DE9302557U1 - Profiled, finite reinforcement element for reinforcing concrete parts and device for its production - Google Patents
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Description
Profiliertes, endliches Bewehrungselement zur
Bewehrung von Betonteilen und Vorrichtung zu dessenProfiled, finite reinforcement element for
Reinforcement of concrete parts and device for its
HerstellungManufacturing
Die Erfindung bezieht sich auf ein profiliertes, endliches Bewehrungselement zur Bewehrung von Betonteilen, mit in zwei sich kreuzenden Ebenen angebrachten Prägungen längs der Achse des Bewehrungselementes. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zu dessen Herstellung.The invention relates to a profiled, finite reinforcement element for reinforcing concrete parts, with embossings in two intersecting planes along the axis of the reinforcement element. The invention also relates to a device for its production.
Durch das DE Gbrti 88 15 120 ist eine Faser - auch Bewehrungselement genannt - der oben angeführten Art bekannt geworden, deren Oberfläche mit Riffelungen versehen ist.DE Gbrti 88 15 120 has made known a fibre - also called reinforcement element - of the type mentioned above, the surface of which is provided with corrugations.
Zusätzliche Biegungen, Kröpfungen und Abkantungen werden in dem DE-Gbm 90 00 846 gezeigt. Die Riffelungen,
Kröpfungen und Abkantungen werden bei den bekannten Bewehrungselementen sämtlich durch Krafteinwirkungen
in einer einheitlichen Ebene hergestellt.
Das bedeutet, daß inbesondere in dem Bereich der Kröpfungen, die Riffelungen wieder beseitigt werden und nur
noch Kerben erhalten bleiben, die den Querschnitt schwächen und die Bruchgefahr erhöhen.Additional bends, cranks and folds are shown in DE-Gbm 90 00 846. The corrugations, cranks and folds in the known reinforcement elements are all produced by the application of forces in a uniform plane.
This means that, particularly in the area of the cranks, the corrugations are removed and only notches remain, which weaken the cross-section and increase the risk of breakage.
Die verbleibende Tiefe der Riffelungen reicht in keiner Weise aus, eine stabile Verbindung zu dem die Faser umgebenden Beton herzustellen.The remaining depth of the corrugations is in no way sufficient to create a stable connection to the concrete surrounding the fiber.
Die Belastbarkeit des Betons bleibt gering, weil insbesondere bei schwingender Belastung oder schwellender Belastung die Bewehrungselemente innerhalb des Betons bewegbar werden. Längskräfte wurden nur durch die Kröpfungen und Abkantungen übertragen.The load-bearing capacity of the concrete remains low because, particularly under oscillating or swelling loads, the reinforcement elements within the concrete become movable. Longitudinal forces were only transmitted through the bends and bends.
Durch die Gebrauchsmusteranmeldung G 93 Ol 153.9 wurde bereits vorgeschlagen, die Prägungen an der Faser in zwei verschiedenen Ebenen durchzuführen. So wechselte nahe übergangslos eine senkrechte Prägung mit einer horizontalen Prägung. Durch diese Anordnung der Prägungen wurde die Faser längs ihrer Achse nahezu lückenlos verfestigt.The utility model application G 93 Ol 153.9 already proposed that the embossing on the fiber be carried out in two different planes. In this way, a vertical embossing alternated with a horizontal embossing almost seamlessly. This arrangement of the embossings meant that the fiber was strengthened almost completely along its axis.
Die Prägungen selbst waren jedoch in der Regel durch scharfkantige Grenzen gekennzeichnet. Die Gefahr des Bruches von Fasern im Bereich zwischen einer senkrechten und einer horizontalen Prägung ist daher nach wie vor gegeben.However, the embossings themselves were usually characterized by sharp edges. The risk of fibers breaking in the area between a vertical and a horizontal embossing therefore still exists.
Die Verbindung zwischen der Faseroberfläche und dem Beton konnte bei dieser Faser jedoch als besonders günstig gekennzeichnet werden.However, the bond between the fiber surface and the concrete could be characterized as particularly favorable with this fiber.
Ziel der Erfindung ist es, die Lebensdauer der Faser auch unter Bedingungen schwellender Belastung zu erhöhen und den Beton auch für Biegebelastungen einsetzbar zu machen.The aim of the invention is to increase the service life of the fiber even under conditions of pulsating loads and to make the concrete usable for bending loads.
Die Aufgabe besteht darin, eine Form der Prägung in zwei voneinander abweichenden Ebenen zu schaffen, die einerseits eine stabile Verbindung zwischen Faser und dem Beton auch bei Zugkräften längs der Faserachse ermöglicht, zum anderen aber die Bruchgefahr quer zur Faserlängsachse unbedingt vermeidet.The task is to create a form of embossing in two different planes, which on the one hand enables a stable connection between the fiber and the concrete even in the case of tensile forces along the fiber axis, but on the other hand absolutely avoids the risk of breakage transverse to the fiber's longitudinal axis.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Elemente gelöst.According to the invention, the object is achieved by the elements mentioned in claim 1.
Unter dem Begriff Riffelungen versteht man dabei Prägungen geringer Breite. Der verdrängte Werkstoff wird
zu einem erheblichen Teil auf der geriffelten Fläche, zwischen einander benachbarten Kerben aufgeworfen.
Die Riffelung in der ersten Ebene wird durch die Prägung in der zweiten Ebene verstärkt.The term corrugation refers to embossings of a small width. A significant portion of the displaced material is thrown up on the corrugated surface, between adjacent notches.
The corrugation in the first level is reinforced by the embossing in the second level.
Durch die allmählichen Übergänge der Prägungen in der zweiten Ebene zwischen dem geprägten Abschnitt und dem nichtgeprägten Abschnitt wird der Querschnitt des Stahldrahtes so verformt, daß keine gefährdeten Bruchkanten entstehen können.Due to the gradual transitions of the embossing in the second level between the embossed section and the non-embossed section, the cross-section of the steel wire is deformed in such a way that no dangerous breaking edges can occur.
Der Werkstoff des Drahtes wird hinter den Kerben Riffelungen nachträglich verdichtet, so daß die Kerben der Riffelung nicht Ausgangspunkt von Brüchen sein können.The material of the wire is subsequently compacted behind the notches so that the notches of the corrugation cannot be the starting point for fractures.
Die Ausführung nach Anspruch 2 unterstützt die Übertragung von Längskräften zwischen Faser und Beton, durch
großflächige, quer ausgelenkte Faserabschnitte.
Die breiten, geprägten Abschnitte des Bewehrungselementes können sich gut am Beton abstützen, ohne daß
eine Bruchgefahr besteht.The design according to claim 2 supports the transmission of longitudinal forces between fiber and concrete through large-area, transversely deflected fiber sections.
The wide, embossed sections of the reinforcement element can be well supported on the concrete without any risk of breakage.
Diese erfindungsgemäße Faser vereinigt damit erstmals die Vorteile einer formschlüssigen Verbindung zwischen Faser und Beton einerseits und einer hohen Zug- und Biegefestigkeit der Faser andererseits.This fiber according to the invention combines for the first time the advantages of a positive connection between the fiber and concrete on the one hand and a high tensile and flexural strength of the fiber on the other.
Die Faser ist mit deutlichen Vorteilen bei allen Belastungsfällen des Betons einsetzbar.The fibre can be used in all types of concrete loading with clear advantages.
Die Ausführung nach Anspruch 3 vergrößert die formschlüssigen Kontaktbereiche zwischen Faser und Beton.The embodiment according to claim 3 enlarges the positive contact areas between fiber and concrete.
Die gratförmigen Aufwerfungen erlauben in Verbindung mit den keilförmigen seitlichen Auswölbungen die Übertragung großer Kräfte, ohne daß es zu Kerbwirkungen im Beton oder im Metall kommt.The ridge-shaped elevations, in conjunction with the wedge-shaped lateral bulges, allow the transfer of large forces without causing stress concentrations in the concrete or metal.
Eine weitere Erhöhung der Festigkeit wird durch das Spannungsarmglühen bei Temperaturen nahe unter 650'C erreicht.A further increase in strength is achieved by stress relieving at temperatures close to 650°C.
Die Vorrichtung nach Anspruch 6 gestattet die Herstellung der erfindungsgemäßen Faser in einem kontinuierlichen Prozeß bei hoher Produktivität.The device according to claim 6 allows the production of the fiber according to the invention in a continuous process with high productivity.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:
Fig. 1: eine Seitenansicht des Bewehrungselementes in einer ersten Ausführungsform,Fig. 1: a side view of the reinforcement element in a first embodiment,
Fig. 2: eine Draufsicht zu Fig. 1,Fig. 2: a top view of Fig. 1,
Fig. 3: eine Seitenansicht eines Bewehrungselementes in einer zweiten Ausführungsvariante,Fig. 3: a side view of a reinforcement element in a second embodiment,
Fig. 4: eine Draufsicht dazu undFig. 4: a top view and
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bewehrungselementes.Fig. 5: a schematic representation of the device for producing the reinforcement element according to the invention.
Das Bewehrungselement &Igr;,&Igr;',&Igr;'' gemäß Fig. 1 und 2 ist an seinen Seitenflächen mit Riffelungen 11 versehen.The reinforcement element &Igr;,&Igr;',&Igr;'' according to Fig. 1 and 2 is provided with corrugations 11 on its side surfaces.
Die Riffelungen 11 bestehen aus einer Vielzahl schmaler Kerben, die einander nahe benachbart sind. Sie können rechtwinklig, schräg oder kreuzweise zur Faserlängsachse angeordnet sein. Sie werden vorzugsweise durch spanloses Verformen der Oberfläche erzeugt.The corrugations 11 consist of a large number of narrow notches that are close to one another. They can be arranged at right angles, at an angle or crosswise to the longitudinal axis of the fiber. They are preferably produced by non-cutting deformation of the surface.
Quer zu diesen beiden Seitenflächen mit Riffelungen 11 sind überwiegend glatte Abschnitte vorgesehen. Nahe an den Endbereichen befinden sich an diesen Flächen großflächige Prägungen 12,13 , die allmählich in die unverformten Abschnitte des Drahtes 10 übergehen.Transverse to these two side surfaces with corrugations 11, predominantly smooth sections are provided. Close to the end areas, these surfaces have large-scale embossings 12, 13, which gradually merge into the undeformed sections of the wire 10.
Im Bereich dieser großflächigen Prägeabschnitte 12,13
sind stufenförmige Biegungen 121,131 vorgesehen.
Auf diese Weise entstehen großflächige Anlageflächen
zwischen Faser und Beton, mit denen große Kräfte übertragbar sind.In the area of these large-area embossed sections 12,13, step-shaped bends 121,131 are provided.
In this way, large contact surfaces are created between the fiber and the concrete, which can transfer large forces.
Durch die großflächigen Prägungen 12,13 in der zweiten Ebene werden auch die riffelförmigen Prägungen (11) der ersten Ebene vergrößert.The large-scale embossings 12,13 in the second level also enlarge the ribbed embossings (11) of the first level.
Gleichzeitig wird der Werkstoff hinter den Kerben der Riffelungen 11 der ersten Ebene verdichtet und damit verfestigt.At the same time, the material behind the notches of the corrugations 11 of the first level is compacted and thus solidified.
Die innere Begrenzung der seitlichen Kerben wird durch diese großflächige Prägung 12,13 in der Spitze der Kerbe abgerundet, so daß ein Bruch, ausgelöst durch Kerbwirkung, praktisch ausgeschlossen ist.The inner boundary of the lateral notches is rounded off by this large-area embossing 12,13 in the tip of the notch, so that a fracture caused by notch effect is practically impossible.
Die Ausführung nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich durch die Anordnung einer großflächigen Prägung 14 im
Mittelabschnitt des Bewehrungselementes 1'.
Diese unterstützt zusätzlich den formschlüssigen Kontakt zwischen Faser, sprich Bewehrungselement 1' und
Beton.The design according to Fig. 3 and 4 differs by the arrangement of a large-area embossing 14 in the middle section of the reinforcement element 1'.
This additionally supports the positive contact between the fibre, i.e. reinforcement element 1', and the concrete.
Auch im Bereich dieser großflächigen Prägung 14 kann ein Paar stufenförmiger Biegungen vorgesehen werden. Ein derartiges Bewehrungselement l''ist als Endprodukt der Vorrichtung in Fig. 5 dargestellt.A pair of step-shaped bends can also be provided in the area of this large-area embossing 14. Such a reinforcement element 1'' is shown as the end product of the device in Fig. 5.
Die Vorrichtung zur Herstellung dieser Faser entspricht im wesentlichen derjenigen, die in der Gebrauchsmusteranmeldung G 93 01 153.9 beschrieben wurde. Sie unterschiedet sich nur dadurch, daß das in Durchlauf richtung erste Walzenpaar 2,2' eine Oberfläche mit Riffelprofil besitzt. Die Walzen dieses Walzenpaares 2,2' können gegeneinander, in ansich bekannter Weise, um einen Winkel 4 zueinander versetzt sein.The device for producing this fiber is essentially the same as that described in the utility model application G 93 01 153.9. It differs only in that the first pair of rollers 2,2' in the direction of travel has a surface with a corrugated profile. The rollers of this pair of rollers 2,2' can be offset from one another by an angle 4 in a manner known per se.
Das zweite Walzenpaar ist mit Prägeprofilen am Umfang seiner Walzen 3,3' versehen, die allmähliche Übergänge zwischen nichtverformten und verformten Abschnitten besitzen.The second pair of rollers is provided with embossed profiles on the circumference of its rollers 3,3', which have gradual transitions between non-deformed and deformed sections.
Die Prägeabschnitte der zusammenarbeitenden Walzen 3,3' können so geformt sein, daß sie neben dem Prägen auch gleichzeitig die stufenförmige Biegung des Bewehrungselementes &Igr;,&Igr;',&Igr;'' gewährleisten können. The embossing sections of the cooperating rollers 3,3' can be shaped in such a way that, in addition to embossing, they can also simultaneously ensure the step-shaped bending of the reinforcement element &Igr;,&Igr;',&Igr;''.
Messer zum Trennen der Bewehrungselemente können am Umfang des zweiten Walzenpaares 3,3', in ansich bekannter Weise, ebenfalls vorgesehen werden. Das Trennen kann aber auch in einem besonderen Arbeitsgang durch ein Hubmesser erfolgen.Knives for separating the reinforcement elements can also be provided on the circumference of the second pair of rollers 3,3' in a manner known per se. However, the separation can also be carried out in a special operation using a lifting knife.
Die einzelnen Prägeabschnitte 12,13,14 können auch unterschiedliche Winkel zueinander aufweisen. Zu diesem Zweck sind die Prägeprofile der Walzen 3,3' in unterschiedlichen Winkeln zur Achse ihrer Walzen ausgeformt (nicht dargestellt).The individual embossing sections 12, 13, 14 can also have different angles to each other. For this purpose, the embossing profiles of the rollers 3, 3' are formed at different angles to the axis of their rollers (not shown).
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Faser kann auch in diskontinuierlicher Weise gewählt werden.The process for producing the fiber according to the invention can also be chosen in a discontinuous manner.
Ein, vorzugsweise mit Vierkantprofil versehener Draht wird durch ein Riffelwalzenpaar 2,2' an seinen Seitenflächen in kontinuierlicher Form geriffelt. Anschließend wird dieser geriffelte Draht dem Werkzeug einer einer Stanze zugeführt.A wire, preferably with a square profile, is continuously corrugated on its side surfaces by a pair of corrugating rollers 2.2'. This corrugated wire is then fed to the tool of a punch.
Mit Hilfe dieses Werkzeuges können gleichzeitig oder nacheinander die großflächigen Prägungen 12,13,14, die Biegungen 121, 131 und das Abtrennen des fertigen Bewehrungselementes vom geriffelten Draht 10 (11) ausgeführt werden.With the help of this tool, the large-area embossings 12, 13, 14, the bends 121, 131 and the separation of the finished reinforcement element from the corrugated wire 10 (11) can be carried out simultaneously or sequentially.
Ausgangsmaterial für diesen geschilderten Vorgang kann auch ein gestanzter Blechstreifen sein, dessen seitliche Bruchkanten unter Umständen die Riffelungen 11 ersetzen können.The starting material for this process described can also be a punched sheet metal strip, the lateral broken edges of which can, under certain circumstances, replace the corrugations 11.
Durch die Präge- Scher- und Biegevorgänge können im Bewehrungselement 1,1',1'' Spannungen entstehen, die bei hoch belastbaren Betonkonstruktionen z. B. bestimmten Fundamenten oder Landebahnen für Flugplätze unerwünscht sind.The stamping, shearing and bending processes can cause stresses in the reinforcement element 1,1',1'', which are undesirable in highly resilient concrete structures, e.g. certain foundations or runways for airports.
Zur Beseitigung dieser Spannungen wird ein Spannungsarmglühen bei etwa 650'C durchgeführt.To eliminate these stresses, stress relieving annealing is carried out at about 650'C.
Dem Trennvorgang ist zu diesem Zweck das Glühen in einer Glühkammer 5 nachzuordnen.For this purpose, the separation process must be followed by annealing in an annealing chamber 5.
Weitere Modifikationen dieser Verfahrensweise zur Herstellung der Bewehrungselemente l,l',l''sind möglich. Further modifications of this procedure for the production of the reinforcement elements l,l',l'' are possible.
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of reference symbols used
1,1',!'' Bewehrungselement (Faser)1,1',!'' Reinforcing element (fiber)
Claims (8)
Bewehrung von Betonteilen1. Profiled, finite reinforcement element for
Reinforcement of concrete parts
dadurch gekennzeichnet,with embossings in two intersecting planes along the axis of the reinforcement element,
characterized,
Riffelungen (11) ausgebildet sind undthat in a first level the imprints in the form of
Corrugations (11) are formed and
(12,13,14 mit allmählichen Übergängen zu nichtgeprägten Abschnitten vorgesehen sind.that in a second level large-scale embossings
(12,13,14 with gradual transitions to non-embossed sections.
zeichnet,2. Reinforcing element according to claim 1, characterized
draws,
gekennzeichnet,3. Reinforcing element according to claim 1 and 2, characterized
marked,
dadurch gekennzeichnet,4. Reinforcing element according to claims 1 to 3,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,
daß es nach dem Prägen spannungsarm geglüht ist.5. Reinforcing element according to claims 1 to 4,
characterized,
that it has been stress-relieved after stamping.
nach den Ansprüchen 1 bis 5 aus einem endlosen Draht, bestehend aus zwei in Durchlauf richtung des Drahtes hintereinander angeordneten Walzenpaaren, dessen Achsen gegeneinander und zur Achse des Drahtes versetzt sind,6. Device for producing the reinforcement element
according to claims 1 to 5 from an endless wire, consisting of two pairs of rollers arranged one behind the other in the direction of passage of the wire, the axes of which are offset from one another and from the axis of the wire,
dadurch gekennzeichnet,8. Device according to one of claims 6 or 7,
characterized,
Priority Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1993
- 1993-02-23 DE DE9302557U patent/DE9302557U1/en not_active Expired - Lifetime
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