TWI558894B - 金屬筋線 - Google Patents

Description

金屬筋線

本發明係關於一種金屬筋線，具有基本上互相成直角之筋線外表面，亦具有折彎之端部，其形式為一倒鉤，用於穩定、強化、或固定材料，例如水泥、木材及類似物。

此類金屬筋線係以直線方式實施，例如作為水泥追加材料，用於改善水泥之抗拉、抗壓、及耐衝擊能力，能抑制在水泥中形成之裂縫，使裂縫不致因變大而增長。具有折彎端部之金屬筋線，亦即具有U形倒鉤之金屬筋線，在柔軟與彈性材料上被當作連接元件，例如，在廣義之木材領域-在建築業與家具業-中使用，及在塑膠領域中使用。

在所有此些應用中，通常希望，影響金屬筋線之造型，使其相對於周圍材料能承擔拉力。用於水泥之金屬筋線通常為線鋼筋線構成，為能承擔拉力，通常例如在筋線末端設有曲柄(Krpfungen)，然而可觀察到，其所能承受之拉力相對有限，此係由於線鋼筋線在承受拉負荷時，其鉤形改變，可由其形成之通道被拉出。原則上，在線鋼筋線首尾二端部都設鉤形只會改善筋線與水泥間之摩擦力。

在附著倒鉤上，例如在藉由電動打釘機(Elektrotackern)加工而成，且以多根棒材形式黏在一起之附著倒鉤上，幾乎不可能產生此類造型，因而必須使用比例上具有較大足長(Beinlnge)之倒鉤，俾便對倒鉤周圍材料提供足夠摩擦力，避免倒鉤輕易抽出。

由前述立足點出發，本發明之目的在於改進前述種類之二種筋線形式之金屬筋線，使其在相同長度上，在其縱向，相對於周圍之材料具有顯著較高之拉負荷抗拒力。本發明之改進係在一全新製造方法之框架下，無需較大之額外耗費。

在本發明中，達成此目之方法在於，將金屬筋線之筋線外表面構成之，在筋線縱向延伸之筋線稜緣設計成以倒角方式斜向對著筋線外表面之稜緣面，且此稜緣面具有凸起，相對於需要穩定或需要強化及固定之材料成為錨定頭。

本發明之優點基本上在於，該錨定頭-在金屬筋線之縱向可設置若干個-在拉伸負荷時各對周圍之材料產生極高之摩擦力，使得在相同筋線長度上總體達到顯著極高之負荷能力。

在本發明之較佳實施例中，錨定頭在稜緣區構成錨定楔形面，擴大筋線截面，而筋線截面在錨定頭之冠頂區基本上具有方形造型。

另外有利之作法為，錨定楔形面對筋線縱方向之角度在10°至60°之間，且-只要是由帶狀材料製造出來-朝向先前之胚料帶表面。特別有利者為，錨定楔形面相對於在水泥中使用之筋線縱方向之角度在15°至30°之間。

通常將用於水泥之金屬筋線-特別係長直之鋼材筋線-設計成，每一錨定頭之八個錨定楔形面軸對稱且對錨定頭之冠頂對稱，亦即以相同角度設置。

金屬筋線倒鉤提供在一個方向上提高摩擦力，而不弱化錨定頭，同樣可行者為，錨定頭之錨定楔形面對錨定頭之冠頂非對稱，亦即以不同角度設置，此時有利之作法為，錨定楔形面以較小角度，在推入方向指向其鄰近之金屬筋線端部。

在本發明中，稜緣面以30°至60°之角度鄰接在筋線外表面上。通常稜緣面以45°鄰接在筋線外表面上。只要金屬筋線係由帶狀材料經由凹刻輥壓過程(Kerbwalzprozess)製造出，則稜緣外表面二面由帶狀表面及二面由破開(Bruch)表面構成。

此外，一種有利之造型在於，在筋線外表面在錨定頭區域之間之寬度約為筋線厚度及寬度之33%。此在用於水泥之鋼筋線錨定頭之間產生一略成八角之截面。

一般而言，在縱向觀之，金屬筋線特別在其幾何特徵上可變化。因而錨定頭可在形狀與尺寸上互相有差異，介於二錨定頭之間之稜緣面亦可在寬度與角位上各有不同，個別錨定頭之距離可等距或週期性變化，亦可自由交互選擇。

可針對使用目的適當選擇金屬筋線之胚料之材料強度與硬度；因而整個強度範圍內之胚料，由軟至硬，皆在考慮範圍之內。用於水泥之鋼筋線偏向於低強度範圍，作為金屬筋線倒鉤則適用範圍為高強度至最高強度。

作為製造金屬筋線之胚料基本上所有適合之胚料皆列入考慮。亦可使用一般之鋼線。考慮到製造方法簡單且成本低廉，則金屬筋線由帶狀材料經由一凹刻輥壓過程製造出，必要時在分離過程之前施以漫步過程(Walkprozess)。只要用於水泥之鋼筋線由帶狀材料係經由一凹刻輥壓過程製造出來，則所構成之鋼筋線束帶(Stahlfaseradernband)接下來將被分離。錨定係經由凹刻輥子上凹鼻之V形切口產生。楔形錨定之造型係經由切口之V形角，及經由所選擇之，以凹刻深度為基準之此V形切口之深度產生。V形角在製品上產生錨定楔角。而凹刻深度與V形切口深度則決定錨定之尺寸造型。若例如，V形切口之深度深於規劃之凹刻深度，則錨定頭之冠頂較寬。V形切口通常平行於凹刻工具軸，以錨定頭所需要之距離，磨入工具中。若有必要，V形切口亦可磨成螺旋形。鋼筋線束帶可經由一剪切過程分離成鋼筋線束，剪切過程描摩各凹刻刻痕(Kerbgrund)，其中，若經由一傳統之剪切過程，錨定將受到較大變形。因而，有利之作法為，用一漫步過程以錨定頭刻痕對齊各凹刻刻痕，為分離過程作準備。然後將鋼筋線束切成所要之鋼筋線長度。在具有錨定之鋼筋線倒鉤上，此方法運用時必須依照德國專利案DE 10 2008 034 250。

通常錨定頭安裝在所有四個稜緣面上，且-以筋線之縱方向為基準-各以相同高度安裝。但同樣亦可，錨定頭以互相變化之距離、或僅成對構建在帶上側及帶下側之稜緣面上。

最後，有利之作法為，金屬筋線設計成一倒鉤，此時錨定頭只構建在接觸在一筋線外表面上之兩個稜緣面上，其端部折彎成倒鉤，錨定頭部在倒鉤內側。

在圖中所示之鋼筋線係預定用於水泥中，目的為改善水泥在拉伸負荷、壓力負荷及衝擊負荷方面之功效。鋼筋線在水泥中產生裂縫時，依情況限制裂縫生長。建築業及家具業經常應用圖中並未詳細圖示之U形折彎之金屬筋線倒鉤，作為例如多面向之連接元件，使用在相對柔軟與彈性材料中，例如在木材及其相關材料，以及在塑膠中。

此處之金屬筋線實施例係以上述提到之凹刻輥壓法製造出，個別而言，金屬筋線基本上具有互相成直角之筋線外表面1，其筋線稜緣2由筋線外表面形成，沿筋線縱向延伸，延伸時，稜緣2之一倒角斜向筋線外表面1之稜緣面4。此稜緣面4具有凸起，成為相對於需要穩定及固定之材料之錨定頭3。

由圖中亦可看出，錨定頭3在稜緣面4區域形成錨定楔形面3.1、3.2，擴大筋線截面，在錨定頭3冠頂區之筋線截面具有基本上方形造型，如圖5所示。錨定頭3之冠頂區不必要為直線形，而完全可以具有例如0.03 mm之寬度。此寬度取得之方法在於，例如在凹刻過程中，凹鼻之V形切口略深於所加工之凹刻深度。在近似八角形筋線截面與錨定頭3區域之截面間之截面差異依凹刻深度在大約25%，在承受拉伸負荷上以形狀嵌合方式提供有效錨定。在筋線截面與在錨定頭3之截面間之截面差異由凹刻角及相對凹刻深度調整，該凹刻角在實務上為90°。若例如，凹刻很深，使對立之凹刻尖端幾乎碰觸，則筋線截面接近四角及直角，且截面差異因而較大(大到接近50%)。此時在凹刻尖端區亦可能出現滑移破裂，顯示材料疲勞，因而未必為好事。

錨定楔形面3.1、3.2相對於筋線縱方向之角度可在10°至60°之間，在實務上，最好採用較小區間，約在15°至30°之間，如圖1所示。

由圖中可進一步看出，在用於水泥之金屬筋線上，錨定頭之八個錨定楔形面各以互相軸對稱，及對錨定頭冠頂對稱-亦即具有相同角度-之方式設置。若要提高拉出力-譬如藉一倒鉤-而不致使倒鉤推入需要固定之材料之推入力等量提高，則亦可將錨定頭3之錨定楔形面3.1、3.2對錨定頭3之冠頂非對稱設置，亦即，以不同角度設置，其中有利之作法為，例如錨定楔形面3.1對靠近之金屬筋線端部採取較小角度。

特別由圖3可看出，稜緣面4以45°角鄰接在筋線外表面1上；基本上，在本發明之範疇中，該稜緣面4亦可以30°至60°之角度鄰接在筋線外表面1上，其間稜緣面寬度取決於凹刻深度。

筋線外表面1之寬度在錨定頭3之間基本上受金屬筋線之材料特性及製造方法影響，例如在帶狀原始材料上，由帶之厚度、工具設定及凹刻深度決定，且可約為筋線厚度及寬度之33%。用於水泥之鋼筋線在錨定區之間採取一近似八角形，而金屬筋線倒鉤則多採取一種方形截面。

品質較佳之傳統線鋼筋線由相對高強度非合金鋼製成。對用於水泥之鋼筋線使用帶狀胚料，可依使用目的使用由軟到硬不同品質之鋼材作為胚料，俾便以同一凹刻輥壓過程，連同因需要而接設之漫步過程，及分離過程、裁切過程製造出。對金屬筋線倒鉤而言，通常希望使用高強度胚料製造。此可為高強度不銹鋼，亦或高強度非合金鋼或合金鋼。原則上，只要具有適宜之特性，所有材料皆可使用。

在所示之實施例中，錨定頭3形成於所有四個稜緣面4上；然而，對於特殊應用場合，亦可僅對個別之稜緣面4提供錨定頭3。此種情況發生在例如設計成倒鉤時，此時錨定頭3僅在接觸於筋線外表面上之二個稜緣面上形成，而端部則折彎成倒鉤，錨定頭3僅在倒鉤內側相對而立。因而倒鉤在其U形輪廓之外表面上並無造成妨礙甚至傷害危險之凸起。

1．．．筋線外表面

2．．．筋線稜緣

3．．．錨定頭

3.1．．．錨定楔形面

3.2．．．錨定楔形面

4．．．稜緣面

以下將根據圖式中所示之用於水泥之鋼筋線之一實施例對本發明作進一步說明，圖中顯示：

圖1　為本發明之金屬筋線一側視截面圖，

圖2　為圖1中金屬筋線之上視圖，

圖3　為圖1中金屬筋線沿截面線C-C所見之截面圖，

圖4　為圖1中金屬筋線沿截面線D-D所見之截面圖，

圖5　為圖1中金屬筋線沿截面線B-B所見之截面圖，

圖6　為金屬筋線之一立體圖示。

1．．．筋線外表面

2．．．筋線稜緣

3．．．錨定頭

3.1．．．錨定楔形面

3.2．．．錨定楔形面

4．．．稜緣面

Claims (12)

1. 一種金屬筋線，具有基本上互相成直角之筋線外表面，亦具有折彎之端部，其形式為一倒鉤，用於穩定、強化或固定材料，其特徵為，由金屬筋線之筋線外表面(1)構成，在筋線縱向延伸之筋線稜緣(2)以倒角方式成為斜向筋線外表面(1)之稜緣面(4)，且該稜緣面(4)具有凸起，該凸起構成相對於需要穩定、強化及固定之材料之錨定頭(3)，而錨定頭(3)在稜緣面(4)區域形成擴大筋線截面之錨定楔形面(3.1、3.2)，筋線截面在錨定頭(3)之冠頂區基本上具有方形造型。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，錨定楔形面(3.1、3.2)對筋線之縱方向成10°至60°之角度。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，錨定楔形面(3.1、3.2)對筋線之縱方向成15°至30°之角度。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之金屬筋線，其特徵為，一錨定頭(3)之錨定楔形面(3.1、3.2)軸對稱，且對稱於錨定頭(3)之冠頂，亦即以相同角度設置。
5. 根據申請專利範圍第3項所述之金屬筋線，其特徵為，一錨定頭(3)之錨定楔形面(3.1、3.2)非對稱，亦即以不同之角度設置，有利之作法為，錨定楔形面(3.1)以較小角度朝向靠近其之金屬筋線端部。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，稜緣面(4)以30°至60°之角度鄰接在筋線外表面(1)上。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，稜緣面(4)以45°之角度鄰接在筋線外表面(1)上。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，在錨定頭(3)區之間之筋線外表面(1)之寬度大約為筋線厚度及寬 度之33%。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，該筋線由柔軟至高強度胚料製造而成。
10. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，由帶狀材料經一凹刻輥壓過程及分離過程，連同必要時前置之漫步過程，製造出來。
11. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，錨定頭(3)僅成對形成，但非形成在所有稜緣面(4)上。
12. 根據申請專利範圍第1項所述之金屬筋線，其特徵為，在設計成倒鉤時，錨定頭(3)僅形成於鄰接一筋線外表面(1)之兩個稜緣面(4)上，其末端折彎成倒鉤，使得錨定頭(3)在倒鉤內側相對而立。