DE4134178A1 - Hollow ribbed reinforcement bar prodn. - by flattening starter tube and ribbing outer surface by rolling with profiled rolls - Google Patents

Hollow ribbed reinforcement bar prodn. - by flattening starter tube and ribbing outer surface by rolling with profiled rolls

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DE4134178A1 DE19914134178 DE4134178A DE4134178A1 DE 4134178 A1 DE4134178 A1 DE 4134178A1 DE 19914134178 DE19914134178 DE 19914134178 DE 4134178 A DE4134178 A DE 4134178A DE 4134178 A1 DE4134178 A1 DE 4134178A1
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Abstract

Prodn. of bar made from high strength, weldable and/or thermally or thermomechanically hardenable steel involves using a starter tube with a ratio of dia. to wall thickness of 4-8 and a ratio of dia. of starter tube to nominal dia. of finished bar of 1.1-1.4. The starter tube is given an oval shape or flattened triangular or quadratic shape before being rolled in 2, 3 or 4 roll stand with round or oval shaped rolls provided with negative rib shaped profiles. The tube is rolled at 750-950 deg.C and provided with a ribbed surface with the smallest radius of the tube cross-section contacting the rib profiled area of the rolls. ADVANTAGE - Bar can be mass-produced to high quality at economical cost.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Bewehrungsstäben für Beton und dergleichen im wesentlichen mittels Walzverfahren.The invention relates to the production of reinforcing bars for concrete and the like essentially by means of rolling processes.

Die Bewehrungsstäbe bestehen dabei aus Stahl, vorzugsweise aus schweißbarem höherfesten und/oder thermisch bzw. thermomechanisch verfestigbarem Stahl.The reinforcing bars are made of steel, preferably of weldable high-strength and / or thermally or thermomechanically hardenable steel.

Es ist bekannt, Bewehrungsstäbe mit Vollquerschnitt für Beton und dgl. mittels Warmlängswalzens herzustellen, z. B. DE-PS 37 30 490, 37 30 489 oder 34 11 806, wobei der Stabquerschnitt vor dem Berippen eine Ovalität D/h=1,6 . . . 2,3 aufweist. Weiterhin ist bekannt, daß Schrägrippen auf Vollbetonstahl auch durch Kaltwalzen aufgebracht werden können (DE-PS 16 56 277). Nach EP 03 14 935 kann das Warmberippen von Vollstahl auch in zwei Schritten in um 90° zueinander versetzten Gerüsten durchgeführt werden. Bei allen bekannten Verfahren werden aus einem Block mit quadratischem oder anderem Vollquerschnitt in mehreren Umformstufen berippte Bewehrungsstäbe mit Vollquerschnitt gewalzt, die den Nachteil aufweisen, ein bestimmtes Oberflächen-Volumen-Verhältnis, das für die Rißbeständigkeit des Betons maßgebend ist, objektiv nicht überschreiten zu können.It is known to use full cross-section reinforcement bars for concrete and Like. By means of hot longitudinal rolling, z. B. DE-PS 37 30 490, 37 30 489 or 34 11 806, the cross-section of the rod before ribbing an ovality D / h = 1.6. . . 2.3 has. It is also known that helical ribs on reinforced concrete can also be applied by cold rolling (DE-PS 16 56 277). According to EP 03 14 935, the hot ribbing of full steel can also be carried out in carried out in two steps in scaffolds offset by 90 ° to each other will. In all known methods, one Block with a square or other full cross-section in several Forming steps, ribbed reinforcement bars rolled with full cross-section, which have the disadvantage of a certain surface-volume ratio, this is decisive for the crack resistance of the concrete is not being able to objectively exceed.

Weiterhin ist ein Bewehrungsstab für Beton und dgl. aus thermisch verfestigtem Stahl bekannt (DD-PS 2 50 352). Dieser ist ein Stabstahl mit vorzugsweise rundem abgeschlossenem Hohlraum (Hohlkern) und auf der Außenfläche aufgebrachten Schrägrippen. Sein Oberflächen-Volumen-Verhältnis umfaßt vorzugsweise 0,1 bis 0,6. Ein Verfahren zur Herstellung derartiger hohler Bewehrungsstäbe ist jedoch nicht bekannt.Furthermore, a reinforcing bar for concrete and the like is made of thermal hardened steel known (DD-PS 2 50 352). This is a bar steel preferably with a round, closed cavity (hollow core) and helical ribs applied to the outer surface. Its surface-to-volume ratio preferably comprises 0.1 to 0.6. A Is a method of manufacturing such hollow reinforcing bars however not known.

Das zu lösende Problem besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung hohler außen berippter Bewehrungsstäbe zu entwickeln, das außerdem unter den Bedingungen der Massenproduktion eine kostengünstige Erzeugung und hochwertige Qualität ermöglicht.The problem to be solved is a method of manufacture to develop hollow externally ribbed reinforcing bars that also an inexpensive under the conditions of mass production Generation and high quality enables.

Erfindungsgemäß wird entsprechend Anspruch 1 ein dickwandiges Vorrohr aus Stahl, vorzugsweise aus einem schweißbaren höherfesten und/oder thermisch oder thermomechanisch verfestigbaren Stahl, ovalisiert. Das Vorrohr muß dabei ein Verhältnis Außendurchmesser zu Wanddicke DV/SV=4,0 bis 8,0 und ein Verhältnis Vorrohrdurchmesser zu Nenndurchmesser des fertigen Bewehrungsstabes DV/ von 1,1 bis 1,4 aufweisen. Vorteilhaft ist es, wenn DV/SV=5,0-6,0 und DV/=1,2-1,3 sind.According to the invention, a thick-walled front pipe made of steel, preferably made of a weldable, high-strength and / or thermally or thermomechanically hardenable steel, is ovalized. The front pipe must have a ratio of the outer diameter to the wall thickness D V / S V = 4.0 to 8.0 and a ratio of the front pipe diameter to the nominal diameter of the finished reinforcing bar D V / from 1.1 to 1.4. It is advantageous if D V / S V = 5.0-6.0 and D V / = 1.2-1.3.

Der ovale Querschnitt kann in seiner äußeren Kontur auch einem bombierten Dreieck, bombierten Rechteck oder bombierten Quadrat entsprechen, je nach der Walzenanordnung des Gerüsts, das zum Ovalisieren verwendet wird. Günstig ist der Einsatz eines Flachovals mit einem Ovalitätsverhältnis b/h=1,6-2,8, das durch kaliberloses Walzen auf der Flachbahn in einem definierten Warmumformtemperaturbereich erzeugt wird, unabhängig davon, ob das Vorrohr in Gerüsten mit 2-, 3- oder 4-Walzenanordnung hergestellt wurde. Das Vorrohr kann in seiner äußeren Kontur von der idealen Kreisform etwas abweichen.The oval cross-section can also have one in its outer contour domed triangle, domed rectangle or domed square correspond, depending on the roller arrangement of the stand, which for Ovalizing is used. The use of a flat oval is cheap  with an ovality ratio b / h = 1.6-2.8, which by caliberless rolling on the flat web in a defined Hot forming temperature range is generated regardless of whether the front tube is manufactured in stands with 2-, 3- or 4-roll arrangement has been. The outer tube can in its outer contour of the ideal circular shape deviate somewhat.

Das Berippen erfolgt bei abgesenkter Warmumformtemperatur von 750°C bis 950°C in einem Rund- oder Ovalkaliber, in das die Negativform der Rippen schräg zur Stab- bzw. Walzachse in einem Winkel von 30° bis 75° eingearbeitet ist, in einem Walzgerüst mit 2-, 3- oder 4-Walzenanordnung ohne Einführen eines Innenwerkzeugs. Das ovalisierte Rohr und das Gerüst zum Berippen sind so zueinander angeordnet, daß die Materialverdrängung durch Beseitigung der Ovalität optimal zum Füllen der Schrägrippen beiträgt.The ribbing takes place at a reduced hot forming temperature of 750 ° C to 950 ° C in a round or oval caliber into which the Negative shape of the ribs obliquely to the rod or rolling axis in one Angle from 30 ° to 75 ° is incorporated in a roll stand 2-, 3- or 4-roller arrangement without inserting an internal tool. The ovalized tube and the frame for ribbing are thus in relation to each other arranged that the material displacement by elimination which optimally contributes to the filling of the oblique ribs.

Die an den Kaliberöffnungen erzeugten Längsrippen sollten nicht wesentlich höher als die Schrägrippen sein.The longitudinal ribs created at the caliber openings should not be significantly higher than the helical ribs.

Das Berippen erfolgt durch längszugfreies Walzen oder mit nur prozeßstabilisierendem Längszug.The ribbing takes place by rolling without longitudinal traction or with only longitudinal stabilizing process.

Die Erfindung soll an den folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention is intended to be closer to the following exemplary embodiments are explained.

AusführungsbeispieleEmbodiments EinzelstichverfahrenSingle stitch process

Warmgewalzte Rohre der Stahlmarke St 440 werden im erwärmten Zustand in einem Duowalzgerüst unter Verwendung von Ein- und Ausführungen auf der Flachbahn zu einem Flachovalrohr umgeformt. Nach dem Auslaufen wird das Rohr 90° um seine Längsachse gedreht und nach Erreichen der vorgeschriebenen Temperatur in einem zweiten Duowalzgerüst unter Verwendung einer auf die Rohrdicke eingestellten Einführung in einem mit 60°-Schrägrippen versehenen Ovalkaliber berippt. Die Abkühlung des Bewehrungsstabes erfolgt an Luft. Die Höhe der Schrägrippen beträgt in der Mitte 0,8 mm, die Höhe der Längsrippen 1,0 mm. Der Querschnitt des Innenhohlraums hat die Kontur eines unregelmäßigen Ovals.Hot-rolled tubes of the St 440 steel brand are heated in the Condition in a duo mill stand using single and Designs on the flat track formed into a flat oval tube. After running out, the tube is rotated 90 ° about its longitudinal axis and after reaching the prescribed temperature in a second Duo-roll stand using one set to the tube thickness Introduction to a 60 ° bevel rib Ribbed oval caliber. The rebar is cooled in air. The height of the helical ribs is 0.8 mm in the middle, the height of the longitudinal ribs 1.0 mm. The cross section of the inner cavity has the shape of an irregular oval.

Kontinuierliches Verfahren Variante 1Continuous process variant 1

Auf einer Rohrwalzstraße werden nahtlose Rohre aus einem Betonstahl mit 490 MPa Streckgrenze gewalzt. Als Fertigwalzaggregat dient ein Streckreduzierwalzwerk mit mehr als 20 Gerüsten mit 3-Walzen-Anordnung, auf dem in bekannter Weise dickwandige Rohre gefertigt werden, wobei die Kalibrier- oder Rundungsgerüste weggelassen werden können. Nach Austritt aus dem Streckreduzierwalzwerk durchläuft das Rohr die Berippungsanlage, die aus der Anordnung Kühlstrecke, zwei Duo-Ovalisierungsgerüste mit Flachbahn, zweite Kühlstrecke und einem 90° um die Walzachse gedrehten Duo-Berippungsgerüst besteht. Die Abkühlung der Bewehrungsstäbe erfolgt an Luft auf einem Kühlbett. Die Walzung kann in einer Wärme oder nach Wiedererwärmung kalt eingesetzter Rohre (vor dem Streckreduzierwalzwerk) ausgeführt werden. Seamless tubes are made from reinforcing steel on a tube mill rolled at 490 MPa yield strength. As a finishing mill serves a stretch-reducing mill with more than 20 stands 3-roller arrangement, on which thick-walled tubes are known are manufactured, the calibration or rounding frames are omitted can be. After leaving the stretch-reducing mill the tube passes through the finning system resulting from the arrangement Cooling section, two duo ovalization stands with flat track, second cooling section and a 90 ° rotated around the rolling axis Duo ribbed structure exists. The cooling of the reinforcing bars takes place in air on a cooling bed. The rolling can be in a heat or after reheating cold inserted pipes (in front of the stretch-reducing mill).  

Kontinuierliches Verfahren Variante 2Continuous process variant 2

Die Bedingungen entsprechen denen der Variante 1 mit folgenden Ausnahmen. Die zwei letzten Gerüste des Streckreduzierwalzwerkes werden ersetzt durch zwei gleichartiger Gerüste, deren erstes den Rohrquerschnitt in ein bombiertes Dreieck umformt und deren zweites mit eingearbeiteten Rippenvertiefungen dem Rohr einen Pseudorundquerschnitt mit Schrägrippen und drei Längsrippen gibt. Die Walzguttemperatur wird auf die für das Streckreduzieren untere zulässige Grenze eingestellt. Die gesteuerte Abkühlung erfolgt in einer nachgelagerten Kühlstrecke.The conditions correspond to those of variant 1 with the following Exceptions. The last two stands of the stretch-reducing mill are replaced by two similar scaffolds, the first of which is the Pipe cross section formed into a convex triangle and their second one with integrated rib recesses in the tube Pseudo circular cross section with oblique ribs and three longitudinal ribs. The temperature of the rolling stock is reduced to the lower one for the stretching permissible limit set. The controlled cooling takes place in a downstream cooling section.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bewehrungsstabes aus Stahl, vorzugsweise aus höherfestem schweißbaren und/oder thermisch bzw. thermomechanisch verfestigbarem Stahl, gekennzeichnet dadurch,
daß ein dickwandiges Vorrohr mit einem Verhältnis des Vorrohrdurchmessers zur Vorrohrwanddicke von 4,0 bis 8,0 und mit einem Verhältnis des Vorrohrdurchmessers zum Nenndurchmesser des fertigen Bewehrungsstabes von 1,1 bis 1,4 ovalisiert wird, wobei unter Ovalisieren auch das Herstellen der Form eines bombierten Dreiecks oder bombierten Quadrats bezogen auf den Vorrohrquerschnitt verstanden wird,
daß anschließend in einem Walzgerüst mit entsprechend der Querschnittsform des ovalisierten Vorrohrs 2-, 3- oder 4-Walzenanordnung, wobei die Walzen mit Rund- oder Ovalkalibern versehen sind und in diese schräg zur Walzachse die Negativformen der Rippenprofile eingearbeitet sind, mittels Längswalzens ohne Innenwerkzeug bei Walztemperatur von 750°C bis 950°C die Hohlstaboberfläche berippt wird, wobei der ovalisierte Hohlstab mit den kleinsten Krümmungsradien seiner Querschnittskontur jeweils in den Kalibergrund der Berippungswalzen einläuft.1. A method for producing a hollow reinforcing bar made of steel, preferably of higher strength weldable and / or thermally or thermomechanically hardenable steel, characterized in that
that a thick-walled downtube with a ratio of the downtube diameter to the downtube wall thickness of 4.0 to 8.0 and with a ratio of the downtube diameter to the nominal diameter of the finished reinforcing bar from 1.1 to 1.4 is ovalized, with ovalizing also producing the shape of a cambered triangle or cambered square is understood in relation to the cross-section of the tube,
that then in a roll stand with the cross-sectional shape of the ovalized front tube 2-, 3- or 4-roller arrangement, the rollers are provided with round or oval calibres and the negative shapes of the rib profiles are incorporated obliquely to the rolling axis by means of longitudinal rolling without internal tools Rolling temperature of 750 ° C to 950 ° C, the hollow rod surface is corrugated, the ovalized hollow rod with the smallest radii of curvature of its cross-sectional contour each running into the caliber base of the corrugated rollers. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein dickwandiges Vorrohr mit einem Verhältnis des Vorrohrdurchmessers zur Vorrohrwanddicke von 5,0 bis 6,0 und/oder mit einem Verhältnis des Vorrohrdurchmessers zum Nenndurchmesser des fertigen Bewehrungsstabes von 1,2 bis 1,3 ovalisiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a thick-walled downtube with a ratio of the downtube diameter to the front pipe wall thickness from 5.0 to 6.0 and / or with a ratio of the front pipe diameter to the nominal diameter of the finished reinforcing bar is ovalized from 1.2 to 1.3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das dickwandige Vorrohr mittels Längswalzen bei Umformungstemperatur von 800°C bis 1150°C, vorzugsweise 800°C bis 900°C, in einem 2-Walzengerüst zu einem Ovalquerschnitt oder in einem 3-Walzengerüst zu einem bombierten Dreiecksquerschnitt oder in einem 4-Walzengerüst zu einem bombierten Quadrat- oder Rechteckquerschnitt ovalisiert wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the thick-walled downpipe using longitudinal rolls at forming temperature from 800 ° C to 1150 ° C, preferably 800 ° C to 900 ° C, in a 2-roll stand to an oval cross section or in one 3-roll stand for a convex triangular cross section or in a 4-roll stand to form a cambered square or rectangular cross section is ovalized. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß das dickwandige Vorrohr zu einem Flachovalquerschnitt mit einem Breiten-Höhen-Verhältnis von 1,6 bis 2,8 ovalisiert wird, auch wenn es vorher in einem Gerüst mit 3- oder 4-Walzenanordnung umgeformt worden ist.4. The method according to claim 1 and 3, characterized in that the thick-walled downpipe to a flat oval cross-section a width-to-height ratio of 1.6 to 2.8 ovalized will, even if it was previously in a stand with 3 or 4 roller arrangement has been reshaped. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß das dickwandige Vorrohr mittels kaliberlosen Walzens auf der Flachbahn zum Flachovalquerschnitt ovalisiert wird.5. The method according to claim 1, 3 and 4, characterized in that that the thick-walled front pipe by means of caliber-free rolling is ovalized on the flat track to the flat oval cross section. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als dickwandiges Vorrohr sogenannte verdickte Enden, die beim Streckreduzieren von Rohren entstehen, verwendet werden.6. The method according to claim 1 and 2, characterized in that as a thick-walled front pipe so-called thickened ends, which at Eliminate stretching of pipes are used. 7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das ovalisierte Vorrohr mittels Längswalzens in einem Walzgerüst, wobei die Walzen mit Rund- oder Ovalkalibern versehen sind und in diese die Negativformen der Rippenprofile in einem Winkel von 30° bis 75° zur Walzachse, vorzugsweise 45° bis 60°, eingearbeitet sind, berippt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the ovalized down tube by longitudinal rolling in a roll stand, the rollers are provided with round or oval calibres and into these the negative forms of the rib profiles in one Angles from 30 ° to 75 ° to the rolling axis, preferably 45 ° to 60 °, are incorporated, is ribbed.
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