DE2511812A1

DE2511812A1 - Metallstab fuer bewehrten beton und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2511812A1
Application number: DE19752511812
Authority: DE
Inventors: Leonardo Francisco Aurelio
Original assignee: TORRES HECTOR JOSE
Current assignee: TORRES HECTOR JOSE
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1976-09-30
Also published as: GB1508343A; US3928998A; FR2296693A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Wrickm\nn,

Dipl.-Ing. H.Weicümann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

St/se

Leonardo Francisco Aurelio Directorio 2423, 5° I Buenos Aires, Argentinien

und

Hector Jose Torres Gallo 361, P.B. "B" Buenos Aires, Argentinien

Metallstab für bewehrten Beton und Verfahren zu seiner

Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Metallstab, insbesondere Eisenstab,mit hoher Streckgrenze und guten Adhäsionseigenschaften für bewehrten Beton und dergleichen, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck "Stab" verwendet zur Definierung eines stab- oder stangenförmigen Gliedes, das im allgemeinen einen verhältnismäßig kleinen,

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kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von nicht mehr als etwa 8 mm aufweist.

Der Ausdruck "Stange" wird verwendet zur Identifizierung eines größeren, länglichen Metallteiles, als es der zuvor erwähnte "Stab" ist. Eine "Stange" hat im allgemeinen eine wesentlich höhere Steifigkeit als ein "Stab" sowie einen größeren Querschnitt.

Verstärkungsstangen aus Eisen, die in bewehrten Betonkonstruktionen verwendet werden, sind bekannt. Eisenstäbe haben kleinere Durchmesser als die Stangen und werden in bewehrten Betonteilen verwendet, die kleineren Belastungen ausgesetzt sind, als es bei den bewehrten Betonteilen mit Stangen der Fall ist. Sowohl bei Stangen als auch bei Stäben wird angestrebt, diese Verstärkungselemente mit einer hohen Streckgrenze und auch mit einer ausgeprägten Adhäsionsfähigkeit in bezug auf den Beton, in den sie einzubetten sind, zu versehen. Bei der Herstellung von Stangen werden diese Merkmale im allgemeinen erreicht durch Verwendung von Eisenstangen als Ausgangsmaterial, die eine vorbestimmte Länge aufweisen und auf deren Umfang Längsrippen durch Rollen ausgebildet werden. Diese gerippten Standen werden sodann einer Torsion ausgesetzt, so daß die Streckgrenze erhöht und die Form der Längsrippen in schraubenförmige Rippen umgewandelt werden, damit die Adhäsionsfähigkeit des entstehenden Verstärkungsgliedes in dem Beton verbessert wird.

Bei der Durchführung des Torsionsvorganges wird die Streckgrenze insbesondere im Kern der Stange erhöht. Der Kern stellt denjenigen Bereich dar, für den sich der Torsionsschritt am günstigsten auswirkt.

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Dagegen ist in den Umfangszonen einer derartigen Stange und in den die Rippen bildenden Bereichen das Ergebnis bei der Verbes-r serung der Streckgrenze nicht so günstig und nicht so gleichmäßig wie im Kernbereich der Stange. Andererseits ist zu beachten, daß die Rippen genau diejenigen Bereiche der Stangen darstellen, die den höchsten Spannungen ausgesetzt sind. Daher ist anzustreben, daß diese Rippen die höchstmögliche Streckgrenze aufweisen.

Der Herstellungsvorgang derartiger Stangen kann kein kontinuierlicher Vorgang sein, da er einen Torsionsschritt einschließt, bei dem die Enden der Stange zwischen einem Paar von im Abstand liegenden Drehköpfen oder Spannfuttern eingeklemmt werden müssen. Die Tatsache, daß der Herstellungsvorgang ein intermittierender Vorgang ist, spielt keine entscheidende Rolle im Zusammenhang mit den Gesamtherstellungskosten derartiger Stangen, sofern deren Gewicht berücksichtigt wird.

Im Falle von Stäben wurden die Kosten eines intermittierenden Torsionsvorganges zur Erhöhung der Streckgrenze einen erheblichen Einfluß auf die Gesamtherstellungskosten haben, wenn das Gewicht dieser Stäbe berücksichtigt wird. Angesichts der vorstehenden Ausführungsformen liegt es auf der Hand, daß es im Falle von Stäben sehr zweckmäßig wäre, ein kontinuierliches Verfahren zu schaffen, durch das es möglich ist, die Streckgrenze zu erhöhen und zugleich im wesentlichen gleichmäßig im gesamten Querschnitt des Stabes zu erhöhen. Ferner müßte es einen erheblichen Fortschritt darstellen, wenn die Adhäsionsfähigkeit eines derartigen Stabes in bezug auf Beton verbessert werden könnte.

Zu den Nachteilen und Schwierigkeiten bei der Verwendung von Stangen mit schraubenförmigen Rippen ist weiterhin zu erwähnen, daß beim Belasten derartiger, in ein Betonteil eingebetteter Stäbe die Tendenz besteht, daß sich der Stab in bezug

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auf den Beton entlang einer Achse bewegt, die koaxial zu der Achse der Schraube ist, die durch die Rippe gebildet wird. Aufgrund dieser Tatsache ist die Verankerung einer derartigen Stange in einem Betonteil nicht optimal.

Stäbe mit den im folgenden erwähnten Durchmessern, die zur Verstärkung von Betonkonstruktionen verwendet werden, werden im allgemeinen vor der Verwendung keinem Verbesserungsverfahren ausgesetzt. In der Praxis werden in den meisten Fällen einfache, zylindrische Stäbe verwendet.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Stäbe mit verbesserter Adhäsionsfähigkeit und höherer Streckgrenze gegenüber herkömmlichen unbehandelten Stäben zu schaffen. Zur Erreichung dieses Zieles geht die Erfindung davon aus, daß es zur Verbesserung der Streckgrenze unter Berücksichtigung der ünwirtschaftlichkeit der Behandlung jedes eigenen Stabes durch ein Torsionsverfahren - notwendig ist, einen Streifen in einem ersten Schritt kalt zu stauchen und damit den Querschnitt des Streifens zu reduzieren. Das entstehende Teil hat bereits eine höhere Streckgrenze. Dieses Teil v/ird sodann einem zweiten Behandlungsschritt ausgesetzt, der durch einen Formvorgang ohne Ausübung einer Torsionsspannung auf das Teil gebildet wird, so daß auf dem Umfang eines derartigen Teiles kleine zapfenförmige Verankerungsvorsprünge gebildet werden, die die Adhäsionsfähigkeit erhöhen.

Während des Formvorganges wird ein Teil des Metalles des Stabes bewegt, während das restliche Metall im wesentlichen unverändert bleibt. Aus den letzterwähnten, unveränderten Bereichen werden die Verankerungsvorsprünge ohne wesentliche Änderung der metallographischen Struktur dieser Bereiche gebildet. Im einzelnen umfaßt der unveränderte Bereich den Kern des Stabes und die Verankerungsvorsprünge. Gerade die Verankerungsvorsprünge müssen die höchsten Spannungen aushalten, wenn

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der fertige Stab in ein Betonteil eingebettet ist, das Belastungen ausgesetzt wird.

Die zapfenförmigen Verankerungsvorsprünge sind vorzugsweise ausgerichtet und in gegenseitigem Abstand derart angeordnet, daß sie keine schraubenförmige Bahn entlang der Stange bilden, so daß eine bessere Verankerung erreicht wird. Außerdem wir die Trennung der Zapfen im Verhältnis zu der Größe der Körner der zugehörigen Bestandteile des Betons, wie etwa Sand, Stein oder Kies, ausgewählt, die wenigstens teilweise in die Zwischenräume zwischen den Zapfen eintreten können.

Da die entstehenden Stäbe zu den unterschiedlichsten Formen gebogen v/erden müssen, wird weiterhin besonders beachtet, daß keine scharfen Winkel in den Bereichen ausgebildet werden, in denen die Zapfen in den Kern des Stabes übergehen.

Vorzugsweise sind die Zapfen in Gruppen zusammengefaßt.

Die Stäbe, die nach dem erfindungsgeirwißen Verfahren hergestallt sind, sind insbesondere verwendbar für Säulen, Träger und dergleichen; als Zugverstärkungsstangen; für kleine Betonträger, Platten und Straßenkonstruktionen und für vorgefertigte Betonteile geringer Größe.

Der erfindungsgemäße Metallstab der obigen Art ist gekennzeichnet durch einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnittsbereich, dessen diametral entgegengesetzte Zonen mit versetzten Zapfen versehen sind, wobei die Streckgrenze im Bereich der Zapfen im wesentlichen dieselbe ist v/ie im Kern des Stabes. Der Durchmesser des kreisförmigen Querschnittsbereichs beträgt nicht mehr als etwa 8 mm. Unter Kern des Stabes v/ird der Material-bfireich zwischen den beiden diametral gegenüberliegenden Umfangszonen verstanden. Die Zapfen sind vorzugsweise versetzt und in Gruppen von jeweils einigen Zapfen entlang des Stabes angeordnet.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß · ein Metallstreifen einem Kaltstauchen ausgesetzt wird, durch das der Querschnitt reduziert und die Streckgrenze des Metalls erhöht und ein Teil gebildet wird, das einen im wesentlichen konstanten Querschnitt mit einer Hauptachse und einer diese schneidenden Nebenachse aufweist, und daß sodann auf entgegengesetzte Umfangsbereiche des Teiles, die die Hauptachse einschließen, der notwendige Druck aufgebracht wird, um einen Teil des Metalls von diesen gegenüberliegenden Umfangsbereichen zu verschieben und im Abstand liegende Zapfen durch Zurücklassen des Metalls in im Längsabstand liegenden Zonen zu bilden, wobei diese Zapfen zur Erhöhung der Adhäsionsfähigkeit dienen.

Im Bereich der Erfindung liegen weitere Verfahrensschritte, wie beispielsweise die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens. Weiterhin wird erfindungsgemäß der Metallstreifen, der das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren bildet, mit einem rechtwinkligen Querschnitt hergestellt, der durch Schneiden einer blattförmigen Metallplatte geeigneter Dichte in eine Anzahl von parallelen Streifen gebildet werden kann,

Im folgenden v/erden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer warmgewalzten Metallblechrolle, die in parallele Streifen geschnitten wird;

Fig. 2, 2a, 3, 4 und 5 zeigen schematische, perspektivische Darstellungen verschiedener Stationen einer Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahrens;

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Fig. 2b_f 3a und 5a sind Längsschnitte durch die Paare der in den Fig. 2a, 3 und 5 gezeigten Rollen;

Fig. 5b ist eine perspektivische Darstellung einer Rolle eines in Fig. 5 und 5a gezeigten Rollenpaares;

Fig. 6 bis 12 sind Querschnitte entsprechend den Linien VI-VI, VII-VII, VIII-VIII, IX-IX, X-X, XI-XI und XII-XII der Fig. 2 bis 5, während in Fig. 12 in gestrichelten Linien die Schnittführung der Fig. 11 angedeutet ist;

Fig. 13 ist ein vergrößerter Detailschnitt eines Teiles der in Fig. 5b gezeigten Rolle;

Fig. 14 zeigt einen Teil eines fertigen Stabes, der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt ist;

Fig. 15 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens, dem das Ausgangsmaterial ausgesetzt wird und entspricht der Anordnung, die eine alternative Ausführungsform in bezug auf die Ausführungsform der Fig. 2 bis 5 darstellt.

In Fig. 1 ist eine Metallblechrolle 1 gezeigt, aus der mit Hilfe einer Anzahl von Schneidscheiben 3 parallele Streifen geschnitten werden. Beim Abwickeln der Metallblechrolle 1 weist der jeweilige Bereich des abgerollten flachen Metallblechs eine obere Oberfläche 4 und eine untere Oberfläche auf. Die fertigen, geschnittenen Streifen 2 haben ebenfalls eine obere Oberfläche 4 und eine untere Oberfläche 5, die breiter sind als die Dicke des Bleches. Diese Streifen 2 werden sodann einzeln auf Trommeln gewickelt, von denen eine zum Teil unter der Bezugsziffer 6 in Fig. 2 gezeigt ist. Das Aufwickeln wird derart durchgeführt, daß die oberen und unte-

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ren Oberflächen 4, 5 Seitenflächen darstellen. In Fig. 6 ist ein Abschnitt eines Streifens 2 mit den Seitenflächen 4, 5, die im wesentlichen parallel zueinander liegen, und den Endflächen 7, S gezeigt, die aufgrund des Schnittes durch die Schneidscheiben 3 etwas ungleichmäßig sind.

Einer der wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in einem Kaltstauchen dieser Streifen 2, durch das die Streckgrenze erhöht wird. Tests haben gezeigt, daß ein derartiges Stauchen am besten durchgeführt wird durch Aufbringen von Druck auf die Endflächen 7, 8. Wenn dieses Stauchen jedoch direkt auf den ungleichniäßigen Endflächen 7, 8 erfolgen würde, wäre es nicht möglich, eine gleichmäßige Verteilung der Stauchlast zu erzielen. Andererseits sollte ein unerwünschtes Verfestigen des die beiden Enflachen 7, 8 bildenden Metalls beim Stauchen vermieden werden, da andernfalls weitere Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht mit Erfolg durchgeführt werden könnten.

Polglich mußte eine Lösung gefunden werden, wie die unregelmäßigen Endflächen 7, 8 in schmale Flächen überführt v/erden können, die die Aufbringung einer gleichmäßig verteilten Stauchlast gestatten. Zu diesem Zweck ist ein Paar von freilaufenden Formrollen 9, 10 (Fig. 2a) auf zugehörigen, nur schematisch gezeigten Achsen 11, 12 angeordnet. Diese Formrollen überführen den im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt (Fig. 6) in einen Querschnitt 13 mit der in Fig. 7 gezeigten Form, auf den später Bezug genommen werden soll. Die beiden Formrollen 9, 10 haben vorzugsweise denselben Durchmesser, beispielsweise 14 5 mm. Da der Aufbau der beiden Formrollen 9, 10 gleich ist, soll lediglich auf die Formrolle 9 Bezug genommen werden. Die Formrolle 9 weist eine Formrille auf, die durch zwei im wesentlichen parallele Seitenwände und einen konkav geformten Boden 16 begrenzt wird. Der Querschnitt der Formrille 14 ist im wesentlichen gleich dem halben Querschnitt 13 gemäß Fig. 7-

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Der Streifen 2 wird von der Trommel 6 zugeführt, und bevor er in die durch die Formrollen 9, IO gebildete Formstation eingeleitet wird, v/erden die Flächen 4, 5, 7, 8 mit einem Schmiermittel überzogen. Dieser überzug kann auf verschiedene bekannte Arten aufgebracht werden, beispielsweise mit Hilfe einer Sprühpistole oder dadurch, daß der Streifen durch einen ein Schmiermittel enthaltenden Behälter hindurchgeleitet oder, wie es schematisch in Fig. 2a gezeigt ist, durch ein Paar Filzzylinder 17 , 18 hindurchgeführt wird, auf die Schmiermittel mit Hilfe eines Dosierers 19 aufgebracht wird.

Die Filzzylinder 17, 18 sind drehbar auf einem schwenkbaren Halter 20 angeordnet, der die Filzzylinder 17, 18 mit Hilfe einer Feder 21 in Berührung mit den Oberflächen des Streifens hält. Das verwendete Schmiermittel kann beispielsweise ein öl mit der Viskosität SAE 60 sein. Der Zweck eines derartigen Schmiermittels besteht darin, eine Formung des Streifens 2 mit Hilfe der Formrolle 9, 10 mit der geringst möglichen Last oder dera geringst möglichen Druck zu gestatten.

Ein Vergleich der Fig. 6 und 7 zeigt, daß die :iaterialfoerei~ ehe, die sich in den durch die Flächen 4 und 7; 7 und 5; 5 und 8; und 8 und 4 gebildeten Ecken befinden, beim Durchlauf des Streifens durch die Formrollen 9, 10 bewegt werden, wobei der Abstand zwischen den Oberflächen 4¹ und 5¹ (Fig. 7) etwas größer ist als der Abstand zwischen den Oberflächen 4 und 5 des Streifens 2 der Fig. 6. Aus diesem Grunde ist der Abstand zwischen den Seitenwänden 15 der Formrille 14 etwas größer als der Abstand zwischen den Oberflächen 4 und 5, damit das Material bewegt werden und mit Hilfe des Bodens 16 die Form der Endflächen 7' und 8¹ erhalten kann.

Die Last, die auf die Formrollen 9 und 10 aufgebracht wird, ist die minimal erforderliche Last zur Durchführung des Forinvorganges und beträgt etwa 1000 kg, wenn Stäbe von etwa 5 mm

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Durchmesser, wie sie bei bewehrtem Beton verwendet werden, behandelt werden.

Der bis hierher beschriebene Formungsschritt ist nicht unbedingt netwendig, jedoch vorteilhaft, damit der nachfolgende Stauchschritt in optimaler Weise durchgeführt werden kann.

Zur Vereinfachung der Erläuterung der folgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sei darauf hingewiesen, daß der in Fig. 7 gezeigte Querschnitt 13 eine Hauptachse 22 und eine Nebenachse 23 aufweist, wobei die Länge der Hauptachse 22 etwa gleich dem Abstand zwischen den Endflächen 7 und 8 ist (Fig. 6). Die Achsen 22 und 23 kreuzen einander.

Zur Durchführung der Stauchschritte wird der Streifen nunmehr durch eine Stauchstation hindurchgeführt, die ein Paar angetriebener Stauchrollen 24, 25 umfaßt. In der Praxis ist die Stauchstation (24, 25) koaxial zu der Formstation (9, 10), und die Zeichnung sollte in diesem Sinne verstanden werden. Die Stauchrillen der Stauchrollen 24, 25 haben jeweils - im Querschnitt gesehen - eine halbelliptische Form, so daß, wie in Fig. 3a gezeigt ist, die einander gegenüberliegenden Bereiche der Stauchrollen 24, 25 einen elliptischen Zwischenraum 26 bilden. Zweckmäßigerweise hat die obere Stauchrolle 24 einen etwas größeren Durchmesser (237 rnm) als die untere Stauchrolle 25 (235 mm), so daß bei Drehung der beiden Stauchrollen mit derselben Anzahl von Umdrehungen (beispielsweise 72 U/min) das Bestreben besteht, daß der Streifen diese Station in einer abwärts gerichteten Kurve verläßt, so daß bei Anordnung eines geeigneten Abgabetisches 27 am Ausgang der Stauchstation (24, 25) (Fig. 3) der entstehende Stab geradlinig von der unteren Stauchrolle 25 abgegeben wird. In der Stauchstation (24, 25) wird ein beträchtlicher Druck oder eine beträchtliche Last auf die konvexen Endflächen 7',8' (Fig. 7) ausgeübt, durch die der Streifen 2 in einen Stab mit einem elliptischen

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Querschnitt überführt und derart gestaucht wird, daß die Hauptachse 22 (Fig. 7) in die Nebenachse 28 (Fig. 8) und die Nebenachse 23 (Fig. 7) in die Hauptachse 29 (Fig. 8) umgewandelt wird. Diese recht erhebliche Umwandlung bedingt eine Reduzierung der Querschnittsfläche des Streifens, durch die der Streifen in einen Stab 30 überführt wird, der metallographisch durch beträchtliche Erhöhung seiner Streckgrenze umgewandelt ist. Bei dem beschriebenen Beispiel wird eine Last von etwa 2200 kg aufgebracht, die in bezug auf die in der Formstation (9, 10) aufgebrachte Last von 1000 kg eine Steigerung von 120 % bedeutet.

Daher entsteht ein Stab 30, dessen Streckgrenze den gewünschten Wert erreicht hat, dem jedoch nach wie vor geeignete Verankerungseinrichtungen fehlen, die entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt werden müssen, ohne daß die physikalischen Merkmale des Stabes geändert werden, und zwar wenigstens in denjenigen Bereichen, die den künftigen Verankerungseinrichtungen und dem Kern des Stabes entsprechen, da diese Bereiche die wichtigeren Bereiche des Stabes sind, wenn er in einem Betonteil, in das er eingebettet wird, Spannungen ausgesetzt wird.

Die Verankerungseinrichtungen werden lediglich gebildet durch kleine Zapfen 31, wie sie in Fig. 14 gezeigt sind, dieleinen fertigen Stab 32 darstellt. Diese Zapfen 31 befinden sich in Gruppen von drei gleichmäßig im Abstand angeordneten Zapfen, und jede Gruppe weist von der nächsten Gruppe wiederum einen Abstand auf, der größer als der Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Zapfen derselben Gruppe ist. Ferner sind die Gruppen der Zapfen entlang diametral gegenüberliegenden i-lantellinien angeordnet und eine Gruppe der Zapfen einer Mantellinie liegt einem Zwischenraumende der anderen Mantellinie gegenüber. Auf die spezielle Form der Zapfen soll später Bezug genommen werden.

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Der entstehende Stab 32 sollte, abgesehen von den Zapfen 31, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen (Fig. 12).

Zur Erzielung dieser Merkmale ist es zweckmäßig, die Zapfen in den Bereichen anzuformen, die den Enden der Hauptachse 29 entsprechen. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der elliptische Stab 30 mit seiner Hauptachse 29 in waagerechter Lage, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, durch eine Gruppe von Orientierungsrollen 33, 34; 35, 36; 37, 38 hindurchgeführt (Fig. 4), damit der Stab derart gedreht wird, daß die Hauptachse 29 senkrecht liegt. Zur Durchführung dieser Neuausrichtung ohne Ausübung einer ständigen Torsionsbelastung auf den Stab sind die Paare der Rollen 33, 34; 35, 36; 37, 38; freilaufend auf entsprechenden Achsen angeordnet, so daß die entsprechenden Rillen lediglich eine Führungswirkung ausüben. Das erste Paar der Rollen 33, 34 trägt den Stab 30 mit der Hauptachse 29 in waagerechter Richtung (siehe auch Fig. 9). Das zweite Rollenpaar 35, 36 trägt den Stab 30 mit der Hauptachse 29 in einer geneigten Stellung (beispielsweise 45 ; Fig. 10). Das letzte Rollenpaar 37, 38 trägt den Stab 30 mit aufrechter Hauptachse 29 (Fig. 11).

Diese Drehung des Stabes wird lediglich durchgeführt, damit der Stab in eine vorhandene Walze eingeführt werden kann, in der lediglich herkömmliche Walzen durch die Rollen 39, 40 ausgetauscht werden müssen, die später beschrieben werden sollen. Die Orientierungsrollen 33, 34; 35, 36; 37, 38 gemäß Fig. 4 sind koaxial in bezug auf die Stauchstation (24, 25) angeordnet.

Fig. 12 zeigt in gestrichelten Linien den elliptischen Querschnitt des Stabes 30 in der aufgerichteten oder senkrechten Stellung ähnlich Fig. 11. Der Stab 30 wird nun durch die Zapfenformstation hindurchgeführt, die aus einem Paar von angetriebenen Rollen 39, 40 besteht (Fig. 5), die hinter den

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Orientierungsrollen der Fig. 4 angeordnet sind. Diese Rollen 39, 40 müssen sich mit höherer Drehzahl (beispielsweise 83 U/min) als die angetriebenen Stauchrollen 24 und 25 drehen. Auch in der Zapfenformstation hat die obere Rolle 39 einen größeren Durchmesser als die untere Rolle 40, beispielsweise 239 mm gegenüber 235 mm, damit dasselbe Ergebnis wie in der Stauchstation (24, 25) erzielt wird. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist hier ein Abgabetisch nicht gezeigt, jedoch wird ein Tisch ähnlich dem Abgabetisch 27 der Fig. 3 verwendet.

Jede Rolle 39, 40 ist als solche gleich aufgebaut und weist jeweils eine Rille 41 auf (Fig. 5b), die im allgemeinen einen halbkreisförmigen Querschnitt hat und die in ihren Bodenwänden eine Anzahl von Löchern 42 aufweist, die in Gruppen zur Herstellung der bereits erwähnten Zapfen 31 angeordnet sind. Es liegt auf der Hand, daß die Löcher 42 der oberen Rolle 39 in bezug auf die Löcher der unteren Rolle 40 versetzt sind, damit die in Fig. 14 gezeigte Verteilung der Zapfen 31 entsteht.

In Fig. 13 ist eines der Löcher 42 gezeigt. Ss ist erkennbar, daß dieses einen kappenförmigen Bodenbereich bzw. einen kugelabschnittsförmigen Bodenbereich mit einem Radius 43 aufweist. Zum Rand hin sind die Löcher erweitert, so daß eine Verbindungszone mit den die Rille 41 begrenzenden Wänden entsteht. Der Radius der Rille ist mit 44 bezeichnet. Der erweiterte Randbereich dieser Ausfuhrungsform hat den Radius 45, und seine Krümmungsmittelpunkte 46 liegen außerhalb des durch die Rille 41 gebildeten Hohlraums, während die Krümmungsmittelpunkte 47 und 48 der Kappe und der Rille innerhalb der zugehörigen Hohlräume liegen. Auf diese Weise können Zapfen gebildet werden, deren Seitenwände in einer kontinuierlichen Kurve in die zylindrische Oberfläche des Stabes übergehen.

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Aus Fig. 12 geht weiterhin hervor, daß der elliptische Stab aufgrund der Tatsache, daß er zuvor orientiert oder ausgerichtet worden ist, in den Einlaß 49, der durch die Rollen 39 und 40 gebildet wird, mit seiner Hauptachse 29 in aufrechter Stellung eintritt, so daß der notwendige Druck nunmehr auf die entgegengesetzten ümfangsbereiche dieses Teiles ausgeübt werden kann, iridem sich die Hauptachse 29 befindet, so daß ein Teil des Metalls dieser gegenüberliegenden Umfangsbereiche durch Zurücklassen lediglich des Metalls der Mittelbereiche, das zur Bildung der Zapfen 31 vorgesehen ist, und Bewegen des restlichen Metalls nach außen zur Verstärkung der der Nebenachse 28 entsprechenden Bereiche bewegt wird und damit der elliptische Querschnitt des Stabes 30 in einen kreisförmigen Querschnitt des Stabes 32' mit den Zapfen 31 übergeht.

Weiterhin ergibt sich aus Fig. 12,daß diejenige Zone des fertigen Stabes 32, die mit der gestrichelten Linie umgrenzt ist, praktisch keinen metallographischen Verformungen während des Durchlaufes durch die Rollen 39 und 40 ausgesetzt ist.

Diese Zone bildet den Kern und die Zapfen des

fertigen Stabes 32.

Daher entsteht ein Stab mit einer hohen Streckgrenze und neuen Verankerungseinrichtungen, bei dem diese Verankerungseinrichtungen und die angrenzenden Zonen des Kerns während der Umformung, die bei dem Durchgang durch die Rollen 39 und 40 zur Herstellung der Zapfen erfolgt, nicht ungünstigen Druckeinflüsen ausgesetzt werden. Die Last, die auf die Rollen 39 und 40 aufgebracht wird, beträgt in dem gegebenen Beispiel etwa 3300 kg. Dies bedeutet mit anderen Worten eine Steigerung von etwa 50 % in bezug auf die durch die Stauchstation (24, 25) aufgebrachte Last. Obwohl in absoluten Werten eine Steigerung von 50 % besteht, sollte nicht übersehen werden, daß bei rela-

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tiver Betrachtung diese Steigerung erheblich geringer ist, da beim Eintreten des Streifens in die Formstation (9, 10) dieser eine Rockwell-Härte von etwa B-40 hat, während beim Verlassen dieser Station die Rockwell-Härte B-55 gegeben ist, und wenn der Streifen in die Stauchstation(24,25) eintritt, hat er nach wie vor dieselbe Härte, d. h. Rockwell B-55. Wenn der Streifen die Stauchstation als Stab verläßt, hat sich die Härte auf B-65 erhöht.

Wenn mit anderen Worten die Härte am Einlaß der Formstation (9, 10) verglichen wird mit der Härte am Auslaß der Stauchstation (24, 25), so wird erkennbar, daß eine Zunahme von 40 auf 65 Rockwell B eintritt. Andererseits hat der Stab beim Eintreten in die Zapfenstation (39, 40), wie bereits erwähnt, eine Härte von Rockwell B-65, und beim Verlassen dieser Station eine geringfügig erhöhte Härte von Rockwell B-70. Dies bedeutet, daß der erhöhte, in der Zapfenstation aufgebrachte Druck das notwendige Minimum darstellt zur Herstellung der Zapfen in der erläuterten Weise, wenn berücksichtigt wird, daß das bearbeitete Material hier eine Rockwell-Härte B-65 hat.

In Fig. 5 ist schematisch ein Messer 50 gezeigt, das den Stab, der die Zapfenstation (39, 40) verläßt, in Stababschnitte mit vorgegebener Länge unterteilen kann.

In Fig. 15 ist eine ähnliche Anordnung gezeigt wie diejenigen, die in Verbindung mit den Fig. 2a bis 5 beschrieben worden sind. Der Unterschied besteht darin, daß bei der Ausführungsforra der Fig.' 15 keine Orientierungsrollen nach Art der Fig. verwendet werden und daß andererseits die Zapfenstation aus einem Paar von Rollen 39' und 40' besteht, die waagerecht angeordnet sind. Abgesehen von dieser Tatsache sind dieselben BezugsZiffern verwendet worden wie bei den zuvor beschriebenen Figuren, so daß es nicht notwendig ist, die gesamte Anordnung erneut zu erläutern.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.!Metallstab, insbesondere Eisenstab, mit hoher Streckgrenze und guten Adhäsionseigenschaften, für bewehrten Beton und dergleichen, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnittsbereich, dessen diametral entgegengesetzte Zonen mit versetzten Zapfen 31 versehen sind, wobei die Streckgrenze im Bereich der Zapfen im wesentlichen dieselbe ist wie im Kern des Stabes (32).

2. Metallstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zapfen (31) seitliche Oberflächen aufweisen, die in einer kontinuierlichen Kurve (45, 46) in den Metallstab (32) übergehen.

3. Metallstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zapfen (31) auf dem Metallstab (32) in einer von einer schraubenförmigen Bahn abweichenden Anordnung angebracht sind.

4. Met'...Ils tab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser au: iietallstabes höchstens 8 mm beträgt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Metallstabs, insbesondere Eisenstabs, mit hoher Streckgrenze und guten Adhäsionseigenschaften für bewehrten Beton und dergleichen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Metallstreifen einem Kaltstauchen unterwirft und damit seinen Querschnitt verringert und die Streckgrenze seines Metalls erhöht und dabei einen Stab mit im wesentlichem konstantem Querschnitt

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mit einer Haupt- und einer Nebenachse herstellt, daß man sodann auf gegenüberliegende Umfangsbereiche des Stabes, die die Hauptachse einschließen, den notwendigen Druck zur Verschiebung eines Teils des Metalls von den gegenüberliegenden Umfangsbereichen und zur Bildung von im Abstand liegenden Zapfen durch Zurücklassen des verbleibenden Teils des Metalls in den gegenüberliegenden Umfangsbereichen aufbringt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die gegenüberliegenden Umfangsbereiche ausgeübte Druck auf die gegenüberliegenden, die Hauptachse enthaltenden Bereiche derart gewählt wird, daß er in den von Zapfen freien Zonen den eine Hauptachse und eine diese kreuzende IJebenachse enthaltenden Querschnitt in einen kreisförmigen Querschnitt umformt, während der Druck in den entsprechenden, die Zapfen enthaltenden Bereichen derart gewählt wird, daß er die Zapfen in den die Hauptachse enthaltenden Zonen anformt und das überschüssige Material in Richtung der Zonen der Jlebenachse bewegt und die Querschnitte ebenfalls in im wesentlichen kreisförmige Querschnitte, von denen die Zapfen vorspringen, umformt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß man zuvor längliche Streifen aus einem Blech schneidet, die Streifen mit rechtwinkligem Querschnitt bilden, deren kürzere Seiten Schnittflachen sind, daß man die Streifen mit einem Schmiermittel überzieht, daß man sodann die Schnittflächen in gleichmäßige Oberflächen umwandelt und daß man anschließend einen Stauchdruck auf die gleichmäßigen Oberflächen aufbringt und damit eine Kaltstauchung durchführt, durch die der im wesentlichen rechtwinklige Querschnitt mit einer Hauptachse und einer diese kreuzenden Hebenachse in einen elliptischen Querschnitt überführt, dessen Hauptachse der Nebenachse und dessen Nebenachse der Hauptachse des rechtwinkligen Querschnitts entspricht.

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Stauchvorgang dadurch durchgeführt wird, daß der Streifen durch ein Paar von Stauchrollen (24, 25) hindurchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Formung der Schnittflächen, der Stauchvorgang zur Umformung des rechtwinkligen Querschnitts in einen elliptischen Querschnitt und die Formung der Zapfen kontinuierlich und aufeinanderfolgend durchgeführt werden.

10» Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Zapfen in ausgerichteten Gruppen entlang zwei diametral gegenüberliegenden Mantellinien des Stabes mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt werden,, wobei der Zwischenraum von aufeinanderfolgenden Gruppen von Zapfen größer als der Zwischenraum zwischen r.ebeneinanderliegenden Zapfen derselben Gruppe ist und jede Gruppe auf der einen Mantellinie etwa dem 37/ischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen der anderen Mantellinie gegenüberliegt.

11, Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß jede Gruppe drei gleichmäßig im Abstand liegende Zapfen umfaßt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch g e kennzeichnet , daß die Seitenwände der Sapfen derart geformt werden, daß sie in einer kontinuierlichen Kurve in die Umfangsoberfläche des Stabes einlaufen.

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