CH198469A

CH198469A - Verfahren zum Vergüten von Metallstäben und -drähten durch Kaltverformung.

Info

Publication number: CH198469A
Authority: CH
Inventors: Franz Koehler
Original assignee: Franz Koehler
Priority date: 1935-10-26
Filing date: 1936-10-24
Publication date: 1938-06-30

Description

Verfahren zum Vergüten von Metallstäben und -drähten durch Kaltverformung. Zur Erhöhung der Beanspruchbarkeit ist es bekannt, Werkstoffe durch Kaltverformung zu vergüten.

Eingehende Versuche haben ergeben, dass man das gesteckte Ziel in weitgehendem Aus masse durch Kaltverwindung erreicht. Erfin dungsgemäss werden die zu vergütenden Me tallstäbe und -drähte gleichzeitig gestreckt und in sich verwunden. Durch diese Kalt verwindung wird eine fast durch den ganzen Querschnitt gehende Verdichtung des Gefüges und eine Steigerung der Güteeigenschaften, ins besondere der Schwingungsfestigkeit, erreicht.

Die Erfindung betrifft auch einen _ nach dem Verfahren vergüteten Metallstab oder -draht, der einen Querschnitt besitzt, zufolge welches er sich beim Verwinden nicht zu verkürzen sucht.

Diese Metallstäbe und -drähte finden vor teilhaft Verwendung für die Herstellung von Schrauben, Nieten und sonstigen Verbindungs elementen, insbesondere auch für denF'lug- zeugbau, für Freileitungsdräbte,gabel,getten, Armierungseinlagen für Eisenbetonbauten etc. Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Ausübung des Ver fahrens besitzt Teile zum Festhalten der En den der Stäbe oder Drähte, welche verdreh bar und in der Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind, und Mtel zum Strecken des Stabes oder Drahtes.

Die Zugbelastung kann direkt am Stube angreifen, so dass die Verdrehung des Ein spannkopfes unabhängig von der Einwirkung der Zugvorrichtung erfolgen kann.

Die Zeichnung zeigt schematisch in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens. Diese besitzt eine ortsfest gelagerte Verdre- bungsmaschine 1 und eine verschiebbar ge lagerte Einspannvorrichtung 2. Die Verdre hungsmaschine 1 besitzt auf einem festen Lagerbock 7 eine Einspannvorrichtung 3, in welcher der Stab 4 gegen Verdrehung und gegen Zug gesichert festgehalten ist. Die Ver drehung wird beispielsweise durch einen Mo tor bewirkt; seine Umdrebungszahl kann ge- regelt und dem zur Verarbeitung gelangenden Kaliber angepasst werden.

Jede Tourenän derung erfolgt durch Verstellung eines Rie mens auf den Riemenscheiben 5 verschiedenen Durchmessers oder mittels Zahnradvorgelegen.

Die verschiebbare Einspannvorrichtung 2 weist Einspannbacken 6 auf, zwischen wel chen der Stab 4 gegen Zug und Verdrehung gesichert festgehalten wird. An den Wagen 8 ist ein Zugorgan 9, wie Seil, Kette oder dergl., angeschlossen, welches unter dauern der, durch rein mechanische, hydraulische oder sonstige Mittel bewirkter Belastung steht, wodurch der Stab oder Draht während des Verdrehungsvorganges auch gleichzeitigge- streckt wird. Der verschiebbare Kopf gestattet auch die leichte Anpassung an verschiedene Fabrikationslängen.

Die Einrichtung könnte auch so getroffen werden, dass auch die verschiebbare Einspann vorrichtung die Verdrehung des Stabes er möglicht, oder dass das eine Ende des Stabes un- verdrehbar und unverschiebbar, das andere verdrehbar und verschiebbar eingespannt ist.

Sollen Betoneiseneinlagen erzeugt werdet, wird zweckmässig Rundeisen mit angesetzten längslaufenden Rippen verwendet, so dass durch die Verwindung Schraubengänge ge bildet werden. Durch diese wird die Haft festigkeit erhöht und durch die Kaltverwin dung gleichzeitig die Fliessgrenze ganz wesent- lieh gesteigert, ohne dass schädliche Neben wirkungen auftreten und der Elastizitätsmo- dul geändert wird. Der gleiche Effekt wird auch durch die Kaltverwindung von Stäben mit nahezu rundem Querschnitt und Rippen erzielt. Zur Erzielung der beabsichtigten Ef fekte genügt schon die Anbringung einer Rippe.

Sehr zweckmässig ist die Verwendung eines runden Querschnittes mit zwei diame tral gegenüberliegenden Rippen. Eine Er höhung dieser Rippenzahl bringt praktisch keine Vorteile. Die Rippen können entweder durchlaufend oder unterbrochen sein, also beispielsweise auch die Form von Warzen oder dergl. zeigen. Die Kaltverwindung der Stäbe erfolgt zweckmässig derart, dass die Ganghöhe, möglichst gering wird und somit flache Schraubengänge entstehen. Je flacher diese Gänge, desto grösser ist die Haftfestig keit und desto höher die Streckgrenze. Eine Ganghöhe welche gleich ist dem 10-15-fachen Durchmesser, vorteilhaft aber gleich dem 15-fachen Durchmesser, hat sieh als sehr gün stig erwiesen.

Würden die Stäbe warm ver wunden, was durch Betrachtung des Gefüges einwandfrei festgestellt werden kann, so steigt nur die Haftfestigkeit. Diese Steigerung der Haftfestigkeit allein, bei keiner oder nur ge ringfügiger Steigerung der Fliessgrenze, bietet aber keine praktischen Vorteile.

Vorgenommene Versuche haben die folgen den Daten ergeben:
EMI0002.0020

Ganghöhe <SEP> aF <SEP> a$ <SEP> Steigerung <SEP> in <SEP> o/o
<tb> kg/mm2 <SEP> kg/mm= <SEP> aF <SEP> ÜB
<tb> oo <SEP> (unverwunden) <SEP> 29 <SEP> 43 <SEP> - <SEP> 15-facher <SEP> Durchmesser <SEP> 42 <SEP> 50 <SEP> 45 <SEP> 16
<tb> 10 <SEP> " <SEP> 27 <SEP> 46 <SEP> 53 <SEP> 59 <SEP> 23
<tb> 5 <SEP> " <SEP> 27 <SEP> 55 <SEP> 61 <SEP> 89 <SEP> 42 Durch die Vergütung des Armierungsma- terials nach dein erfindungsgemässen Verfahren ist im Eisenbetonbau die Möglichkeit gegeben, trotz Verwendung des billigsten Armierungs- materials,

bei einer Konstruktion von gleicher Tragfähigkeit eine bedeutende Gewichts- und Kostenersparnis zu erzielen. Nach dem beschriebenen Verfahren können Metalle jeder Art, bei welchen eine Steigerung der Streck- und Stauchgrenze unter gleichzei tiger Steigerung der Haftfestigkeit erwünscht ist, behandelt werden.

Als vorteilhaft hat sich auch erwiesen, zwei oder mehrere in sich kalt verwundene Üundstäbe miteinander 'zu verdrillen bezw. zu verdrillen und zu Strecken, wobei sich eine Steigerung der Fliessgrenze noch über das bis her bekannte Ausmass verdrillter Stäbe ergibt.

Um bei Verwendung der beschriebenen, mit nach der Verwindung spiralig verlaufen den Erhebungen versehenen Stäbe als Ein lagen zu verhindern, dass die als Bügel, Zug eisen, Umschnürungen etc. um sie gelegten Drähte oder Stäbe sich insbesondere bei Druckbeanspruchungverschieben,könnendiese Erhebungen durch Rillen oder dergl. unter brochen werden, in welchen Unterbrechungen die Bügel, Zugeisen, Umschnürungen ete. bei ihrer Verlegung zu liegen kommen. Diese An ordnung hat den Vorteil, dass trotz der Rille bildung keine Schwächung des Materialquer schnittes eintritt.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines so aus gebildeten Stabes 1, der mit Längserhöhungen 2 versehen ist, die durch Rillen 3 unter brochen sind, in welche die Umschnürungen 4 sich unverschieblich einlegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Vergüten von Metallstäben und -drähten durch Kaltverformung, da durch gekennzeichnet, dass die Stäbe oder Drähte gleichzeitig gestreckt und i,n sich verwunden werden. II.Nach dem Verfahren gemäss Patentan spruch I vergüteter Metallstab oder -draht, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Querschnitt besitzt, zufolge welches er sich beim Verwinden nicht zu verkürzen sucht.

III. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Teile zum Festhalten der Enden der Stäbe oder Drähte, welche verdrehbar und in der Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind und durch Mittel zum Strecken des Stabes oder Drahtes. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch -I, da durch gekennzeichnet, dass zwei dieser gestreckten und in sich verwundenen Stäbe miteinander verdrillt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mehrere dieser gestreckten und in sich verwundenen Stäbe miteinander verdrillt werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zwei dieser gestreckten und in sich verwundenen Stäbe miteinander verdrillt und gestreckt werden.

4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mehrere dieser gestreckten und in sich verwundenen Stäbe miteinander verdrillt und gestreckt werden. 5. Metallstab oder -dräbt nach Patentan spruch II für Armierungseinlagen, da durch gekennzeichnet, dass er runden Querschnitt mit Rippen besitzt, welche . Schraubengänge bilden. 6. Metallstab oder -draht nach Patentan spruch II für Armierungseinlagen, da durch gekennzeichnet, dass er nahezu run den Querschnitt mitRippen besitzt, welche Schraubengänge bilden. 7.

Metallstab oder -draht nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass er durchgehende Rippen besitzt. B. Metallstab oder -draht nach Patentan- Spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass er unterbrochene Rippen besitzt. 9. Metallstab oder -drabt nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er nur eine Rippe besitzt. 10. Metallstab oder -draht nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Rippen besitzt. 11.

Metallstab oder -draht nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schraubengänge das 15-fache des Durchmessers beträgt. 12. Metallstab oder -draht nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schraubengänge das 10 bis 15-fache des Durchmessers beträgt. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch111, da durch gekennzeichnet, dass nur einer der beiden Teile zum Festhalten der Enden verdrehbar und in der Längsrichtung ver schiebbar angeordnet ist. 14. Vorrichtung nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass als die Enden der Stäbe oder Drähte festhaltende Teile Einspannköpfe verwendet sind. 15.

Vorrichtung nach Patentanspruch 111, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Eizeugen der Zugbelastung für direktes Angreifen am Stab eingerichtet sind.