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Betonbewehrungsstab Die Erfindung betrifft einen Betonbewehrungsstab
gefer-Fig unter Verwendung von vorverfestigtem oder nicht vorverfestigtem Material,
an dem(im Querschnitt gesehen) - währen der Herstellung unterhalb der Rekristallisationstemperatur
- geradlinige oder davon abweichende Abfiachungen angebracht sind.
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Bewehrungsstäbeder vorbeschriebenen Art sind bekannt.
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Bei den hier interessierenden Bewehrungsstäben kennt man solche, die
beispielsweise einen ovalen Querschnitt aufweisen. Der Stab wird über seinen gesamten
Querschnitt verformt und verfestigt. Zwecks Erzielung relativ hoher Rippen (die
ma sonst nur beim Warmwalzen erhält) strebt man eine nicht zu starke Vorverfestigúng
an. Mit dem beschriebenen ovalen Querschnitt erreicht man keine ausreichende Rippenhöhe.
Man müßte den Walzdruck
erheblich erhöhen, doch würde dies zur
Materialsprödigkeit führen und der Stab wäre für den vorgesehenen Zweck u.U. nicht
mehr verwendbar. Auch könnte man den Übergang Rippe/Stabkern nicht so gestalten,
daß sich nicht doch Kerbwirkungen einstellen. Im übrigen ist es schwierig,- Stäbe
dieser Querschnittsform richtig z.B.
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in der- Schweißmaschine zu führen (österreichische Patentschrift 213
363).
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Beeinem anderen Stab strebt man zunächst einen kokonförmigen Querschnitt
an und erreicht eine erhebliche Verfestigung. Die Nachteile, die sich beim Erzeugen
der Rippen ergeben, sind aber ähnlich wie vorbeschrieben (US-Patentschrift 3 256
727).
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Ferner gibt es Stäbe, die zwei zueinander parallelliegende -Anflachungen
aufweisen. Dazwischen bleibt das ursprüngliche Material bestehen, so daß zwischen
diesen Anflachungen Rippen gebildet sind (US-Patentschrift 2 788 71-7).
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Man kennt -weiter kaltvorverfestigte Stahlstäbe mit kalt aufgebrachten
Rippen, wobei die Rippen eine vom Durchmesser abhängige bezogene Rippenfläche von
etwa 0,040 bis 0,065 aufweisen; diese Rippenstäbe weisen zwar einen in der Projektion
runden Querschnitt auf, doch ist der Kern
als gleichseitiges Bogenvieleck
ausgebiidet, insbesondere ein Bogendreieck (deutsches Gebrauchsmüster 6 601 469).
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Außerdem ist ein. Verfahren zum Herstellen eines Betönbewehrungstabes
bekanntgeworden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Stab unter Beibehaltung
eines im wesentlichen kreis-förmigen Querschnittes auf zwei bis vier,- auf dem Umfang
gleichmäßig verteilt liegenden Stelien durch Kaltwalzen in axialer Richtung mit
Anflachungen versèhen wird, deren jede eine Breite von 10 bis -30% des Stabdurchmessers
aufweist, und daß dann zwischen den AnElachungen bestehenden Teile des Umfanges
durch Kaltwalzen mit den Rippen solcher Art versehen werden, daß die Rippenflanken
in den zwischen den Rippen in axialer Richtung liegenden Grund und die Rippenenden
in den zwischen zwei Rippen in Umfangsrichtung- liegenden Teil der Oberflache stetigübergehen,
der mit den Anflachungen versehen worden war und der Stab somit über seine Rippen
gemessen einen im wesentlichen kreisförmigen - Querschnitt hat (bekanntg-emachte
österreichische Patentanmeldung A 10/60). Im ähnlichen Sinne gemäß dem vorgenannten
deutschen Gebrauchsmuster und der österreichischen Patentanmeldung aüch der Inhält
der Offenlegungsschrift 1 609 605.
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Nachteilig bei diesen Ausführungsformen gemäß der Offenlegungsschrift
1 609 605 ist, daß besondere Aufwendungen erforderlich sind, um die Anflachungen
und Rippen auf die Kreisform - zumindest im wesentlichen - zu bringen; dies bedeutet
sicher einen (erheblichen) Aufwand.
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In diesem Sinne istauch der Inhalt der DAS 1 609 605 zu werten, weil
hier der Krümmungsradius des ursprünglich runden Stabquerschnittes beibehalten werden
soll.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bewehrungsstab zuschaffen, der
bei geringstmöglichen (Arbeits- und Kosten-) Aufwand eine hohe Zugfestigkeit und
gute Hafteigenschaften im Beton insbesondere dadurch erreicht, daß man relativ hohe
Rippen - die man sonst nur -beim Warmwalzen erzeugen kann - erhält; außerdem soll
ein gutes Rißbild des Betons bei Verwendung so gerippter Stäbe im Stahlbetonbau
erreicht werden, insbesondere auch bei Verwendung dieser Stäbe in Mattenform.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch,'daß - imQuerschnitt gesehen
- am Stab Abflachungen angebracht sind, und daß zwischen den Abflachungen Teilbogenstücke
vorgesehen sind, die (im Querschnitt gesehen) z.B. von der Teilkreisbogenform abweichen
oder solch ein Kreisbogenstück
bilden, dessen Mittelpunkt -außerbaib
der Stabachse liegt.und diese zu Nuten und Rippen ausgebildet sind.
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Ein anderer selbständiger LösungsWeg,s'-ieht vor, daß am Stab AbPlachungen
angebracht sind und daß zwischen den Abflachungen Teilbogenstücke vorgesehen sind,
die (im Querschnitt gesehen) zB. vorder Teilkreisbogenform abweichen oder solch
ein Kreisbogenstück bilden, dessen Mittelpunkt außerhalb der Stabachse liegt, und
im Bereich der Abflachungen Nuten und Rippen angeordnet sind.
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Der Grund der Nuten kann im Querschnitt gesehen geradlinig verlaufen
oder konkav bzw. konvex gewölbt sein.
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Bei einer selbständigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Abflachungen
im Verlauf der Staboberfläche vorgesehen und so angeordnet sind, daß benachbarte
Rippen mit einer Seite in die gleiche Abflachung undXoder jeweils in eine andere
der beiden einander zugeordneten Teilabflachungen auslaufen.
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/anderer Ein/wesentlicher Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß
mindestens zwei Abf Abflachungen asymmetrisch zueinander vorgesehen sind.
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Des weiteren sollten die Rippen übergangslos in die Abfachungen oder
- wie bekannt - in das Kernmaterial einlaufen.
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Ein.anderer wesentlicher Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß
zwei Abf ifachungen unmittelbar benachbart angebracht werden; sie sollen als paarweise
Abflachungen definiert sein, wobei eine der paarweisen Abflachung dann als Teilabflachung
gilt. Wenn zwei Teilabflachungen zusammenstoßen, so können sie auch einen stumpfen
Winkel bilden. Im Bereich des Zusammenstoßens können sie abgerundet sein.
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Mindestens eine Abflachung kann stärker, also breiter sein.
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Es gehört zur Erfindung, daß an einem Stab auch unterschiedliche Abflachungsarten
angebracht sein können.
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Ein selbständiger Erfindungsgedanke sieht vor, daß die Rippen eine
über ihre gesamte Länge im wesentlichen gleichbleibend breite Querschnittsform aufweisen,
etwa z.B. der Form eines.Schnittes durch einen kurzen Kegelstumpf - an der höchsten
Stelle im Querschnitt gesehen --entsprechend und übergangslos (bzw. ohne stark bemerkbaren
Übergang) an beiden Enden in Rippenl ängsrichting
in das Kernmaterial
(oder auch Abflachungen) des Stabes aus- (ein laufen. So ergibt sich eine Rippenform,
die im Auslauf genauso breit wie im Mittelbereich ist bzw. sich im Auslauf sogar
etwas verbreitert bzw. die Konturen zwei gegenläufige Kurvenstücke bilden, deren
engster Abstand etwa im Mittelbereich liegt.
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Ein anderer maßgeblicher Erfindungsgedanke sieht vor, daßalle Abflachungen
in der Breite gemessen und je Querschnittsebene addiert, etwa 30% bis etwa 80% des
Stabumfangs ausmachen.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken'können die Abflachungen auch
bogenförmig (konkav/konvex) verlaufen.
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Ein anderer maßgeblicher Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß
die AbflaChungen als Wellenlinie geformt sein können (= wechselnd im Verlauf der
Längsrichtung (Fig.11) und/oder wechselnd bezogen auf den Abstand zur Stabachse
(Fig. 13).-Die Abflachungen können auch als Erhöhungen und Vertiefungen (Fig. 12)
ausgeführt sein und in einem beliebigen; Winkel stehen. Diese rippenähnlichen Erhöhungen
und nutähnlichen Vertiefungen können .m.it den flauptrippen gleich-und/oder anders
gerichtet sein z.B. auch gegenläufig ver laufen.
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Wenn erfindungsgemäß von einem Teilbogenstück gesprochen wird, dann
handelt es sich dabei nie um ein Kreisbogenstück,~dessen Mittelpunkt-auf der Stabachse
liegt. Das Teilbogenstück gemaß Erfindung wird vorwiegend so definiert, daß es von
der Teilkreisbogenform abweicht oder ein solches Kreisbogenstück ist, dessen Mittelpunkt
außerhalb der Stabachse liegt.
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Verfahrensm-äßigwird der jeweilige erfindungsgemäße Stab dadurch hergestellt,
daß er mit Abflachungen versehen und in eine von der - im Querschnitt gesehen -
Kreisform abweichende Querschnittsform durch Deformation gebracht wird, und daß
dann in das zwischen den Abflachungen vorhandene, bogenförmige Material Nuten und
Rippen eingeformt werden.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Verfahrensschritt sieht vor, daß der
Stab mit Abflachungen versehen wird, die vorzugsweise ca; 30% bis 80s/o des Stabumfanges
ausmachen, und daß dann der Stab in eine von der - im Querschnitt gesehen - Kreisform
abweichende Querschnittsform deformiert wird, und daß nun in das zwischen den Abflachungen
vorhandene bogenförmige Material Nuten und Rippen geformt werden.
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Bei einem anderen Verfahrensschritt ist vorgesehen, daß der Stab mit
AbElachungen versehen wird, die vorzugsweise ca. 30% bis 80% des Stabumfanges ausmachen,
und daß dann der Stab ion eine von der - im Querschnitt gesehen - Kreisform abweichende
Querschnittsform deformiert wird, und daß nun in das zwischen,den Abflachungen vorhandene
bogenförmige Material Nuten und. Rippen geformt und dabei die Abflachungen reduziert
werden, und zwar vorzugsweise um 25% bis 75%..
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Näch einem anderen Verfahrensschritt sol-l der Stab zu- -nächst mit
Abflachungen versehen werden; dann wird-der Stab in eine von der - im Querschnitt
gesehen Kreisform abweichende Querschnittsform deformiert und nun werden im Bereich
der Abflachung Rippen und Nuten geformt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung
und Beschreibung, und zwar zeigt: Fig. 1 bis 6 zum besseren Verständnis der Erfindung
das Ausgangsmaterial, in d-as gestrichelt einige Varianten eingebracht sind; diese
Ausführungsformen haben mit der Endform (Enderzeugnis) nichts zu tun, Eig. 7 im
Querschnitt einen erfindungsgemäßen Stab, wobei
die Darstellung
stark vergrößert z.T. etwas übertrieben dargestellt ist, Fig. 8 ebenso wie Fig-.
7 eine Querschnittsform einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, Fig. 9
die GrundEläche der Nut im Kernmaterial, Fig.10 in Ansicht einen Stab mit unterschiedlichen
Rippenformen, Fig.11 in Ansicht einen Stab mit einer z.B. wellenlinienähnlich sich
in Längsrichtung erstreckenden erfindungsgemäßen Anflachung, Fig.12 eine Abflachung
mit Erhöhungen und Vertiefungen und Fig.13 in AuEsichtteinen Stab mit einer z.B.
wellenlinienähnlichen Abflachung mit unterschiedlichem Abstand'(wechselndem Radius)
von der Mittellinie.
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Fig. 1 zeigt lediglich im Prinzip, daß man von einem Ausgangsmaterial
2 durch Ververformen. (Ziehen, Kaltwalzen usw.) zum Stab 1 gelangen kann. Diese
Vorverfestigung beträgt üblicherweise 15%-bis 30%; jede andere Art der Vorverfestigung
ist denkbar. Für die Erfindung ist die Vorverfestigung nicht zwingend.
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In Fig. 2 ist der Stab 1 gezeigt (das Ausgangsmaterial also), und
zwar im Querschnitt. Gestrichelt dargestellt ist, wie die Rollen die AbElachungen
anbringen sollen
(die Rollen liegen also noch hinter dem Stab und
haben den Stab noch nicht angegriffen).
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Erkennbar ist, daß die Abflachungen geringer entsprechend der Abflachung
3 oder stärker entsprechend der Abflachung 4 sein können. Die Abflachung kann bei
9 ohne jede Veränderung der Geradlinigkeit (also ohne Abrundung usw.) - im Schnitt
gesehen - auslaufen.
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Fig. 3 zeigt, daß.die Rolle anders geformt sein kann, indem paarweise
Abflachungen 5, 6 angebracht werden.
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Selbstverständlich kann eine Rolle die Teilabflachung 5 und eine andere
Rolle die Teilabflachung 6 bewirken.
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Mit 15 ist angedeutet, daß. dort, wo die paarweisen Abflachungen,
also die beiden Teilabflachungen zusammentreffen, auch eine Abrundung 15 vorges-ehen
sein kann.
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Fig. 4 zeigt wiederum die paarweisen Abflachungen 7, 8 jedoch nach
innen gerichtet. Diese können von Einzelrollen oder jede paarweise Abflachung von
einer -Rolle erzeugt werden, wobei Abrundungen angebracht sein können.
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Fig. 5 soll andeuten., daß auch unterschiedliche Abflachungenan einem
Stab angebracht werden können. Die Abflachung 16 entspricht beispielsweise der Abflachung'3
gemäß Pig. 2, die Abflachung 17 der wie in Fig. 4 (Abflachungen
7,
8): dargestellt, und die Abflachung 18-zeigt, daß das Material auch nach außen gedrückt
werden könnte.
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Jede Art der gezeigten Abflachungen allein oder in Kombination ist
denkbar; sie können - alle oder nur zwei -zueinander auch asymmetrisch liegen und
die paarweisen-Abflachungen in sich auch asymmetrisch.
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Das Erreichen einer solchen asymmetrischen paarweisen Abflachung ist
bei 10 in Fig. 6 angedeutet. Der eine Schenkel'ist sehr viel länger als der kurze,
steilere Schenkel. Die eine Abflachung läuft am Ende bogenförmig (bei 19) aus.
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Es sei aber noch einmal betont darauf hingewiesen, daß die Fig. 1
bis 6 die Ausgangsform des Stabes mit den dahinterliegenden Profilen der jeweiligen
die Abflachungen herbeiführenden Rollen darstellen und keinesfalls ein Endprodukt.
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Ein Fertigprodukt im Querschnitt ist erstmals in Fig. 7 gezeigt. Die
Ursprungsform des Stabes ist noch einmal mit dem Kreis 12 gestrichelt angedeutet.
Erkennbar sind die Abflachungen 20. Das Material zwischen den Abflachungen wird
beim Anbringen der Abflachungen nach außen gedrückt,
so daß sich
dabei eine - im Querschnitt gesehen von der Teilkreisbogenform abseichenderoder
solch ein Kreisbogenstück ergibt, dessen Mittelpunkt außerhalb der Stabachse liegt;
es ist das Teilbogenstück 21 (im-Querschnitt gesehen) erkennbar. Je stärker die
-Abflachungen s-ind, um so mehr wird der Bogen 21 nach außen wölben.. Hier ist deutlich
erkennbar, daß die Querschnittsform des Enderzeugnisses grundsätzlich von der Kreisform
abweicht. Die Abflachung 20 kann im ursprünglichen Ausmaß bestehen bleiben oder
reduziert werden. Das Teilbogenstück 13 kann - im Querschnitt gesehen - z.B. von
der Teilk,reisbogenform abweichen oder solch ein Kreisbogenstück bilden, dessen
Mittelpunkt außerhalb der Stabachse--liegt.
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Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Darstellung eine Prinzipsskizze
ist; die Darstellung ist absichtlich etwas übertrieben gewählt, um die Erfindung
besser-zu demonstrieren.
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In Fig. 8 sind die Abflachungen 7, 8 z.B. gemäß Fig. 4 realisiert
am Fertigprodukt gez-eigt. Außerdem sind die Rippen 22, 23, 24 dargestellt. Der
Grund 14, 25, 26 der Nuten ist jeweils unterschiedlich, und zwar entsprechen diese
Formen denen nach Fig. 9, so daß der geradlinige Grund 14 bei einer Rippe 22 gezeigt
ist. Die Rippe 23 weist einen Grund auf, der nach außen gebogen ist (konvex
)
und die Rippe 24 weist einen Bogen 25 auf, der nach innen gebogen ist (konkav).
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Üblicherweise wird der Grund gleich gewählt werden, doch ist dies
nicht zwingend.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß Wert darauf gelegt wird, die Rippen
übergangslos in das Kernmaterial (also auch Abflachungen) überzuführen. Dies kann
auch dadurch geschehen, daß ein relativ großer (Außen- oder Innen-) Radius als Übergang
gewählt wird.
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Fig. 10 zeigt verschiedene mögliche Rippenformen. Die konkave Rippenforn
27 ist bekannt; die neue Rippenform -28 ist abgewinkelt.
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Von besonderer Bedeutung sind die Rippenformen 29, 30 und 31, weil
hier erstmals geradlinig bzw. konvex verlaufende Rippen gezeigt sind, d,. h. solche,
die im Gesamtverlauf 1.w. parä11eleKanten- zeigen und sich sogar - siehe die Rippe
30 - mach außen erweitern können. Bei der Rippe 31 ist erkennbar, daß die Konturen
bogenformig verlaufen, wobei der geringste Abstand etwa im Mittelbereich liegt.
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Fig. 11 zeigt einen Stab in Ansicht. Die Abflachung 33 verläuft iow.
in Längsrichtung jedoch als Welenlinie. Dabei
-'bråuchen die Wellenlinien
nicht sinusähnlich ver--laufen. Jede Variante, auch unterschiedliche Abstände zwischen
zwei Wellenbergen, ist denkbar.
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In-Fig. 12 ist eine Teilansicht eines Stabes 1a dargestellt. Hier
ist nur die Abflachung 32 in besonderer Form wiedergegeben, Man erkennt die Erhöhungen
34 und Vertiefungen 35, wobei die Abfiachungen parallel zur Stabachse verlaufen'(können
auchgeneigt sein; alle gleichoder unters-chiedlich geneigt oder gegenläufig).
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Fig. 13 zeigt ebenfalls eine wellenlinienförmige Anordnung einer Abflachung
36, jedoch mit wechselndem Abstand zur Stabachse 37. Diese Wellenlinien-und auch
die gemäß Fig. 12 können in der Querschnittsebene oder in einem Winkel dazu ausgerichtet
sein.
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Diese und alle anderen Abflachungen können natürlich auch schraubenlinienähnl'ich-um
den Stab gelegt sein.
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Die Abflachungen (die tieferliegenden Abflachungen und die höherliegenden
Abflachungen) sollten nicht scharfkantig ausgeführt werden; Abrundungen sind zweckmäßig.
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'Außerdem müssen die, Abflachungen nicht; gleichgroßoder hoch sein,
d.h. die Vertiefungen können breiter sein als die Erhöhungen oder umgekehrt; jede
Variante ist denkbar.