DE2843245A1

DE2843245A1 - Schraubbarer stahlstab, insbesondere fuer das bauwesen

Info

Publication number: DE2843245A1
Application number: DE19782843245
Authority: DE
Inventors: Walter Hoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-04
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1980-04-10

Description

Schraubbarer Stahlstab, insbesondere für
das Bauwesen Die Erfindung bezieht sich auf einen Stahlstab, der mit Muttern oder mutterartigen Körpern, wie Verbindungs-oder Verankerungsteilen, Druckstücken od. dgl. verschraubbar ist, vornehmlich zur Verwendung im Bauwesen, namentlich im Betonbau, insbesondere als Anker, Distanz- oder Spannstange bei Betonschalungen.
Zum Errichten von Betonschalungen bzw. zum gegenseitigen Verspannen der Teile solcher Schalungen sind Stahlstäbe bekannt, die ein sog. Kordelgewinde oder ein durch spanabhebende Bearbeitung erzeugtes metrisches Gewinde aufweisen und auf deren Enden z.B. ein mit Innengewinde versehenes Druckstück, eine Mutter oder, wenn es sich um einen Distanzstab handelt, jeweils ein Konus als Anlage für eine Schalungswand aufgeschraubt werden kann.
Ziel der Erfindung ist es, einen Stab der eingangs genannten Art zu schaffen, der ua. vielseitig verwendbar ist, sich durch vorteilhafte Eigenschaften auszeichnet, der besonders gut auch für den Einsatz unter rauhen Bedingungen geeignet ist und der sich in günstiger Weise herstellen läßt namentlich auch mit unterschiedlichen Abmessungen. Die Erfindung strebt weiterhin zweckmäßige Ausbildung des Stabes im einzelnen an. Weitere mit alledem zusammenhängende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.
Die Erfindung sieht vor, daß der Stab eine durch spanlose Kaltverformung mittels eines Roll-Verfahrens erzeugte gewindeartige Profilierung aufweist, die von einer ununterbrochenen, schraubenlinienförmig verlaufenden Erhöhung auf einem Kern und einem jeweils zwischen zwei in Stablängsrichtung Abstand voneinander aufweisenden Erhöhungen vorhandenen Grundbereich mit im wesentlichen zylindrischer Form gebildet wird, wobei die Erhöhung am Kopf von einer Außenfläche und seitlich von zwei in den Grundbereich einmündenden Flankenflächen begrenzt ist.
Die Kopf-Außenfläche der Erhöhung kann insbesondere wenigstens teilweise eine zylindrische Form haben.
Damit ist ein Stab geschaffen, der sich bei günstiger Fertigung durch vorteilhafte Eigenschaften auszeichnet und vielseitig verwendbar ist, und zwar gerade auch unter erschwerten Bedingungen, wie sie etwa im rauhen Baubetrieb gegeben sind. Er kann insbesondere als Anker, Spannstange, Distanzorgan od.dgl. bei Betonschalungen dienen und eignet sich darüber hinaus auch für die Bildung von anderen widerstandsfähigen schraubbaren Verbindungen, Verankerungen, Spannvorrichtungen ud.dgl., namentlich auf dem Gebiet des Hoch- und Tiefbaues. Die Ausbildung des Stabes läßt sich ohne Schwierigkeiten so wählen, daß er zusammen mit herkömmlichen bzw. bereits im Einsatz befindlichen Teilen verwendet werden kann.
Das Einrollen der Profilierung kann im Durchlaufverfahren erfolgen, wobei verschiedene Varianten möglich sind.
Es kann namentlich mit Rollwerkzeugen gearbeitet werden, die steigungslose Rillen aufweisen, wobei diese Rollwerkzeuge entsprechend dem zu erzielenden Steigungswinkel derart geneigt angeordnet werden können, daß sich beim Rollvorgang der Stab bei einer vollen Umdrehung um den Betrag einer Steigung axial vorwärts bewegt. Bei einer anderen Arbeitsweise haben die Rollwerkzeuge einen Steigungswinkel. Dieser weicht insbesondere von demjenigen der auf dem Stab zu erzeugenden Profilierung ab, wobei die Winkeldifferenz durch Schwenken der Rollenachsen ausgeglichen wird. Wenn die Abweichung der Steigungswinkel der Rollwerkzeuge vom Steigungswinkel der gewünschten Profilierung nicht zu groß gewählt wird, kann ggfs.
auch auf ein Schwenken der Rollenachsen verzichtet werden. Die Rollwerkzeuge können auf entsprechenden Spindeln angeordnet sein, wie dies bei bekannten Maschinen zum Rollen von Gewinden der Fall ist.
Nach der Erzeugung der Profilierung im Wege der Kaltverformung durch Rollen kann der Stab je nach seiner Zusammensetzung noch einer Wärmebehandlung im Sinne eines Anlassens unterzogen werden. Als Werkstoff eignet sich u.a.
besonders ein isothermisch umgewandelter Kohlenstoffstahl, namentlich mit etwa folgenden Analysenrichtwerten: 0,60 - 0,70 % Kohlenstoff, 0,10 - 0,35 % Silizium, 0,50 - 0,80 % Mangan, Phosphor und Schwefel jeweils unter 0,045 %.
Mit der Erfindung ist es möglich gemacht, einen Stab der genannten Art zu schaffen, der auch eine hohe Festigkeit aufweisen kann, etwa eine Bruchlast über 220 kN und eine Kraft der 0,2 % - Dehngrenze über 190 kN.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den angefügten Ansprüchen.
Es zeigen: Fig. 1 ein Beispiel für einen Einsatz von Stäben gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Teil eines Stabes gemäß der Erfindung in vergrößerter Seitenansicht und Fìg. 3 einen Teil-Längsschnitt nach der Linie III - III in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
In Fig. 1 ist eine Distanzhalte- und Spannvorrichtung für eine Schalung zum Herstellen einer Betonwand veranschaulicht. Ein Distanzstab 1 ist an beiden Enden in Innengewinde zweier konischer Teile 3 eingeschraubt, an denen Schalungswände 4 anliegen. Von außen her sind in die Konen 3 Spannstäbe 2 eingeschraubt, die durch Löcher in den Schalungswänden 4 hindurchgehen. Auf die Spannstäbe 2 aufgeschraubte Flügelmuttern 5 od.dgl. wirken auf Platten 6, die an den Außenseiten von Kanthölzern 7 anliegen, derart, daß die Schalungsteile in bestimmtem Abstand gehalten und fest miteinander verspannt sind. Nach dem Betonieren können die einzelnen Elemente durch Abschrauben voneinander gelöst werden.
Für Vorrichtungen dieser und ähnlicher Art lassen sich Stäbe gemäß der Erfindung mit besonderem Vorteil verwenden. Eine günstige Ausführung eines derartigen Stabes zeigen die Fig. 2 und 3.
Der Stab S besteht aus Stahl, zweckmäßig einem Kohlenstoffstahl, und weist eine gewindeartige Profilierung P auf. Diese ist durch spanlose Kaltverformung mittels Rollen im Durchlaufverfahren auf einem Ausgangsmaterial mit Kreisquerschnitt von zur Durchführung des Rollens geeignetem Durchmesser erzeugt worden.
Die Profilierung P wird von einer ununterbrochenen, schraubenlinienförmig verlaufenden Erhöhung E auf einem erzeugten Kern gebildet, wobei der zwischen den benachbarten Erhöhungen erzeugte Grundbereich G des Kernes eine im wesentlichen zylindrische Form hat, d.h. schraubenförmige Teile einer Zylinderfläche verkörpert. Wie besonders Fig. 3 erkennen läßt, weist die Erhöhung E am Kopf eine Außenfläche K auf, die im wesentlichen ebenfalls zylindrisch ist, also weitgehend von parallel zur Stablängsachse verlaufenden Mantellinien begrenzt ist.
Seitliche Flankenflächen der Erhöhung sind mit F bezeichnet. Der Flankenwinkel b beträgt an beiden Flanken vorteilhaft etwa 450 Die Flankenflächen F gehen in die Kopf-Außenfläche K und in den Grundbereich G jeweils mit einer Rundung über. Der Radius r am Übergang z.wischen den Flankenflächen F und dem Grundbereich G kann etwa 0,4 bis 0,5 mm und der Radius R am Übergang zwischen den Flankenflächen F und der Kopf-Außenfläche K etwa 0,2 bis 0,4 mm betragen Die Breite B des Grundbereches G ist jeweils größer als die Kopfhöhe A der Erhöhungen E. Dies ist sowohl im Hinblick auf die Fertigung als auch bezüglich der Verwendung günstig.
Die Steigung t des gewindeartigen Profils P und weitere Bestimmungsgrößen desselben können dem Verwendungszweck entsprechend gewählte Werte haben. Bei einer vorteilhaften Ausführung beträgt die Profilhöhe h (halbe Differenz zwischen dem Außendurchmesser D und dem Kerndurchmesser d) etwa einen Millimeter. Zweckmäßige Werte für die Steigung sind, namentlich für die Verwendung der Stäbe im Betonbau, 8 mm und 10 mm.
Ein Stab der erläuterten Art erfüllt nicht nur die praktischen Anforderungen verschiedener Einsatzfälle in hervorragendem Maße, sondern läßt sich infolge seiner Ausbildung auch sehr günstig durch Rollen mittels Rollwerkzeugen, insbesondere Rillen-Rollwerkzeugen, im Durchlaufverfahren herstellen.
Je nachdem, welche Belastung aufzunehmen ist, können Stäbe mit unterschiedlichen Durchmessern Verwendung finden.
Bei zweckmäßiger Ausführung haben solche Stäbe ungeachtet des verschiedenen Durchmessers erfindungsgemäß jeweils gleiche Steigung und zumindest im wesentlichen gleiche Profilabmessungen, insbesondere gleiche Profilhöhe h.
Die Erzeugung des Profils auf den Stäben der unterschiedlichen Stärke läßt sich besonders vorteilhaft mit den gleichen Roll-Werkzeugen durchführen. Die Nenndurchmesser der Stäbe betragen namentlich 18 mm, 20 mm, 22 mm und 25 mm. Es sind aber auch ohne weiteres kleinere und größere Durchmesser möglich.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Profil eingängig. Die Erfindung schließt jedoch auch Stäbe mit mehrgängigem Profil ein.
Die jeweils angegebenen Maße gelten mit den Toleranzen, wie sie üblich sind und bei vergleichbaren Erzeugnissen in Betracht kommen können.
Die erfindungsgemäßen Stäbe eignen sich nicht nur für Vorrichtungen der in Figt 1 dargestellten Art, sondern auch für andere Spannvorrichtungen odidgl. Sie können darüber hinaus für Verankerungen, Aufhängevorrichtungen usw. eingesetzt und im übrigen für alle sonstigen Bedarfsfälle verwendet werden, die sich z.B. an einem Bau ergeben und die profilierte Stäbe erfordern.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.
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Claims

Patentansprüche 0 Stahlstab, der mit Muttern oder mutterartigen Körpern, wie Verbindungs- oder Verankerungsteilen, Druckstücken od.dgl., verschraubbar ist, vornehmlich zur Verwendung im Bauwesen, namentlich im Betonbau, insbesondere als Anker, Distanz- oder Spannstange bei Betonschalungen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) der Stab (S) weist eine durch spanlose Kaltverformung mittels eines Roll--Verfahrens erzeugte gewindeartige Profilierung (P) auf, b) die Profilierung (P) wird von einer ununterbrochenen, schraubenlinienförmig verlaufenden Erhöhung (E) auf einem Kern und einem jeweils zwischen zwei in Stablängsrichtung Abstand voneinander aufweisenden Erhöhungen (E) vorhandenen Grundbereich (G) von im wesentlichen zylindrischer Form gebildet, c) die Erhöhung (E) ist am Kopf von einer AußenflAche (K) und seitlich von zwei in den Grundbereich (G) einmündenden Flankenflächen (F) begrenzt.
2, Stab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopf-Außenfläche (K) der Erhöhung (E) wenigstens teilweise zylindrische Form hat.
3. Stab nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel (b) der Erhöhung (E) etwa im Bereich zwischen 400 und 500 liegt.
4. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (r) am Übergang zwischen den Flankenflächen (F) der Erhöhung (E) und dem Grundbereich (G) etwa im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm liegt.
5. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) am Übergang zwischen den Flankenflächen (F) der Erhöhung (E) und deren Kopf-Aussenfläche (K) etwa im Bereich von 0,2 bis 0,4 mm liegt.
6. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des Profils (P) etwa einen Millimeter beträgt.
7. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfbreite (A) der Erhöhung (E) etwa im Bereich zwischen 2,5 und 3,0 mm liegt.
8. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (t) des gewindeartigen Profils (P) etwa zehn Millimeter beträgt.
9. Stab nach einem der AnsprUche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (t) des gewindeartigen Profils (P) etwa acht Millimeter beträgt.
10. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem isothermisoh umgewandelten Kohlenstoffstahl besteht.
11. Stab nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er nach der Kaltverformung durch Rollen einer Anlaß-Behandlung unterzogen worden ist.
12. Stäbe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie unterschiedliche Durchmesser aufweisen und dessenungeachtet die Steigung (t) des gewindeartigen Profils (P) bei den Stäben gleich ist.
13. Stäbe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie unterschiedliche Durchmesser aufweisen und dessenungeachtet die Profilhöhe (h) bei den Stäben gleich ist.
14. Verfahrenzur Fertigung von Stäben nach einem der Ansprdche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Stäbe unter-.schiedlichen Durchmessers mit gleichen bzw. gleich ausgebildeten Roll-Werkzeugen profiliert werden.