DE2601104A1 - Aufgestauchter kopf an einem hochfesten spanndraht - Google Patents

Description

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8373

6 Frankfurt a ..... _Λ
Parkstraße 13 ** *

Bureau BBR Ltd., Zürich (Schweiz)

Aufgestauchter Kopf an einem
hochfesten Spanndraht

Die vorliegende Erfindung betrifft einen aufgestauchten Kopf an einem hochfesten Spanndraht, welcher im Uebergang zwischen Kopf und Draht eine Sitzfläche zum Abstützen bildet sowie ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen aufgestauchten Kopfes.

Es ist längst bekannt, Spanndrähte mit aufgestauchten, und zwar kalt aufgestauchten Köpfen zu versehen. Die Spanndrähte werden am einen Ende mittels dieser Köpfe
an einem Ankerkörper abgestützt. Neben dem Durchmesser des
Drahtes spielt dabei selbstverständlich auch die Sitzfläche zwischen Kopf und Draht eine wesentliche Rolle. Bei bekannten Stauchköpfen, welche oft eine kugelige Form aufweisen,
liegt der maximale, d.h. der grösste Kopfdurchmesser relativ weit von der Sitzfläche entfernt, dies bezogen auf die Höhe des Kopfes. Es hat sich nun gezeigt, dass diese bekannte

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ORIGINAL INSPECTED

Lage des grossten Kopfdurchmessers bei kalt aufgestauchten Köpfen während des Verformungsvorganges eine relativ schlechte Materialumformung bedingt, was wiederum zu Rissen, wenn auch feinen Rissen, an der Oberfläche und im Innern des Kopfes führen kann. Dazu ist zu bemerken, dass die Kaltumformbarkeit eines Werkstoffes, neben seiner metallurgischen Zusammensetzung, in erster Linie von den Festigkeitseigenschaften und dem Gefüge abhängig sind. Im Vergleich mit normalen Kaltstauchstäben weisen gebogene Spanndrähte für den Spannbetonbau mehr als doppelt so hohe Festigkeiten, geringere Brucheinschnürungen und ein verschiedenes Gefüge auf. Das Aufstauchen von Verankerungsköpfen erfordert daher sowohl bezüglich Formgebung als auch bezüglich dem eigentlichen Stauchprozess besondere Vorkehrungen.

Der erfindungsgemässe aufgestauchte Kopf an einem hochfesten Spanndraht zeichnet sich dadurch aus, dass sich der grösste Kopfdurchmesser in dem der Sitzfläche am nächsten liegenden Drittel der Kopfhöhe befindet, vorzugsweise sogar im letzten Viertel der Kopfhöhe, und dass der Kopfdurchmesser am freien Kopfende kleiner ist, als der Drahtdurchmesser und dass der Kopf in seinem Endabschnitt die Form eines Kegelstumpfes aufweist.

Dank dieser besonderen Ausbildung des aufgestauchten Kopfes hat es sich gezeigt, dass sich die Rissbildung an der Kopfoberfläche ausschalten lässt.

Diese optimale Kopfform erlaubt ferner die

der Abstützung dienende Sitzfläche den besonderen Anforderungen anzupassen, d.h. meistens die Sitzfläche zu erhöhen, da die erfindungsgemässe Kopfform bei geringster Verformung erreichbar ist.

Beim Stauchvorgang lässt sich der Draht zudem wesentlich besser zentrieren bzw. führen, wobei noch gleich-

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zeitig eine wesentlich verbesserte äussere Führung durch das Stauchwerk erzielt wird, d.h. die vom Werkzeug umfasste Höhe des Kopfes ist verglichen zu bisherigen Verfahren wesentlich grosser.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen aufgestauchten Kopfes, wobei der Draht in Nähe seines Endes zwischen Spannbacken festgehalten und das vorstehende Ende mittels eines Formwerkzeuges durch Kaltstauchen zu einem Kopf verformt wird. Das Erfinderische des Verfahrens besteht darin, dass ein Formwerkzeug mit einer kegelstumpfförmigen Formausnehmung verwendet wird, wobei der Draht bei sich bewegendem Werkzeug selbstzentriert wird, und dass das Werkzeug bis auf einen freien Spalt, welcher etwa einem Drittel der Höhe des fertigen Kopfes entspricht, gegen die Haltebacken bewegt wird, derart, dass der gewünschte Kopf unter geringster Materialumformung im Kopfinnern erzeugt wird.

Dieses Herstellungsverfahren 'erfordert ein Minimum an Materialumformung während dem Stauchvorgang und damit geringste Materialumformung im Innern des Kopfes, welche zu Strukturstörungen führen könnte. Gleichzeitig wird auch ein optimaler zeitlich ablaufender Stauchvorgang erreicht, d.h. der Stauchvorgang wird in seinem Ablauf optimal beherrscht.

Bei der Formgebung durch Stauchen von Verankerungsköpfen muss generell darauf geachtet werden, dass eine sichere Uebertragung der im Stahldraht wirkenden Zugkraft auf den Ankerkörper gewährleistet ist. Dabei soll die Zugkraft bis zur effektiven Zugbruchlast des Drahtes gesteigert werden können. Um diese Kraftübertragung zu ermöglichen, muss der aufgestauchte Kopf mit der Berührungszone zu einem Ankerkopf eine ausreichende Aufsitzfläche aufweisen. Die Grosse und Form der erforderlichen Aufsitzfläche hängen für einen bestimmten Stahldraht vom Borlochdurchmesser und selbstverständlich auch den Festigkeitseigenschaften des verwendeten Unterlagsmaterials, d.h. des Ankerkörpers ab.

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Mit dem erfindungsgemässen Aufstauchkopf bzw.

mit dem erfindungsgemässen Stauchverfahren wurde nun erreicht, dass beim Stauchen des Kopfes der geforderte Sitzdurchmesser bei minimaler Materialumformung erzielt wird. Diese minimale bzw. optimale Umformung ist dann erreicht, wenn bei grösstmöglichem Sitzdurchmesser der Kopfdurchmesser minimal gehalten werden kann.

Bei den bisherigen Stauchköpfen, welche mehr

oder weniger kugelige Form aufwiesen, war der Kopfdurchmesser immer wesentlich ungünstiger bezüglich dem Sitzdurchmesser.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer

Zeichnung noch etwas näher erläutert, wobei in dieser Zeichnung insbesondere die neue, erfinderische Form eines aufgestauchten Kopfes mit einer konventionellen Form verglichen wird. Aus dieser Zeichnung geht auch hervor, dass bei den bisherigen Stauchköpfen wesentlich mehr Material umgeformt werden musste, um einen bestimmten Sitzdurchmesser bzw. eine bestimmte Sitzfläche zu erreichen. Die kugeligen Köpfe hatten natürlich noch den Nachteil, dass sie nur über einen relativ geringen Teil der Kopfhöhe vom Werkzeug umfasst werden konnten.

Die Zeichnung zeigt einen Draht mit aufgestauchtem Kopf, wobei die Lage der Haltebacken 1,2 und des Stauchwerkzeuges 3 am Ende des Stauchvorganges eingezeichnet sind. Dabei zeigt sich, dass bei etwa gleicher Kopfhöhe für den bekannten Kopf (strichpunktiert eingezeichnet) und bei gleichem Drahtdurchmesser, wesentlich mehr Material umgeformt werden musste. Die schraffierten Zonen zeigen, wo eine grössere Materialumformung stattgefunden hatte. Diese Materialumformung bringt zudem noch im Innern des Kopfes noch strukturelle Aenderungen, welche sich nachteilig erweisen können. Es zeigt sich auch, wie durch die konische Ausnehmung im Stauchwerkzeug 3 der eigentliche Draht 4 am Anfang des Stauchvorganges zentriert geführt wird. Eine solche Zentrierung war bisher nicht möglich. Die Zeichnung zeigt auch, dass der Kopfdurchmesser nur unwesentlich grosser als der Sitzdurchmesser ist,

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was dank der günstigen Lage des grössten Kopfdurchmessers möglich wurde.

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Claims (4)

1. .ς.

   Patentansprüche

   ( l.J Aufgestauchter Kopf an einem hochfesten Spanndraht, welcher im Uebergang zwischen Kopf und Draht eine Sitzfläche zum Abstützen bildet, dadurch gekennzeichnet, dass sich der grösste Kopfdurchmesser in dem der Sitzfläche am nächsten liegenden Drittel der Kopfhöhe befindet, dass Kopfdurchmesser am freien Kopfende gleich oder kleiner ist als der Drahtdurchmesser und dass der Kopf in seinem Endabschnitt die Form eines Kegelstumpfes aufweist.
2. 2. Aufgestauchter Kopf an einem Spanndraht

   nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der grösste Kopfdurchmesser im letzten Viertel der Kopfhöhe befindet.
3. 3. Aufgestauchter Kopf an einem Spanndraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Drahtdurchmesser : Kopfhöhe 1,2 - 0,8 beträgt.
4. 4. Verfahren zur Herstellung des an einem hochfesten Spanndraht aufgestauchten Kopfes, wobei der Draht in Nähe seines Endes zwischen Spannbacken festgehalten und das vorstehende Ende mittels eines Formwerkzeuges durch Kaltstauchen zu einem Kopf verformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formwerkzeug mit einer kegeistumpfförmigen Formausnehmung verwendet wird, wobei der Draht bei sich bewegendem Werkzeug selbstzentriert wird, und dass das Werkzeug beim Stauchvorgang bis auf einen freien Spalt, welcher etwa einem Drittel der Höhe des fertigen Kopfes entspricht, gegen die Haltebacken bewegt wird, derart, dass der gewünschte Kopf unter geringster Materialumformung im Kopfinnern erzeugt wird.

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