DE2824776C3 - Verfahren zum SRANGGIE;EN VON DRAHTFÖRMIGEN Verstärkungselementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von drahtförmigen Verstärkungselemenien aus Stahl, bei dem die Stahlschmelze aus einer Stranggießdüse austritt und der gebildete Stahlstrang auf die Oberfläche eines in einem Kühlmedium rotierenden Zylinders geführt wird, wo er sich unter Abplattung verfestigt.

Aus der US-PS 31 28 513 ist bereits ein Verfahren zum Stranggießen von dünnen Bändern bekannt, bei dem die aus einer Stranggießdüse austretende Schmelze einen Strang bildet, der in einem Kühlmedium auf der Oberfläche eines rotierenden Zylinders bzw. eines Plattenbandförderers erstarrt. Das auf diese Weise erhaltene Band verläuft geradlinig und weist zumindest eine ebene Breitseite auf.

Zur Verstärkung von z. B. Baustoffen, wie beispielsweise Beton, werden in neuerer Zeit kurze Stahldrahtabschnitte verwendet, die vor der Verfestigung des Baustoffes in diesen eingemischt werden und die nach dem Erstarren in unregelmäßiger Verteilung insbesondere die Zugfestigkeit des Baustoffes wesentlich erhöhen. Es wurde festgestellt, daß die Bindungskraft bzw. die Verankerung derartiger Drahtabschnitte im Baustoff beträchtlich gesteigert werden kann, wenn die einzelnen Drahtabschnitte einen rechteckigen oder plankonvexen Querschnitt erhalten und darüber hinaus noch senkrecht zu ihrer Längsrichtung gewellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von drahtförmigen Verstärkungselementen aus Stahl aufzuzeigen, nachdem die Verstärkungselemente den gewünschten abgeplatteten Querschnitt und gleichzeitig eine Wellung quer zu ihrer Längsachse erhalten.

Diese Aufgabe wird bei dein eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß dem Stahlstrang eine zur Zylinderachse parallele hin- und hergehende Relativbewegung gegenüber der Zylinderoberfläche erteilt wird.

Die Wellung der Drahtabschnitte kann auf zwei grundsätzlich unterschiedliche Arten erfolgen. Nach einer ersten Ausführungsweise der Erfindung wird der Strahl vor seinem Auftreffen auf die Zylinderoberfläche quer zu seiner Längsrichtung periodisch hin- und herbewegt. Nach der zweiten Ausführungsweise der Erfindung fließt der Siahlstrahl kontinuierlich und geradlinig auf die Zylinderoberfläche, während der Zylinder selbst in Richtung seiner Längsachse Hin- und Herbewegungen ausführt

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

is Im folgenden werden Stranggießvorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schemaüsch eine Stranggießvorrichtung, bei welcher der Stahlstrang hin- und herbewegt wird;

F i g. 1A eine Teilansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 in Richtung des Pfeiles F;

F i g. 2 in verkleinerter Ansicht eine andere Stranggießvorrichtung, bei welcher der Zylinder hin- und herbewegt wird;

Fig.3 schematisch das zusätzliche Wellen eines bereits in einer Richtung gewellten Drahtes zwischen zwei geriffelten Walzen.

Die in F i g. 1 dargestellte Stranggießvorrichtung weist einen Druckbehälter 10, einen Schmelztiegel 11, eine Heizeinrichtung 12, eine Düse 13, eine Kühlkammer 14, einen Zylinder 15, eine Abschneideeinrichtung 16 sowie eine Auffangeinrichtung 17 auf. Der Druckbehälter 10 ist mit einem inerten Druckgas gefüllt, so daß die im Schmelztiegel It durch die Heizeinrichtung 12 beheizte Stahlschmelze 18 aus der Düse 13 ausfließt. Der flüssige Stahlstrang 19 wird in einem Kühlmedium parallel zur Drehachse 154 des aus einem wärmeleitfähigen Metall bestehenden Zylinders 15 hin- und herbewegt. Der in der Kühlkammer 14 vorgesehene Zylinder 15 wird mit einer vorzugsweise etwas über der Geschwindigkeit des flüssigen Stahlstranges 19 liegenden Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Der Stahlstrang hat nach dem Austreten aus der Düse einen etwa kreisförmigen Querschnitt und führt vor dem Auftreffen auf die Zylinderoberfläche periodische hin- und hergehende Bewegungen aus. Auf der Zylinderoberfläche erfolgt die Verfestigung des Stahlstranges zu einem flachen und quer zur Strangachse gewellten Bandes 20. Das verfestigte wellenförmige Band 20 wird in der

so Abschneideeinrichtung 16 zu drahtförmigen Verstärkungselementen 21 der jeweils geforderten Länge geschnitten, die in der Auffangeinrichtung 17 gesammelt werden. Die hin- und hergehende Bewegung des Stahlstranges 19 kann mit gleichmäßigen oder willkürlichen Schwingungsperioden erfolgen.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist die Schmelze 18 über einen Metalleinsatz 31 mit dem Anschluß G\ eines veränderlichen Wechselstromgenerators G verbunden. Der Dichteinsatz 31 ist zwischen der Düse 13 und dem Druckbehälter 10 angeordnet und steht mit der Schmelze 18 in elektrisch leitendem Kontakt. Der zweite Anschluß Gi des Generators G ist über eine Bürste 40 über die Zylinderwelle 15/4 mit dem Mantel des Zylinders 15 elektrisch leitend verbunden. Der aus der Düse 19 austretende Stahlstrahl durchläuft ein von einem Elektromagneten 50 erzeugtes konstantes Magnetfeld, das eine hin- und hergehende Krafteinwirkung auf den stromdurchflossenen Stahlstrane 19 ausübt und

ihm damit eine Wellenbewegung erteilt.

Der Wechselstromgenerator kann auch durch eine Gleichstromquelle ersetzt werden, wobei in diesem Fall dann der Elektromagnet zur Erzeugung eines magnetisehen Wechselfeldes an einen Wechselstromgenerator angeschlossen ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsweise fließt im Stahlstrang 19 ein Gleichstrom, wobei dieser Stahlstrang ein elektrostatisches Feld durchläuft, das von einer zylindrischen Elektrode erzeugt wird.

Bei der Ausführung nach F i g. 2 gelangt der aus der Düse 13 austretende Stahlstrang 19 geradlinig auf die Zylinderoberfläche und der Zylinder 15 wird in Richtung des Doppelpfeiles hin- und herbewegt.

Nach F i g. 3 wird das bereits gewellte Band zwischen zwei geriffelten Walzen 30 in einer zur vorhergehenden Wellung senkrechten Richtung zusätzlich gewellt und danach in der Abschneideeinrichtung 16 zu drahtförmigen Verstärkungselementen geschnitten.

Ausgehend von einem Stahl mit 0.7% C. 33% Si, 0,1 % Mn und 0,8% Cr₁ der mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s bei einem Abstand von 40 nun von der Düse auf einen Kupferzylinder von 0,3 m Durchmesser gespritzt würde, der sich mit 160 U/min drehte, wurden gewellte Bandstücke von 30 mm Länge, 0.07 mm Dicke und 0,8 mm Breite erhalten, die in der breiten Richtung eine Wellungsamplitude von 13 mm und ekse Wellungslänge von 6^ mm aufweisen. Der Stahlstrang wurde dabei von einem Strom von 8 A bei einer Spannung von 1,8 V und einer Frequenz von 400 Hz durchflossen. Die Induktion des auf den Strang einwirkenden konstanten Magnetfelds betrug 1,5 Wb/m². Die durch den Kontakt mit dem Zylinder erzeugte Fläche des Bands ist glatt und flach, während die gegenüberliegende Fläche leicht rauh und konvex ist. Nach dem Tempern bei 380°C besaßen die Bänder eine Zugfestigkeit von 280 kg/mm² bei einer Dehnung von 5%.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stranggießen von drahtförmigen Verstärkungselementen aus Stahl, bei dem die Stahlschmelze aus einer Stranggießdüse austritt und der gebildete Stahlstrang auf die Oberfläche eines in einem Kühlmedium rotierenden Zylinders geführt wird, wo er sich unter Abplattung verfestigt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stahlstrang eine zur Zylinderachse parallele hin- und hergehende Relativbewegung gegenüber der Zylinderoberfläche erteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Stahlstrang ein Wechselstrom geleitet und daß der Stahlstrang vor dem Auftreffen auf die Zylinderoberfläche ein konstantes Magnetfeld durchläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom durch Gleichstrom und das konstante Magnetfeld durch ein magnetisches Wechselfeld ersetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder axial hin- und herbewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das parallel zur Zylinderachse gewellte Band anschließend zwischen zwei geriffelten Walzen senkrecht zur Zylinderachse zusätzlich geweih wird.