DE3736942A1 - Verfahren zum herstellen eines stahlstabes mit warmgewalzten, schraubenlinienfoermig verlaufenden rippen und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stahlstabes, z.B. eines Betonbewehrungsstabes, eines Spannstabes oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Aufbauend auf dem grundlegenden Gedanken, die bei einem warmgewalzten Betonrippenstahl zur Verbesserung der Verbundwirkung im Beton auf dessen Oberfläche vorgesehenen Rippen auf einer Schraubenlinie anzuordnen und so ein Teilgewinde zu bilden, auf das ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehener Verankerungs- oder Verbindungskörper aufgeschraubt werden kann (DE-PS 10 77 854) sind als Betonbewehrungsstäbe, insbesondere als Spannstäbe geeignete Stahlstäbe bekannt, bei denen diese Rippen auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Stabumfanges liegen (DE-PS 17 84 630).

Derartige Stahlstäbe lassen sich im Zuge des normalen Walzvorganges durch ein Duo-Walzenpaar im letzten Walzenstich walzen, wenn die Walzen synchron angetrieben und wenn Vorkehrungen getroffen werden, um eine der Walzen durch Verdrehen um ihre Achse gegenüber der anderen Walze so verstellen zu können, daß bestimmte Stellen ihres Umfangs den entsprechenden Stellen des Umfangs der anderen Walze lagemäßig einander genau zugeordnet werden können. Nur so läßt sich nämlich erreichen, daß die auf beiden Seiten des betreffenden Stahlstabes durch unterschiedliche Walzen erzeugten Rippen tatsächlich auf einer Schraubenlinie liegen. Dies ist Voraussetzung dafür, daß das durch die Rippen gebildete Teilgewinde schraubbar ist.

Wenn ein auf diese Weise hergestellter Stahlstab mit auf einander gegenüberliegenden Seiten befindlichen Rippen auch vielerlei Vorteile hat, weil er sich einerseits als Betonbewehrungsstab einsetzen läßt und andererseits an beliebigen Stellen durch Aufschrauben von Verankerungs- oder Verbindungskörpern verankert bzw. verlängert werden kann, so hat das Teilgewinde gegenüber einem umlaufenden Gewinde doch noch den Nachteil, daß die Verankerungskörper zur Übertragung einer bestimmten Verankerungskraft länger ausgebildet sein müssen als bei einem umlaufenden Gewinde.

Es ist auch bekannt, einen als Betonbewehrung gedachten Stahlstab mit einem sich über seine gesamte Länge erstreckenden umlaufenden Gewinde zu versehen, das auch durch Warmwalzung erzeugt werden kann (DE-GM 19 05 704). Dieses Gewinde wird auf herkömmlichen Gewindewalzmaschinen erzeugt; es sind dies sogenannte Querwalzwerke aus zwei entsprechend profilierten Walzen, die sich gleichsinnig drehen. Der Stahlstab befindet sich zwischen diesen Walzen und wälzt sich an deren Umfang ab, wobei er eine gegensinnige Drehbewegung und einen Vorschub im Sinne eines Vorschraubens erfährt. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren sehr zeitraubend ist, hat es den Nachteil, daß es nicht kontinuierlich, insbesondere nicht im unmittelbaren Anschluß an eine Warmwalzung durchgeführt werden kann, weil der Stahlstab zur Erzeugung des Gewindes eine Drehbewegung ausführen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um ein umlaufendes Gewinde in einem kontinuierlichen Verfahren erzeugen zu können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß es danach gelingt, in nur zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Stufen in einem Längswalzverfahren auf warmem Wege einen Stahlstab mit einem umlaufenden Gewinde herzustellen.

Die aus zwei um rechtwinklig zueinander angeordnete Achsen umlaufenden Walzenpaaren bestehende Vorrichtung hat noch den Vorteil, daß auf diese Weise nicht nur mit einem umlaufenden Gewinde versehene Stahlstäbe hergestellt werden können, sondern auch Stahlstäbe, deren auf einer Schraubenlinie liegende Rippen in an sich bekannter Weise etwa rautenförmig so ausgebildet sind, daß auf diese Rippen sowohl Verankerungskörper mit Rechtsgewinde, wie auch solche mit Linksgewinde aufgeschraubt werden können. Während es bislang nur möglich war, solche speziell ausgebildeten Rippen nur auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Stabumfangs vorzusehen, gelingt dies nach der Erfindung auch in zwei hierzu rechtwinkligen Richtungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schrägansicht einer aus zwei Duo-Walzenpaaren bestehenden Walzgerüsteinheit nach der Erfindung und

Fig. 2 ebenfalls schematisch in größerem Maßstab die einzelnen Verformungsschritte des herzustellenden Stahlstabes.

Während entlang von Walzstraßen die einzelnen Walzgerüste üblicherweise größeren Abstand voneinander haben und der Walzstahl zwischen aufeinanderfolgenden Walzgerüsten abweichend von einer geraden Achse in Krümmungen geführt ist, um etwaige Drehzahlunterschiede der Walzgerüste auszugleichen, besteht die Walzgerüsteinheit nach der Erfindung aus zwei in vergleichsweise geringem Abstand voneinander angeordneten Duo-Walzenpaaren A und B aus jeweils zwei Walzen I und II bzw. III und IV in H-V-Anordnung, also um 90 Grad zur Stabachse S gegeneinander verschwenkt (Fig. 1). Sowohl die seitlich am Stab 1 angreifenden Walzen I und II, wie auch die oben und unten am Stab 1 angreifenden Walzen III und IV sind zumindest über einen Teilbereich ihrer Länge mit Profilierungen 2 bzw. 3 versehen, die jeweils dem Negativ der am Stab 1 zu erzeugenden Rippen entsprechen.

Die Walzenpaare I/II und III/IV werden jeweils durch eine Getriebeeinheit synchron, d.h. mit gleicher Drehzahl angetrieben; die Drehrichtung der einzelnen Walzen ist jeweils durch Pfeile angedeutet. Es kann sinnvoll sein, leicht auf Zug zu walzen, d.h. das in Vorschubrichtung gemäß Pfeil V nachgeordnete Walzenpaar A weist gegenüber dem Walzenpaar B neben dem streckungsbedingten Vorlauf einen weiteren geringen Vorlauf auf.

In jedem der Walzenpaare B bzw. A muß eine der Walzen I oder II bzw. III oder IV gegenüber der jeweils anderen Walze derart verstellbar sein, daß bestimmte Stellen auf dem Umfang der Walzen lagemäßig den entsprechenden Stellen auf dem Umfang der anderen Walze zugeordnet werden können. Diese Verstellbarkeit ist notwendig, um zu erreichen, daß die durch ein Walzenpaar erzeugten Rippen auf einer durchgehenden Schraubenlinie liegen. Eine entsprechende Verstellbarkeit ist unter den Walzenpaaren B und A erforderlich, nämlich derart, daß beide Walzen eines der Walzenpaare, ohne ihre Lage relativ zueinander zu verändern, gegenüber dem anderen Walzenpaar so verstellt werden kann, daß die beiden hierdurch erzeugten Rippen auf derselben Schraubenlinie liegen wie die von dem anderen Walzenpaar erzeugten Rippen.

Bei der Festlegung der Drehzahlen der beiden Walzenpaare, insbesondere des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Walzenpaar B aus den Walzen I und II sowie dem Walzenpaar A aus den Walzen III und IV, das steuerbar sein muß, muß das Verhältnis der Querschnittsverminderung im Bereich jeden Walzenpaares berücksichtigt werden, das im übrigen auch die Wahl der Rippenabstände in den einzelnen Bearbeitungsstufen bedingt, was anhand der Fig. 2 erläutert werden kann.

Fig. 2 zeigt in einer schematisierten Seitenansicht nochmals die beiden Walzenpaare I/II und III/IV, die dem Beispiel einer Walzstraße mit Vorschubrichtung V folgend als B- bzw. A-Stich ausgelegt sind. Vor dem Walzenpaar B zeigt der Stahlstab 1 einen kreisrunden Querschnitt 1′, der selbstverständlich nur beispielhaft angedeutet ist. Zwischen den Walzenpaaren B und A hat der Stahlstab 1 einen etwa ovalen Querschnitt 1′′ mit auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch die Profilierungen 2 der Walzen I/II erzeugten Rippen 4′, zu denen nach Passieren des Walzenpaares A noch die durch die Profilierungen 3 der Walzen III/IV erzeugten oberen und unteren Rippenbereiche 4′′ kommen, wodurch der Stahlstab als Endprodukt 1′′ wiederum eine im wesentlichen kreisrunde Form mit umlaufenden Rippen 4 erhält.

Um im Endzustand des Stahlstabes 1 (Querschnitt 1′′) zu einem definierten Rippenabstand zu gelangen, müssen die Rippenabstände in den einzelnen Bearbeitungsstufen exakt aufeinander und auf die dort auftretende Streckung infolge Querschnittsreduzierung abgestimmt sein. So entspricht der im Bearbeitungsstadium 1′′ gegebene Rippenabstand b dem im Walzgerüst B erzeugten Rippenabstand a zuzüglich der Streckung des Stabes 1 infolge der in diesem Walzgerüst erzielten Querschnittsverringerung. Der im Walzgerüst A erzeugte Rippenabstand muß dem Rippenabstand b entsprechen, die beide durch die in diesem Walzgerüst eintretende Streckung zu dem im Fertigprodukt die Steigung des Gewindes bildenden Abstand c werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines Stahlstabes, z.B. eines Betonbewehrungsstabes, eines Spannstabes oder dergleichen mit warmgewalzten, entlang einer Schraubenlinie verlaufenden und zumindest Teile eines Gewindes bildenden Rippen zum Aufschrauben eines mit einem entsprechenden Innengewinde versehenen Verankerungs- oder Verbindungskörpers, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines durchgehenden Gewindes (4) im Wege einer Warmwalzung in einem ersten Bearbeitungsschritt auf einander gegenüberliegenden Seiten des Stahlstabes (1) sich jeweils nur über einen Teilbereich des Stabumfanges erstreckende Rippen (4′) und in einem zweiten, unmittelbar anschließenden Bearbeitungsschritt die sich über die dazwischenliegenden Bereiche des Stabumfanges erstreckenden Rippen (4′′) erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bearbeitungsschritte unmittelbar an die Walzung des Stahlstabes unter Ausnützung der Walzhitze anschließen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stahlstab (1) im ersten Bearbeitungsschritt eine etwa ovale Querschnittsform gegeben wird, in welcher der Kernquerschnitt (1′′) in den Bereichen, in denen die Rippen (4′) erzeugt werden, eine geringere Krümmung aufweist als in den dazwischenliegenden Bereichen und daß im zweiten Bearbeitungsschritt die Rippen (4′′) in den übrigen Bereichen erzeugt werden und der Kernquerschnitt (1′′′) eine im wesentlichen kreisrunde Form erhält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der im ersten Bearbeitungsschritt erzeugten Rippen (4′) um das Maß der Streckung des Stahlstabes geringer ist als der Abstand (b) der im zweiten Bearbeitungsschritt erzeugten Rippen (4′′), der wiederum um das Maß der Streckung geringer ist als der Abstand (c) der Rippen (4) im Fertigprofil.

5. Vorrichtung zum Herstellen eines Stahlstabes insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei einander unmittelbar nachgeschaltete, um 90 Grad gegeneinander versetzt angeordnete und synchron antreibbare Duo-Walzenpaare (I/II, III/IV), deren den Walzspalt bildende Walzen (I/II bzw. III/IV) eine zur Erzeugung der Rippen geeignete Profilierung (2 bzw. 3) aufweisen und wobei jeweils eine der Walzen eines jeden Walzenpaares gegenüber der jeweils anderen Walze und ein Walzenpaar gegenüber dem anderen Walzenpaar verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenpaare (I/II bzw. III/IV) durch je eine Getriebeeinheit miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der Walzenpaare (I/II und III/IV) in Abhängigkeit von der jeweils durch sie hervorgerufenen Reduzierung des Stabquerschnitts gewählt sind.