander und gegenüber den ersten Walzen winkelig versetzten Rippwalzen (5) zur Erzeugung der Rippen (9) in bereits bekannter Weise vorgesehen sind, wobei jede der Rippwalzen (5) schräg zu ihrer Achse gelegene Ausnehmungen (8) hat, deren Tiefe wesentlich größer ist als die Höhe der zu formenden Rippen (9) und deren Flanken (10) mit Abrundungen in die Walzenoberflächen übergehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Ausnehmungen (8) der Rippwalzen (5) bis zum Ende des Umschließungsbereiches des zu verformenden Stabes (1) durchlaufen und dort in der Walzenoberfläche enden, wobei die Tiefe der Ausnehmungen (8) den Enden zu stetig bis auf Null abnimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Teile der Rippwalzen (5), der dem Grund (7) zwischen den Rippen (9) entspricht, 10 bis 25%, vorzugsweise 15%, größer ist als der Radius der Ausnehmungen (8).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen