DE2651812A1 - Verfahren und vorrichtung zum kaltformen von langgestreckten stahlwerkstuecken - Google Patents

Description

Reinforcing & Allied Industries Möhlstraße 37

D-8000 München 80

(Proprietary) Limited

Tel.: 089/982085-87

Johannesburg, Republik Südafrika Telex:0529802hnkld

Telegramme: ellipsoid

Verfahren und Vorrichtung zum Kaltformen von langgestreckten

Stahlwerkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Kaltbearbeiten bzw. Kaltformen von langgestreckten Stahlwerkstücken. Neben dem Verfahren und der Vorrichtung zur !Durchführung dieses Verfahrens bezieht sich die Erfindung auch auf das auf diese Weise erhaltene Produkt.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Möglichkeit, um bei Stäben, Stangen oder Drähten die Eigenschaften eines kaltgeformten Produkts zu erzielen, wobei diese Eigenschaften dem Stahl bei seinem Durchlauf durch eine Maschine kontinuierlich erteilt werden.

Die Eigenschaften von kaltgeformtem Stahl sind bekannt, und sie werden den Stahlwerkstücken weitgehend in Form endlicher Längen derselben verliehen, die dann insbesondere in der Betonbewehrungsstahlindustrie benutzt werden. Dabei ist es

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üblich, das langgestreckte Stahlmaterial zu Stücken einer "bestimmten Länge zu schneiden und daraufhin den Stahl zu verdrehen oder einer Torsions- oder Zugkraft zu unterwerfen, um bei jedem Einzelstück jeweils getrennt die Eigenschaften eines kaltgeformten Stahls zu erzielen. Dieses Vorgehen ist zwangsläufig zeitraubend, arbeitsintensiv und dementsprechend kostenaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens, um langgestreckte Stahlwerkstücke kontinuierlich einer Torsionskraft in einer Weise zu unterwerfen, bei welcher die bisher aufgetretenen Probleme weitgehend ausgeschaltet werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Kaltformen bzw. Kaltbearbeiten von langgestreckten Stahlwerkstücken durch Ausübung einer Torsions- oder Verdrallkraft auf das Werkstück erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das langgestreckte Werkstück, zu einer ersten Greif- bzw. Spannstation geführt wird, welche das Werkstück an einer Drehung um eine längs seiner Vorschublinie liegende Achse hindert, daß das Werkstück sodann zu einer zweiten Spannstation geführt wird, daß die zweite Spannstation um eine praktisch axial auf die Vorschublinie des Stahlwerkstücks ausgerichtete Achse in Drehung versetzt wird und daß das Werkstück kontinuierlich durch die Spannstation hindurchgefördert wird, wobei die zweite Spannstation dem Stahlwerkstück kontinuierlich eine erforderliche Torsions- oder Verdrallgröße erteilt.

Erfindungsgemäß wird der Stahl dabei von der zweiten Spannstation zu einer dieser nachgeschalteten dritten Spannsta-

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tion gefördert, die kontinuierlich der dem Stahlstück erteilten Torsionskraft zumindest teilweise entgegenwirkt.

In bestimmter bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird dem Stahl an einer der zweiten Spannstation vorgeschalteten Stelle eine Zugkraft erteilt. In anderer Ausführungsform kann die Zugkraft an einer der dritten Spannstation nachgeschalteten Stelle ausgeübt werden.

Erfindungsgemäß bewirken die erste und die dritte Spannstation eine Änderung der Bewegungsrichtung des Stahlstücks über einen Bogen relativ zur Bewegungsrichtung in die und aus der zweiten Spannstation.

Die Erfindung sieht auch die Schaffung einer Vorrichtung zur Ausübung einer Torsions- oder Verdrallkraft auf ein langgestrecktes Stahlwerkstück vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Zufuhr- oder Vorschubeinrichtung für das Stahlwerkstück, eine erste Greif- bzw. Spannstation zur Aufnahme des Stahlwerkstücks, welche einer Drehung desselben um eine längs seiner Vorschublinie liegende Achse herum entgegenwirkt, und eine zweite Spannstation zur Aufnahme des Stahlwerkstücks von der ersten Spannstation aufweist und daß die zweite Spannstation um eine praktisch axial auf die Vorschublinie des Stahlwerkstücks ausgerichtete Achse mit einer gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit vorbestimmten Drehzahl drehbar ist, so daß dem Stahlwerkstück eine Torsions- oder Verdrallkraft in einem erforderlichen Ausmaß erteilt wird.

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In bevorzugter Ausführungsform dieser Vorrichtung ist dabei der zweiten Spannstation eine dritte Spannstation nachgeschaltet, welche der Torsionskraft zumindest teilweise entgegenwirkt.

Vorteilhaft ist dabei, daß die zweite Spannstation durch ein oder mehrere Paare von Scheiben bzw. Rollen in solcher Anordnung gebildet ist, daß sie zwischen sich das zu verdrallende Stahlprofil aufnehmen.

Ein anderes vorteilhaftes Merkmal besteht dabei darin, daß die zweite Spannstation durch mindestens zwei Sätze von Scheiben- oder Rollenpaaren gebildet ist, die relativ zur Vorschublinie des Stahlwerkstücks versetzt angeordnet sind und letzteres exzentrisch führen.

In weiterer Abwandlung kennzeichnet sich diese Vorrichtung dadurch, daß die erste und die dritte Spannstation durch Scheiben- oder Rollensysteme gebildet sind, die um eine praktisch quer zur Vorschublinie des Stahlwerkstücks verlaufende Achse drehbar sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Kaltbearbeiten bzw. Kaltformen von Stahlmaterial, das dabei vom Einlaufpunkt bis zum Endpunkt dargestellt ist,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

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Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht der Torsions- bzw. Verdralleinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 eine im Schnitt gehaltene Stirnseitenansicht der Einheit gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Teilseitenansicht zur Darstellung einer abgewandelten Zufuhrart zur Verdralleinheit der Vorrichtung,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Draht-Scheibenanordnung bei der Verdralleinheit und

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer weiter abgewandelten Draht-Scheibenanordnung der Verdralleinheit.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung kann grundsätzlich als Coil-Abzieheinheit (decoiler unit) 10 bezeichnet werden, welche das langgestreckte Stahlmaterial, im vorliegenden Fall Stahldraht, zu einer primären Rieht- und Spanneinheit 11 fördert, welche ihrerseits den Stahldraht einer Führungsscheibeneinheit 12 zuführt, von deren Ausgang der Stahldraht zu einem Kaltformkopf 13 gelangt, in welchem eine Torsions- bzw. Drallkraft auf den Stahl ausgeübt wird. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Draht-Scheibenanordnung 14 zur Führung des Stahldrahts von der Einheit 13 und zur Begünstigung der ihm erteilten Torsions- oder Verdrallkräfte auf, von deren Ausgang der Stahldraht in einen Antriebsmechanismus 15 eintritt, an deren Auslauf ein Scherenmechanismus 16 vorgesehen ist.

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Die Coil-Abzieheinheit 10 ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe lange Stahlwerkstücke in Form von Coils aus Stangen-, Stab- oder Drahtmaterial von feststehenden oder umlaufenden Coils 17 einer primären Rieht- und Spanneinheit 11 zuführbar sind.

Wenn die Abzieheinheit 10 das langgestreckte Stahlmaterial von feststehenden Coils desselben abzieht, können nachfolgende Coils durch Stumpfschweißen mit dem hinteren Ende eines vorhergehenden Coils verbunden werden, ohne daß die Abzieheinheit 10 und die nachgeschaltete Vorrichtung gemäß der Erfindung abgestellt zu werden brauchen. Bei einer drehenden Abzieheinheit können die Coils in Drehung versetzt werden, wobei das langgestreckte Stahlwerkstück von der Abzieheinheit geradlinig abgeführt werden kann. Ein Nachteil besteht allerdings hierbei darin, daß das Stumpfschweißen der Enden nachfolgender Coils ohne Betriebsunterbrechung der Vorrichtung schwieriger wird.

Das langgestreckte Stahlwerkstück wird zu einer primären Rieht- und Spanneinheit 11 geführt, die durch eine Anzahl von mit ümfangsnut versehenen Scheiben oder Rollen gebildet ist, welche den Stahldraht bei seinem Durchlauf biegen, zurückbiegen und erneut biegen. Diese Einheit bewirkt ein Vorbegradigen bzw. -richten des Materials und die Einführung einer variablen Zugspannung in dem mit 18 bezeichneten Stahlstück bei seinem Durchlauf durch die Richteinheit. Die einzelnen Scheiben sind dabei jeweils auf den im Stahlstück 18 erforderlichen Begradigungs- und Zugspannungsgrad eingestellt. Erforderlichenfalls kann die Richteinheit 11 mit

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einem Mechanismus zur Ermöglichung eines Schnellausrückens der Scheibensätze 19 versehen sein, um auf diese Weise einen ungehinderten Durchlauf eines neu zugeführten Stahlstücks 18 nach Bedarf zuzulassen.

Von der Richteinheit 11 aus wird das Stahlstück 18 zu einer Scheibenführung 12 geführt, die durch eine Anordnung von Draht-Scheiben oder -Rollen 20 und Führungsscheiben 21 gebildet ist, welche den Stahl (draht) zur Einführung in die Kaltformeinheit 13 umlenken. Die Scheiben 20 und 21 wirken dabei den Torsions- oder Verdrallkräften entgegen, die in der Kaltformeinheit 13 auf den in diese einlaufenden Stahl ausgeübt werden. Dabei bildet diese Scheibenführung 12 die erste Greifanordnung bzw. Spannstation.

Die Kaltformeinheit 13, in welcher die Verdrallkraft auf das Stahlstück 18 ausgeübt wird, bildet die zweite Spannstation, wobei sie durch einen Innenrahmen 22 und einen Außenrahmen 23 gebildet wird, die zueinander konzentrisch und teleskopartig angeordnet und zwischen Rollenschublagern 24A um eine Achse herum drehbar sind, die praktisch mit der axialen Vorschubrichtung des langen Stahlstücks 18 bei seinem Eintritt in die Einheit 13 und seinem Austritt aus dieser übereinstimmt.

An den Rahmen 22 und 23 sind mit Umfangsnuten versehene Scheiben oder Rollen angebracht, wobei zwei Scheiben 24 und 25 in der Weise an den Rahmen gelagert sind, daß das Stahlstück bei seinem Eintritt in die Kaltformeinheit und beim Austritt aus dieser auf der Längsachse läuft, um welche sich diese Einheit dreht. Das lange Stahlstück wird dabei durch

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verstellbare Scheiben oder Rollen 26 und 27 um diese festen Scheiben 24 und 25 umgelenkt.

Die Auslenkung bzw. Exzentrizität e gemäß Fig. 3, über welche das Stahlstück 18 umgelenkt wird, wird durch Verschieben der Rahmen 22 und 23 mit Hilfe von Arbeitszylindern 28 relativ zueinander eingestellt. Hierbei wird durch Keilelemente 29 der Schwenkgrad eines Schwenkarms 30 verändert, an welchem die verstellbaren Scheiben oder Rollen 26 und 27 angebracht sind. Indem somit die Rahmen 22 und 23 näher gegeneinander verschoben werden, wird der Winkel des Schwenkarms 30 gegenüber der Waagerechten entsprechend kleiner und die Größe der dem Stahlstück 18 erteilten Auslenkung oder Exzentrizität e entsprechend größer. Wenn die Kaltformeinheit 13 beim Durchlauf des Stahlstücks in Drehung versetzt wird, wird das Stahlstück durch eine auf es ausgeübte Torsions- bzw. Verdrallkraft.über eine in Fig. 2 mit 31 bezeichnete Strecke hinweg anfänglich verdreht oder verdrallt. Diese Strecke wird zwischen dem Punkt, an welchem das Stahlstück 18 vom Umfang der Scheibe 12 abläuft, und dem Punkt festgelegt, an welchem das Stahlstück 18 auf den Umfang der Scheibe 24 aufläuft. An einer der Kaltformeinheit 13 nachgeschalteten Stelle wird über die in Fig. 2 mit 32 bezeichnete Strecke eine Gegenverdrallkraft auf das Stahlstück 18 ausgeübt. Die Strecke 32 entspricht dabei der Länge zwischen dem Punkt, an welchem das Stahlstück die Scheibe 25 verläßt, und dem Punkt, an welchem das Stahlstück 18 auf den Umfang der der Kaltformeinheit 13 nachgeschalteten Draht-Scheibe 14 aufläuft. Die Strecken 31 und 32 sind vorzugsweise gleich groß.

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Durch Änderung der Drehzahl der Kaltformeinheit 13 in bezug auf die Längsvorsehubgeschwindigkeit des Stahlstücks 18 wird für einen vorgegebenen Stahldurchmesser eine erforderliche Größe der Torsions- oder Verdrallkraft auf einer vorgegebenen Länge des Stahlstücks gewährleistet. Die Drehung der Kaltformeinheit 13 erfolgt durch einen Motor 34, der über Zahnräder bzw. ein Getriebe mit der drehbaren Einheit 13 verbunden ist.

Die Größe der dem Stahlstück 18 erteilten Auslenkung oder Exzentrizität wird so festgelegt, daß ein Schlupf des Stahlstücks 18 während der kontinuierlichen Kaltformung in der Einheit 13 vermieden wird.

Dem Stahlstück bzw. -draht 18 wird durch entsprechende Einstellung der Scheiben oder Rollen 19 der primären Richt- und Spanneinheit eine Zugspannung erteilt, und eine weitere Zugspannung kann ihm dadurch erteilt werden, daß die Auslenkung oder Exzentrizität e auf einen Wert eingestellt wird, der nicht so niedrig ist, da'ß ein Torsions schlupf des Stahlstücks 18 auftritt.

Das Stahlstück tritt sodann in eine dritte Spannstation ein, die aus einer Führungsscheibe 14 besteht, welche das Stahlstück 18 über einen Winkel 34 unter einem Bogen relativ zur Vorschubrichtung des Stahlstücks 18 in die und aus der Kaltformeinheit 13 ablenkt. Diese Ablenkung reicht aus, um zu verhindern, daß sich die dem Stahlstück 18 erteilte Verdrehung über die Scheibe 14 hinaus fortsetzt.

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Der Antriebsmechanismus der Vorrichtung besteht aus einer Reihe von mit Umfangsnut versehenen Treib- und Richtscheiben oder -rollen 35 und 36. Die Treibscheiben 35 sind dabei unmittelbar mit einem Satz von Zahnrädern 37 gekoppelt, die ihrerseits mit einem Antriebsmotor 38 verbunden sind. Die leerlaufenden Richtscheiben 36 sind hierbei so eingestellt, daß sie auf das Stahlstück 18 eine solche Kraft übertragen, daß das Stahlstück durch die Vorrichtung hindurch förderbar ist. Die dabei übertragenen Kräfte müssen so groß sein, daß die beim Biegen des Stahlstücks oder -drahts 18 in der Spanneinheit 11, an der Führungsscheibe 12 und in der Kaltformeinheit 13 auftretenden Widerstände überwunden werden. Die Zugkraft wird im Stahlstück durch die im Antriebsmechanismus 15 übertragenen Kräfte erzeugt, denen durch die verschiedenen Einheiten 11, 20, 13 und 14 auf beschriebene Weise entgegengewirkt wird.

Zur Erhöhung der Treibkraft des Mechanismus 15 können die Scheiben oder Rollen 35 und 36 in ausgeglichenen bzw. symmetrischen Paaren angeordnet werden, die sämtlich angetrieben werden. In diesem Fall kann ein getrennter Richtmechanismus erforderlich sein.

Der Antriebsmotor 38 ist vorzugsweise ein solcher mit variabler Drehzahl, der entweder elektrisch oder mechanisch mit dem Motor 34 gekoppelt ist, so daß ein konstantes Verhältnis zwischen der Drehzahl der Einheit 13 und der Geschwindigkeit des langgestreckten Stahlstücks 18 für eine vorgegebene Form und Größe desselben gewährleistet wird.

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Sobald das Stahlstück 18 den Antriebsmechanismus 15 passiert hat, läuft es über ein Meßrad 39 und sodann durch einen Scherensatz 16 hindurch, welcher das Stahlmaterial 18 während seiner Bewegung zu Stücken schneidet.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, das langgestreckte Stahlstück 18 zu Stücken konstanter Länge zu schneiden, und jede dieser Möglichkeiten kann angewandt werden, um die Längenbemessung und die Betätigung des Scherenmechanismus 16 durchzuführen. Falls erforderlich, können variable Längen des Stahlmaterials durch einen Rechner festgelegt werden, welcher die verschiedenen Einrichtungen von Scheren- und Meßmechanismus koppelt. In bestimmten Fällen können anstelle des Zurechtschneidens des Stahlstücks auf bestimmte Längen auch Coils gebildet werden.

Bei der beschriebenen Vorrichtung können zusätzliche Hilfsgeräte vorgesehen sein, um das Sammeln der bearbeiteten Stahlstücke bis zu bestimmtem Grad zu automatisieren. Beispielsweise können Abzieh- oder Sammelgestellvorrichtungen vorgesehen sein, mit denen die geschnittenen und bearbeiteten Stahlstücke gruppenweise und in praktisch paralleler Anordnung zueinander gesammelt werden. Diese Gruppen können sodann nach Bedarf durch Förderer o.dgl. abtransportiert werden. Wahlweise können Coilwickelvorrichtungen zum Aufwickeln des bearbeiteten Stahls eingesetzt werden.

Mögliche Abwandlungen der Erfindung beziehen sich auch auf den Antriebsmechanismus 15, bei dem anstelle des Treibscheiben- oder -rollensystems effektiv ein Ketten- oder ein Schnurantrieb (rope drive) verwendet werden kann. Eine an-

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dere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines elektrischen Linearinduktionsmotorantriebs mit statischem Frequenzwandler zur Lieferung variabler Geschwindigkeiten. Der Vorteil der zuletzt genannten Antriebsart liegt darin, daß dabei dem Antriebsmechanismus (nur) zwei bewegliche Teile zugeordnet sind.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Förder- oder Vorschubvorrichtung zur Erzeugung einer höheren Zugspannung im langgestreckten Stahlstück bzw. -draht 18 als sie mit der Spanneinheit 11 gemäß Fig. 1 und 2 erzielt werden kann. Die Spannvorrichtung gemäß Fig. 5 weist eine Treibscheibe oder -rolle 40 auf, die bei dieser Anordnung auch als Antriebsmechanismus für eine Kaltformeinheit 41 (bzw. für die Einheit 13) wirkt. Das langgestreckte Stahlstück 18 ist dabei mit mehr als einer Windung auf den Umfang der Treibscheibe 40 aufgerollt. Die Umfangsflache der Treibscheibe 40 ermöglicht es dem Stahlstück 18, sich bei seiner Bewegung zur Stelle des kleinsten Durchmessers zu verlagern. Die Berührungsfläche ist groß genug, um einen Schlupf gegen den Widerstand zu überwinden, so daß die Linearkräfte vom Stahlstück oder -draht je nach dem durch die Treibscheibe und dem von ihr angetriebenen Mechanismus auf die Drehkräfte in der Treibscheibe übertragen werden. Die Antriebskraft wird hierbei tatsächlich durch den der Kaltformeinheit 41 nachgeschalteten Mechanismus 15 auf das Stahlstück 18 übertragen.

Mit. der Treibscheibe 40 sind ein Antriebszahnrad 42 und ein Abtriebszahnrad 43 verbunden, von denen letzteres die Torsionskraft unter einem rechten Winkel auf eine Welle 44 über-

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trägt. Ein Getriebe 45 ermöglicht eine Änderung der Drehzahl des Antriebsendes einer Welle 46, welche über Zahnräder 48 die Kaltformeinheit 41 antreibt. Diese Anordnung ersetzt den Direktantrieb in Form des vorher beschriebenen getrennten Motors 34.

Wenn an der Treibscheibe 40 ein zusätzlicher Widerstand zur Einführung einer höheren Kraft in das Stahlstück 18 erforderlich ist, kann eine nicht dargestellte, zusätzliche Bremse vorgesehen werden, beispielsweise in Form einer Reibungsbremse, eines elektrischen Generators oder eines Luftverdichters, wobei die beiden letztgenannten Vorrichtungen Nutzenergie aus der bei der Einführung des zusätzlichen Widerstands an der Treibscheibe 40 zu vernichtenden Energie zu liefern vermögen.

Anstelle der vorstehend anhand von Fig. 3 und 5 beschriebenen Kaltformeinheiten 13 und 41 können auch andere, unterschiedliche Formen solcher Einheiten vorgesehen sein. Anstelle der Arbeitszylindereinrichtung 28 zur Festlegung des Relativwinkels des Schwenkarms 30 gegenüber der Bewegungslinie des Stahlstücks 18 können auch andere Einrichtungen angewandt werden, um die Scheiben bzw. Rollen 26 und 27 in den gewünschten Relativstellungen festzulegen. Durch .Änderung dieser Relativstellungen kann die Auslenkung oder Exzentrizität e durch Verstellen der Arbeitszylinder 28 auf erforderliche Weise geändert werden, während sich die Vorrichtung in Betrieb befindet.

In Fig. 6 ist schematisch eine Reihe von Scheiben oder Rollen dargestellt, die einen abgewandelten Kaltformkopf bilden.

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Bei dieser Anordnung läuft das langgestreckte Stahlstück bzw. der Stahldraht 18 derart über ein Scheibensystem 49, 50, daß das Stahlstück 18 über die verhältnismäßige Grenze (Proportionalitätsgrenze) und möglicherweise sogar über den Bruchdehnungspunkt des Stahls hinaus gespannt wird. Diese Spannung oder Beanspruchung ist dabei an der Außenseite des Radius des Stahlstücks eine Zugspannung und an der Innenseite eine Druckspannung. Zur Verringerung der Zahl der Beanspruchungszyklen des Stahls über seine verhältnismäßige Grenze im Kaltformkopf ist die Zweischeibenanordnung 49, so ausgelegt, daß das Stahlstück über die Scheibe 49 läuft und unter einem Winkel von etwa 270° abgelenkt wird, um dann über die Scheibe 50 zu laufen, die ebenfalls eine Umlenkung über 270° bewirkt, so daß das Stahlstück in Form einer "8" geführt wird.

Gemäß Fig. 7 läuft das Stahlstück bzw. der -draht 18 über eine Scheibe oder Rolle 51, wobei das Werkstück über seine verhältnismäßige Grenze beansprucht wird, wodurch dem Stahl eine Dauerverformung (permanent set) erteilt wird, die seine Zugfestigkeitseigenschaften verändert. Der Stahldraht läuft sodann über eine Scheibe oder Rolle 52 und von dieser zu einer Scheibe oder Rolle 53 und schließlich zu einer Scheibe oder Rolle 54. Die Scheiben 51 und 54 liegen dabei derart in einer Ebene, daß ihre Drehachsen senkrecht zur Drehachse des Kaltformkopfes stehen, während die Scheiben 52 und 53 in einem zweiten Satz angeordnet sind, dessen Drehachsen parallel zur Drehachse der Kaltformeinheit liegen.

Bei der beschriebenen Anordnung läuft der Stahldraht unter Umlenkung um 90° über die Scheibe 51, sodann unter Umlen-

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kung um 270° über die Scheibe 52 und mit gleicher Umlenkung über die Scheibe 53, um schließlich über die Scheibe 54 zu laufen und durch diese um 90° umgelenkt zu werden. Die Scheiben 52 und 53 sind so angeordnet, daß sie sowohl in der Torsions- als auch in der Gegentorsionswirkung, die auf den Stahldraht ausgeübt werden, eine positive Kraft am Stahldraht erzeugen.

Andere Abwandlungen der Erfindung können in der Führungs- oder Umlenkscheibe 14 liegen, deren Winkel 34 auf jeden beliebigen Winkelbetrag änderbar sein kann, um zu verhindern, daß die Torsionsdrehung bzw. der Drall über die Strecke 32 zu dem der Scheibe 14 nachgeschalteten Abschnitt übertragen wird. Ebenso verhindert an der Einlaufseite der Einheit 13 die Scheibe 12 eine Übertragung der Torsionsdrehung des Stahldrahts 18, wobei der Umlenkgrad um die Scheibe 12 herum so festgelegt ist, daß den Torsionskräften ein Gesamtwiderstand geboten wird. In manchen Fällen kann dieser Winkel vorteilhaft etwa ein rechter Winkel sein, wobei weitere Richtmechanismen zwischen die Scheibe 14 und den Antriebsmechanismus 15 eingeschaltet sein können.

Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich in jedem Fall auf langgestreckte bzw. ununterbrochene Stahlstücke 18 zur Kaltformung derselben anwenden, ob diese- nun einen kreisförmigen oder einen quadratischen Querschnitt besitzen oder verformt, eingeschnürt, gewalzt oder anderweitig gezogen sind.

Die Erfindung sieht die Herstellung von Stahlelementen für Armierungs- bzw. Bewehrungszwecke in Form von sog. Stahlge-

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flechtmatten und Stahlbewehrungen für Bauzwecke vor, bei denen die Verfestigung des Stahls vor der Erfindung nur nach manuellen Verfahren auf nicht-kontinuierlicher Basis im Fall von Stäben oder Stangen bzw. durch Ziehen oder Walzen im Fall von Draht vorgenommen wurde.

Bei den bisher bekannten Verfahren konnten dem Stahl durch Ziehen und Walzen auf kontinuierlicher Basis die Kaltformeigenschaften erteilt werden, doch wurden durch diese Arbeitsgänge die Eigenschaften des Stahls verändert, indem ihm nur eine Zugspannungskraft, nicht aber eine Torsions- bzw. Verdrallkraft erteilt wurde. Durch Ziehen und Walzen werden zudem auch der Durchmesser des Stahlmaterials verkleinert und seine Oberflächeneigenschaften verändert. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird der Stahl nicht in dieser Weise beeinflußt, und die Kaltformeigenschaften werden ihm in einer Weise verliehen, daß Durchmesser und Oberflächenbeschaffenheit der Stahlstücke praktisch unverändert bleiben.

Wenn bisher ein Draht auf kontinuierlicher Basis Verdrehoder Torsionskräften unterworfen wurde, so erfolgte dies zum Zwecke des Begradigens oder eines entsprechenden Biegens des Drahts, nicht aber dazu, ihm die Kaltformeigenschaften zu verleihen; wie dies erfindungsgemäß der Fall ist.

Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, bei welcher an der Oberfläche des der Torsions- oder Verdrallkraft unterworfenen Stahlstücks bzw. -drahts durch effektive Abwinkelung oder Kröpfung (cranking) eine ausreichend große

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Reibung erzeugt wird, indem eine positive Auslenkung oder Exzentrizität e in das Stahlstück eingeführt und dadurch die an der Oberfläche des langgestreckten Stahlstücks erforderliche Torsionskraft verringert wird.

Insgesamt kann gesagt werden, daß die offenbarte Vorrichtung eine kontinuierliche, automatische Kaltformung bzw. -bearbeitung ermöglicht, wodurch Kosteneinsparungen und produktionstechnische Vorteile erzielt werden. Aufgrund der kontinuierlichen Arbeitsweise können außerdem gerade Stäbe hergestellt und ohne wesentliche Abfallrate auf die endgültig vorgesehene Länge geschnitten werden.

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Claims (11)

1. Patentansprüche

   M.!Verfahren zum Kaltformen bzw. Kaltbearbeiten von langgestreckten Stahlwerkstücken durch Ausübung einer Torsions- oder Verdrallkraft auf das Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Werkstück zu einer ersten Greif- bzw. Spannstation geführt wird, welche das Werkstück an einer Drehung um eine längs seiner Vorschublinie liegende Achse hindert, daß das Werkstück sodann zu einer zweiten Spannstation geführt wird, daß die zweite Spannstation um eine praktisch axial auf die Vorschublinie des Stahlwerkstücks ausgerichtete Achse in Drehung versetzt wird und daß das Werkstück kontinuierlich durch die Spannstationen hindurchgefördert wird, wobei die zweite Spannstation dem Stahlwerkstück kontinuierlich eine erforderliche Torsions- oder Verdrallgröße erteilt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlwerkstück von der zweiten Spannstation zu einer dieser nachgeschalteten dritten Spannstation geführt

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   wird, die nicht um die Achse der Vorschublinie des ihr zugeführten Werkstücks drehbar ist und welche kontinuierlich zumindest teilweise der Torsions- oder Verdrallkraft im Werkstück entgegenwirkt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Stahlwerkstück an einer der zweiten Spannstation vorgeschalteten Stelle eine Zugkraft ausgeübt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der zweiten Spannstation nachgeschalteten Stelle kontinuierlich eine Zugkraft auf das Stahlwerkstück ausgeübt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlwerkstück kontinuierlich einer Zugkraft unterworfen wird, während ihm eine Torsions- bzw. Verdrallkraft erteilt wird.
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung einer Torsions- oder Verdrallkraft auf ein langgestrecktes Stahlwerkstück, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zufuhr- oder Vorschubeinrichtung (10) für das Stahlwerkstück, eine erste Greif- bzw. Spannstation (12) zur Aufnahme des Stahlwerkstücks, welche einer Drehung desselben um eine längs seiner Vorschublinie liegende Achse herum entgegenwirkt, und eine zweite Spannstation (13) zur Aufnahme des Stahlwerkstücks von der ersten Spannstation aufweist und daß die zweite Spannstation um eine praktisch axial auf die Vorschublinie des Stahlwerkstücks ausgerichtete Achse mit einer gegenüber der Vorschubge-

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   schwindigkeit vorbestimmten Drehzahl drehbar ist, so daß dem Stahlwerkstück eine Torsions- oder Verdrallkraft in einem erforderlichen Ausmaß erteilt wird.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannstation durch ein oder mehrere Paare von Scheiben bzw. Rollen in solcher Anordnung gebildet ist, daß sie zwischen sich das zu verdrallende Stahlprofil aufnehmen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannstation durch mindestens zwei Sätze von Scheiben- oder Rollenpaaren gebildet ist, die relativ zur Vorschublinie des Stahlwerkstücks versetzt angeordnet sind und letzteres exzentrisch führen.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die dritte Spannstation durch Scheiben- oder Rollensysteme gebildet sind, die um eine praktisch quer zur Vorschublinie des Stahlwerkstücks verlaufende Achse drehbar sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die dritte Spannstation die Bewegungsrichtung des Stahlwerkstücks über einen Bogen gegenüber der Bewegungsrichtung in die und aus der zweiten Spannstation umlenken.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Spannstation nachgeschaltete dritte Spannstation der durch die zweite Spannstation ausgeübten Torsions- oder Verdrallkraft zumindest teilweise entgegenwirkt.

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