Claims (9)
Faser zur Bewehrung von Beton oder dergleichen aus
Draht oder Flachband und Einrichtung zum Herstellen solcher FasernFibre for reinforcing concrete or the like made of
wire or flat strip and device for producing such fibres
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine Faser zur Bewehrung von Beton oder dergleichen aus Draht oder Flachband,
insbesondere aus Stahl gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung eine
Einrichtung zum Herstellen solcher Fasern.The invention relates to a fiber for reinforcing concrete or the like made of wire or flat strip,
in particular made of steel according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a
device for producing such fibers.
Fasern dieser Art zum Beimischen in ein anfänglich weiches, später härtendes Material wie beispielsweise
Beton sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt.
Vielfach bestehen solche Fasern aus einem im wesentlichen gestreckten Drahtstück mit hakenartigen
Verformungen an ihren beiden Enden, wobei die Enden abgewinkelt, gekröpft oder auch zu einem geschlossenen
Kreis umgebogen sein können. Gefordert wird von solchen Fasern in erster Linie, daß ihre Formgebung keinen
ungünstigen Einfluß auf die Mischbarkeit hat, daß aber dennoch ein gutes Bindungsverha 11en im erhärteten
Material erzielbar ist und daß sie kostengünstig
herstellbar sind. Die weitgehende Erfüllung einer dieser Forderungen wie die Erzielung einer guten
Bindung kann dazu führen, daß das Mischungsverhalten
und auch die Herstellungskosten mehr oder weniger
ungünstig beeinflußt werden.Fibers of this type for mixing into an initially soft, later hardening material such as concrete are known in various designs. Such fibers often consist of a substantially stretched piece of wire with hook-like deformations at both ends, whereby the ends can be angled, cranked or bent into a closed circle. The main requirement of such fibers is that their shape does not have an adverse effect on the miscibility, but that good binding behavior in the hardened material can nevertheless be achieved and that they can be produced inexpensively. The extensive fulfillment of one of these requirements, such as achieving good binding, can lead to the mixing behavior and also the production costs being more or less adversely affected.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine hinsichtlich einer möglichst weitgehenden Erfüllung der
drei vorgenannten Grundforderungen verbesserte Faser
bereitzustellen. Eine weitere Erfindungsaufgabe ist dieThe object of the invention is therefore to provide an improved fiber with regard to the greatest possible fulfillment of the three basic requirements mentioned above. A further object of the invention is to
Schaffung einer geeigneten Einrichtung zum Herstellen solcher Fasern.Creation of a suitable facility for producing such fibres.
Zur Lösung der ersten Teilaufgabe sieht die Erfindung
eine Faser zur Bewehrung von Beton oder dergleichen aus Draht oder Flachband, insbesondere aus Stahl vor, bei
der sich an einen geraden Mittenabschnitt an seinen
Enden je ein kürzerer, gewellter Zwischenabschnitt als
Übergang zum jeweiligen Endabschnitt anschließt.To solve the first sub-task, the invention provides a fiber for reinforcing concrete or the like made of wire or flat strip, in particular made of steel, in which a straight middle section is followed at each of its ends by a shorter, corrugated intermediate section as a transition to the respective end section.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments are described in the
subclaims.
Nach einer ersten Weiterbildung ist jeder gewellte
Zwischenabschnitt als Doppelwelle entsprechend einer
gestreckten S-Form ausgebildet. Dabei werden vor allem aus Gründen einer vereinfachten Herstellung die Wellen
der Zwischenabschnitte so angeordnet, daß sie in
derselben Ebene verlaufen.According to a first development, each corrugated intermediate section is designed as a double corrugation corresponding to an elongated S-shape. In this case, the corrugations of the intermediate sections are arranged so that they run in the same plane, primarily for reasons of simplified production.
Die Endabschnitte sind zweckmäßigerweise als gerade
Abschnitte ausgebildet und verlaufen etwa parallel versetzt zum geraden Mittenabschnitt.The end sections are expediently designed as straight sections and run approximately parallel to the straight middle section.
Nach einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung ist
vorgesehen, daß die Endabschnitte an ihrem freien Ende
eine durch Stauchung bewirkte Keilform haben und daß das äußerste Ende des keilförmigen Abschnitts breiter
ist als das Faserprofil.According to another useful development,
it is provided that the end sections have a wedge shape at their free end caused by compression and that the outermost end of the wedge-shaped section is wider
than the fiber profile.
Ein wesentlicher Vorteil der neuen Faser ist darin zu sehen, daß die an den geraden Mittenabschnitt sich
anschließenden verformten Abschnitte im Bereich der
Verformungen sanfte und keine scharfkantigen ÜbergängeA significant advantage of the new fiber is that the deformed sections adjoining the straight middle section have smooth transitions in the area of the deformations and no sharp edges.
aufweisen, wodurch die Mischbarkeit günstig beeinfLußt
wird. Weiter sind aLLe Verformungen so gestaLtet, daß
Fasern in einem einzigen Arbeitsgang aLs fertiges Erzeugnis hersteLLbar sind; dies führt zu einer
erhebLichen Verringerung der HersteLLungskosten.which has a positive effect on miscibility. Furthermore, all deformations are designed so that fibers can be produced as a finished product in a single operation; this leads to a significant reduction in manufacturing costs.
Zur Lösung der zweiten TeiLaufgabe ist eine Einrichtung
zum HersteLLen von Fasern vorgesehen, die zwei gegenLäufig, synchron rotierende Prägeräder aufweist,
die mit ihren StirnfLächen mit einem SpaLt entsprechend der Stärke der Faser einander gegenüberstehen und an
ihren UmfangsmanteLfLachen ineinander greifende zahnartige Vorsprünge und Vertiefungen aufweisen, und
bei denen auf dem gesamten Umfang mit gLeichem WinkeLabstand voneinander an einem der beiden
Prägeräder radiaL stehende PrägestempeL mit Dreiecks&rgr;rofiL in der Rotationsebene und an dem anderen
Prägerad korrespondierende AndruckstempeL mit ebener
OberfLäche befestigt sind. Der Bogenabstand zwischen zwei aufeinanderfoLgenden StempeLpaaren ist dabei so
gewähLt, daß er der gewünschten Länge einer fertigen Faser entspricht.To solve the second subtask, a device is provided for producing fibers, which has two counter-rotating, synchronously rotating embossing wheels, which face each other with their front surfaces with a gap corresponding to the thickness of the fiber and have interlocking tooth-like projections and depressions on their circumferential surfaces, and in which radial embossing stamps with a triangular profile in the plane of rotation are attached to one of the two embossing wheels at the same angular distance from each other and corresponding pressure stamps with a flat surface are attached to the other embossing wheel. The arc distance between two consecutive pairs of stamps is selected so that it corresponds to the desired length of a finished fiber.
Gemäß einer weiteren vortei Lhaften Ausgesta Ltung der
Einrichtung sind PrägestempeL und zugehörige AndruckstempeL radiaL so eingesteLLt, daß sie sich,
wenn sie einander gegenüberstehen, ohne Andruck berühren. Zweckmäßigerweise werden Präge- und
And ruckstempeL an den beiden Prägerädern auswechselbar
befestigt.According to a further advantageous design of the device, the embossing stamp and the associated pressure stamp are radially adjusted so that when they are facing each other, they touch each other without pressure. The embossing and pressure stamps are conveniently attached to the two embossing wheels in an interchangeable manner.
Ausgangsmateria L für das HersteLLen von Fasern der
vorstehend beschriebenen Art ist Draht oder FLachband, weLches als End Losmateria L den beiden PrägerädernThe starting material L for the production of fibers of the type described above is wire or flat ribbon, which is fed as final material L to the two embossing wheels
zugeführt wird. Das EndLosmateria L wird wie bei einer
DoppeLwaLze durch die gegenLäufige Drehung der beiden Prägeräder kontinuierLich durch den SpaLt zwischen den
UmfangsmanteLfLachen der beiden Prägeräder
hindurchgezogen und dabei aufgrund der zahnartigen
Vorsprünge und Vertiefungen an den Prägerändern in gewünschter Weise verformt, wobei ferner durch die
Einwirkung von PrägestempeL und zugehörigem AndruckstempeL durch einen Stauch- und Trennvorgang die
fertigen Fasern vom zugeführten Strangmateria L abgetrennt werden.is fed in. As with a double roller, the endless material L is continuously pulled through the gap between the circumferential surfaces of the two embossing wheels by the opposing rotation of the two embossing wheels and is thereby deformed in the desired manner due to the tooth-like projections and depressions on the embossing edges, whereby the finished fibers are separated from the supplied strand material L by a compression and separation process through the action of the embossing die and the associated pressure die.
Bei diesem Trennvorgang entsteht am äußersten Ende der beiden einander gegenüberstehenden späteren
Endabschnitte einerseits eine keiLförmige, zum
Stirnende verkaufende AbfLachung und andererseits eine durch Materia L verdrängung hervorgerufene Verbreiterung
mit einem etwa schwaLbenschwanzartigen ProfiL. Dank
dieser gegenüber dem eigentLichen FaserprofiL breiteren
äußersten Enden ist eine zusätzLiche Verbesserung der Haftung der Fasern im erhärteten MateriaL erzieLbar.During this separation process, a wedge-shaped flattening that extends to the front end is created at the outermost end of the two opposing end sections, on the one hand, and a widening caused by material displacement with a somewhat dovetail-like profile on the other. Thanks to these outermost ends, which are wider than the actual fiber profile, an additional improvement in the adhesion of the fibers in the hardened material can be achieved.
Bei Verwendung von FLachband aLs Ausgangsmateria L wird
zweckmäßigerweise die kLeinere Stärke des
RechteckprofiLs verformt.When using flat strip as the starting material L, it is advisable to deform the smaller thickness of the rectangular profile.
NachfoLgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung schematisch dargesteLLten
AusfuhrungsbeispieLen näher erLäutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments shown schematically in the drawing. It shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Faser aus Draht,
wobei die Ebene der Verformungen mit der Zeichenebene zusammenfäLLt,Fig. 1 is a side view of a wire fiber,
where the plane of the deformation coincides with the plane of the drawing,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines freien Endes der
Faser in einer gegenüber Fig. 1 um 90° gedrehten Blickrichtung in vergrößerter
Darstellung undFig. 2 is a side view of a free end of the
fiber in a direction rotated by 90° compared to Fig. 1 in an enlarged view and
Fig. 3 eine Seitenansicht als Ausschnitt von zwei mit
ihren Stirnseiten einander gegenüberstehenden Prägerädern zum Herstellen von Fasern.Fig. 3 a side view as a detail of two embossing wheels with their front sides facing each other for producing fibers.
In der Zeichnung ist die fertige Faser in Fig. 1 der besseren Übersicht wegen vergrößert dargestellt. In
Wirklichkeit haben Fasern dieser Art in der Regel eine
Gesamtlänge von ca. 6 cm, wobei auch größere Längen mög lieh sind.In the drawing, the finished fiber is shown enlarged in Fig. 1 for better clarity. In reality, fibers of this type usually have a total length of about 6 cm, although longer lengths are also possible.
Die Faser setzt sich zusammen aus einem gradlinigen Mittenabschnitt (1) und kürzeren, ebenfalls
gradlinigen, etwa parallel zum Mittenabschnitt (1)
verlaufenden Endabschnitten (2). An jedes Ende des
Mittenabschnitts (1) schließt sich ein gewellter bzw.
gekröpfter Zwischenabschnitt (3) als übergang zum
jeweiligen Endabschnitt (2) an. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel hat der Zwischenabschnitt (3) eine
gestreckte S-Form mit einem Wellenberg und einem Wellental, wobei der dem Endabschnitt (2) benachbarte
Schenkel (4) des Zwischenabschnitts (3) länger
ausgebildet ist als der an den Mittenabschnitt (1)
anschließende Schenkel (5). Die jeweils gewählte Länge
des Schenkels (4) bestimmt das Maß der parallelen Seitenverschiebung der Endabschnitte (2) gegenüber dem
Mittenabschnitt (1). Alle Knickstellen der Verformung
der Faser sind weich geschwungen ausgebildet, um scharfe Kanten zu vermeiden.The fiber is made up of a straight center section (1) and shorter, also straight end sections (2) that run approximately parallel to the center section (1). Each end of the center section (1) is followed by a corrugated or bent intermediate section (3) as a transition to the respective end section (2). In the embodiment shown, the intermediate section (3) has an elongated S-shape with a wave crest and a wave trough, with the leg (4) of the intermediate section (3) adjacent to the end section (2) being longer than the leg (5) adjoining the center section (1). The length of the leg (4) selected in each case determines the extent of the parallel lateral displacement of the end sections (2) relative to the center section (1). All bends in the deformation of the fiber are gently curved to avoid sharp edges.
Das äußerste Ende der beiden Endabschnitte (2) hat ein
etwa schwaLbenschwanzartiges ProfiL (6), wie es aus Fig. 2 zu ersehen ist. Dabei ist das
schwaLbenschwanzartige Endstück keiLförmig zum freien
Ende abgefLacht. Diese Formgebung entsteht bei der HersteLLung der Fasern, auf die nachfoLgend noch
eingegangen wird.The outermost end of the two end sections (2) has a roughly dovetail-like profile (6), as can be seen in Fig. 2. The dovetail-like end piece is flattened in a wedge shape towards the free end. This shape is created during the production of the fibers, which will be discussed below.
Die LängenverhäLtnisse der einzelnen Abschnitte der
Faser und ebenso die WinkeL der Abkröpfungen können varieren. Zweckmäßig ist es jedoch, die Länge eines
Zwischenabschnitts (3) 30 % oder weniger der Länge des
Mittenabschnitts (1) zu wähLen. Die Endabschnitte (2)
sind in der RegeL weniger Lang aLs die Zwischenabschnitte. Die Verformungen Liegen
vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene. Bei Verwendung von Runddraht aLs Ausgangsmateria L beträgt der
Durchmesser beispieLsweise 0,4 bis 1,0 mm.The length ratios of the individual sections of the fiber and also the angles of the bends can vary. However, it is advisable to choose the length of an intermediate section (3) to be 30% or less of the length of the middle section (1). The end sections (2) are generally less long than the intermediate sections. The deformations are preferably in a common plane. When using round wire as the starting material L, the diameter is, for example, 0.4 to 1.0 mm.
Für das Herstellen von Fasern gemäß den Fig. 1 und 2
wird eine Einrichtung benutzt, die u. a. zwei Prägeräder (7, 8) enthält, wie sie in Fig. 3
auszugsweise schematisch dargestellt sind.For the production of fibers according to Fig. 1 and 2, a device is used which contains, among other things, two embossing wheels (7, 8), as shown schematically in part in Fig. 3.
Die beiden Prägeräder (7, 8) stehen wie zwei Stirnzahnräder einander gegenüber, wobei zwischen ihren
Umfangsmante I fLachen ein Spalt entsprechend der Stärke
des zu verarbeitenden Strangmateria Ls freigelassen ist.
Die UmfangsmanteLfLächen (9, 10) sind mit
aufeinanderfolgenden Vorsprüngen (11) und Vertiefungen
(12) entsprechend der gewünschten Verformung der Zwischenabschnitte der fertigen Faser versehen. Je nach
der gewünschten Länge einer fertigen Faser sind über den gesamten Umfang der Prägeräder mit gL eichbLeibenderThe two embossing wheels (7, 8) are positioned opposite each other like two spur gears, with a gap left between their circumferential surfaces corresponding to the thickness of the strand material to be processed. The circumferential surfaces (9, 10) are provided with successive projections (11) and depressions (12) corresponding to the desired deformation of the intermediate sections of the finished fiber. Depending on the desired length of a finished fiber, the entire circumference of the embossing wheels is provided with a constant
Teilung Vorsprünge (11) und Vertiefungen (12)
angebracht. Dabei bewirken jeweils zwei aufeinanderfolgende Paare von Vorsprüngen (11) und
Vertiefungen (12 bzw. 11.1 und 12.1) die gewünschte Verformung einer einzelnen Faser. Die nicht verformten
Abschnitte der Umfangsmante I fla ehe entsprechen dem
Mittenabschnitt (1) bzw. den Endabschnitten (2) einer
Faser.Division projections (11) and depressions (12)
are provided. Two consecutive pairs of projections (11) and
depressions (12 or 11.1 and 12.1) bring about the desired deformation of an individual fiber. The undeformed
sections of the circumferential surface I fla ehe correspond to the
middle section (1) or the end sections (2) of a
fiber.
Für das Abtrennen der fertig geformten Fasern vom
zugeführten Strangmaterial (13) sind am Prägerad (7)
Prägestempel (14) mit Dreiecksprofil in der
Rotationsebene mit gleichem Winkelabstand voneinander
und am Prägerad (8) Andruckstempel (15) mit ebener
Oberfläche radial stehend befestigt. Prägestempel (14) und Andruckstempel (15) sind in ihrer Radia I ste I lung so
eingestellt, daß sie sich, wenn sie einander in derselben Radialebene gegenüberstehen, zwar berühren,
aber keinen Druck aufeinander ausüben.To separate the finished fibers from the supplied strand material (13), embossing stamps (14) with triangular profiles are attached to the embossing wheel (7) in the rotation plane at the same angular distance from each other, and pressure stamps (15) with a flat surface are attached to the embossing wheel (8) in a radial position. The embossing stamp (14) and pressure stamp (15) are set in their radial position so that when they are opposite each other in the same radial plane, they touch each other but do not exert any pressure on each other.
Die Darstellung in Fig. 3 zeigt eine Stellung der Prägeräder (7, 8), bei der eine fertige Faser (16) vom
zugeführten Strangmaterial (13) gerade abgetrennt wird.
Irgendwelche Nachbearbeitungen sind nicht erforderlich.
Durch das erfindungsgemäße Abscheren der Fasern im Vergleich zu bekannten Verfahren ist eine erhebliche
Steigerung der Produktivität erzielbar.The illustration in Fig. 3 shows a position of the embossing wheels (7, 8) in which a finished fiber (16) is being separated from the supplied strand material (13).
No post-processing is required.
By shearing the fibers according to the invention, a significant increase in productivity can be achieved compared to known methods.
Als Ausgangsmaterial kann Draht, vorzugsweise
Runddraht, oder Flachband verwendet werden.Wire, preferably
round wire, or flat strip can be used as the starting material.
AnsprücheExpectations
1. Faser zur Bewehrung von Beton oder dergleichen aus
Draht oder Flachband, insbesondere aus Stahl, mit einem im wesentlichen geraden Mittenabschnitt und hakenartig
abgebogenen Endabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den geraden Mittenabschnitt (1) an seinen Enden
je ein kürzerer, gewellter Zwischenabschnitt (3) als
Übergang zum jeweiligen Endabschnitt (2) anschließt.1. Fiber for reinforcing concrete or the like made of
wire or flat strip, in particular made of steel, with a substantially straight central section and hook-like
bent end sections, characterized in that the straight central section (1) is adjoined at its ends
by a shorter, corrugated intermediate section (3) as a
transition to the respective end section (2).
2. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder gewellte Zwischenabschnitt (3) als Doppelwelle
entsprechend einer gestreckten S-Form ausgebildet ist.2. Fiber according to claim 1, characterized in that
each corrugated intermediate section (3) is designed as a double wave
corresponding to an elongated S-shape.
3. Faser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der Zwischenabschnitte
(3) in derselben Ebene verlaufen.3. Fiber according to claim 1 or 2, characterized in that the waves of the intermediate sections (3) run in the same plane.
4. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen geraden
Endabschnitte (2) etwa parallel versetzt zum geraden Mittenabschnitt (1) verlaufen.4. Fiber according to one of claims 1 to 3, characterized in that the substantially straight end sections (2) run approximately parallel and offset to the straight middle section (1).
5. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (2) an ihrem
freien Ende eine durch Stauchung bewirkte Keilform haben und daß das äußerste Ende des keilförmigen
Abschnitts (6) breiter ist als das Faserprofil.5. Fiber according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end sections (2) have a wedge shape at their free end caused by compression and that the outermost end of the wedge-shaped section (6) is wider than the fiber profile.
6. Einrichtung zum Herstellen von Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei
gegenläufig synchron rotierende Prägeräder (7, 8) aufweist, die mit ihren Stirnflächen mit einem Spalt
entsprechend der Stärke der Faser einander6. Device for producing fibers according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has two
counter-rotating synchronously rotating embossing wheels (7, 8) which are in contact with each other with their end faces with a gap
corresponding to the thickness of the fiber.
gegenüberstehen und an ihren UmfangsmanteLfLachen
ineinandergreifende Vorsprünge (11, 11.1) und
Vertiefungen (12, 12.1) aufweisen, daß auf dem gesamten
Umfang mit gleichem WinkeLabstand voneinander an einem
Prägerad (7) radial stehende Prägestempel (14) mit Dreiecksprofil in der Rotationsebene und am anderen
Prägerad (8) korrespondierende Andruckstempel (15) mit
ebener Oberfläche befestigt sind und daß der Bogenabstand zwischen den aufeinanderfolgenden
Stempelpaaren (14, 15) der Länge einer fertigen Faser
enspricht.are opposite one another and have interlocking projections (11, 11.1) and recesses (12, 12.1) on their circumferential surfaces, that radially positioned embossing stamps (14) with a triangular profile in the plane of rotation are attached to one embossing wheel (7) at the same angular distance from one another over the entire circumference and corresponding pressure stamps (15) with a flat surface are attached to the other embossing wheel (8), and that the arc distance between the successive stamp pairs (14, 15) corresponds to the length of a finished fiber.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß Prägestempel (14) und zugehöriger Andruckstempel
(15) radial so eingestellt sind, daß sie sich, wenn sie einander gegenüberstehen, ohne Andruck berühren.7. Device according to claim 6, characterized in that the embossing stamp (14) and the associated pressure stamp (15) are radially adjusted so that when they are opposite one another they touch without pressure.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (11, 11.1) und
Vertiefungen (12, 12.1) an den UmfangsmanteIfIächen der
Prägeräder (7, 8) konturmäßig so ausgebildet sind, daß Fasern in der gewünschten Endgestalt in einem
Arbeitsgang herstellbar sind.8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the projections (11, 11.1) and
depressions (12, 12.1) on the circumferential surfaces of the
embossing wheels (7, 8) are contoured in such a way that fibers in the desired final shape can be produced in one operation.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Präge- und Andruckstempel
(14, 15) auswechselbar an den Prägerädern (7, 8) befestigt sind.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that embossing and pressure stamps
(14, 15) are exchangeably attached to the embossing wheels (7, 8).