Verfahren zur Herstellung eines mit einem Aussengewinde versehenen Armierungsstabes

Abstract

 Um dem mit einem konischen Aussengewinde (5) zu versehenden Endbereich eines aus Baustahl bestehenden Armierungsstabes (1) auf einfache und rationelle Weise über dessen gesamten Endbereich-Querschnitt eine stark erhöhte Festigkeit zu verleihen, presst man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) in das Stabkernmaterial (7) hinein, wodurch das Letztere in diesem Bereich (e) verdichtet und damit dessen Festigkeit erhöht wird. Danach formt man auf dem derart kaltverfestigten Stabendbereich (e) auf bekannte Weise das konische Aussengewinde (5) an.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes.

[0002] Es ist bekannt, zur Ermöglichung von Schraubenmuffenverbindungen zwischen den Enden von zwei in Längsrichtung aufeinander ausgerichteten, gerippten Armierungsstäben die Letzteren an ihren Enden mit konischen Aussengewinden zu versehen und so Stossverbindungen zu ermöglichen. Der Nachteil einer solchen Stossverbindung ist, dass Armierungsstäbe einen zähen, aber relativ dünnen Aussenbereich aufweisen, dessen Festigkeit gegen das Kerninnere des Stabes zu aber stark abnimmt. Wird nun an den Enden von solchen Armierungsstäben ein konisches Aussengewinde geschnitten, dann wird dabei gerade der festigkeitsmässig stärkste Aussenbereich des Armierungsstabes gegen das Ende des Letzteren zu beim Schneiden des konischen Aussengewindes stark oder ganz weggedreht, so dass die danach erzielbaren Schraubenmuffenverbindungen festigkeitsmässig eine Schwachstelle eines solchen Schraubenmuffensystems darstellen. Dieser Nachteil tritt, wenn auch in geringerem Ausmass, auch bei an ihren Enden mit zylindrischen Aussengewinden versehenen Armierungsstäben auf.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, welcher diesen Nachteil nicht aufweist, das heisst, bei welchem dem mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich des ArmierungsStabes über dessen gesamten Stabquerschnitt auf relativ einfache Weise vor der Anformung des Aussengewindes eine stark erhöhte Festigkeit verliehen wird.

[0004] Diese Aufgabe wird gemäss dem Kennzeichen des unabhängigen Anspruchs 1 oder einem der unabhängigen Ansprüche 9, 10, 12, 13 oder 15 gelöst.

[0005] Zweckmässige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8, bzw. 11, 14, 16 und 17.

[0006] Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, 2, 3a und 3b

eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher im mit einem Aussengewinde zu versehenden Endbereich des Armierungsstabes das Material der Armierungsstabrippen in den Stab hineingepresst wird;

Fig. 4 und 5

eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes Längsnuten in den Stab hineingepresst werden;

Fig. 6 und 7

eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes mittels aus hochfestem Material bestehende Einsatzelemente in den Stab hineingepresst werden;

Fig. 8 und 9

eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes mittels aus hochfestem Material bestehende Einsatzelemente in den Stab hineingepresst, und dabei gleichzeitig der mit dem konischen Aussengewinde zu versehende Endbereich des Armierungsstabes konisch sich verjüngend verpresst werden;

Fig. 10 und 11

eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes der äusserste Abschnitt des mit einem Aussengewinde zu versehenden Endbereiches des Armierungsstabes auf einen kleineren Durchmesser als der ursprüngliche Aussendurchmesser des Armierungsstabes zusammengepresst wird;

Fig. 12 und 13

eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes zwei einander gegenüberliegende, quer zur Längsachse des Armierungsstabes verlaufende Nuten im mit einem Aussengewinde zu versehenden Endbereich des Armierungsstabes in denselben hineingepresst werden;

Fig. 14 und 15

eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes eine aus hochfestem Material bestehende Hülse über den mit dem Aussengewinde zu versehenden Endbereich des Armierungsstabes geschoben und danach zusammen mit den Armierungsstabrippen in das Stabmaterial hineingepresst wird; und

Fig. 16 und 17

eine achte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens, bei welcher zur Erzielung einer Materialverdichtung im Endbereich des Armierungsstabes eine Vertiefung in die Stirnseite des Letzteren eingepresst wird.

[0007] Alle nachstehend beschriebenen Ausführungsformen gelten sowohl für die Herstellung von mit zylindrischen als auch von mit konischen Aussengewinden versehenen Armierungsstäben, und deren Aussengewinde können sowohl durch Rollen als auch durch Schneiden hergestellt werden. Selbstverständlich ist bei der Anformung von zylindrischen Aussengewinden darauf zu achten, dass bei konisch oder abgestuft verpressten Endbereichen der kleinste Durchmesser des Letzteren grösser als der Gewindeinnendurchmesser des nachfolgend anzuformenden Aussengewindes ist.

[0008] Wie anhand der Figuren 1, 2, 3a und 3b ersichtlich ist, wird gemäss diesem Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem konischen Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes ein handelsüblicher gerippter Armierungsstab (siehe Fig. 1) als Ausgangsprodukt verwendet.

[0009] Im mit dem konischen Gewinde zu versehenden Endbereich e des Armierungsstabes 1 werden mittels der Pressbacken 2 und 3 dessen Rippen 4 unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers d1 in das Stabkernmaterial 7 hineingepresst. Dadurch wird im Endbereich e einerseits die auf der Aussenoberfläche des Armierungsstabes 1 vorhandene spröde, äusserst harte Walzhaut gebrochen, was eine nachfolgende mechanische Bearbeitung erleichtert, und andererseits gleichzeitig durch die dadurch bewirkte Verdichtung des im Stabendbereich e sich befindenden Stabkernmaterials 7 das Letztere kaltverfestigt, so dass dieses in diesem Endbereich e über den gesamten Stabquerschnitt nun eine bedeutend höhere Festigkeit als vorher aufweist.

[0010] Danach wird auf konventionelle Weise, z.B. durch Drehen oder Rollen ein, wie aus Fig. 3a ersichtlich, konisches, oder wie aus Fig. 3b ersichtlich zylindrisches Aussengewinde 5 angeformt.

[0011] Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich, ist es zur noch weiteren Verdichtung des Stabendbereiches e auch möglich, zusätzlich zum Einpressen der Rippen 4 in das Stabkernmaterial 7 gemäss Figur 1 vor dem Anformen des Gewindes 5 im mit dem Letzteren zu versehenden Endbereich e des gerippten Armierungsstabes 1 unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers dl mehrere, gleichmässig über den Stabumfang verteilt angeordnete, in Längsrichtung des Stabes 1 verlaufende Nuten 6 in das Stabkernmaterial 7 einzupressen.

[0012] Selbstverständlich ist es bei diesem Ausführungsbeispiel auch möglich, das Einpressen der Rippen 4 sowie der Nuten 6 in das zu verdichtende Stabkernmaterial 7 in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen.

[0013] Ferner ist es auch möglich, zur Bildung der Nuten 6 gemäss den Figuren 6 und 7 in Längsrichtung des Armierungsstabes 1 sich erstreckende, aus hochfesterem Material als der Armierungsstab 1 bestehende Stabelemente 8 in den mit dem Aussengewinde 5 zu versehenden Endbereich e des Armierungsstabes 1 einzupressen, und danach ein Aussengewinde 5 auf dem Endbereich e anzuformen. Dabei ist es zweckmässig, wenn die Höhe h der Stabelemente 8 grösser ist als die Gewindetiefe des im Endbereich e anzuformenden Gewindes 5. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Verpressung der Rippen 4, die Herstellung der Nuten 6 und die Einpressung der Stabelemente 6, wenn erwünscht, in einem einzigen Arbeitsgang bewerkstelligt werden.

[0014] Zusätzlich zu Verfahren gemäss den Figuren 1 bis 7 ist es, wie aus den Figuren 8 und 9 ersichtlich, zur Erzielung einer noch weitergehenden Verdichtung des Stabkernmaterials 7 im Stabendbereich e noch zusätzlich möglich, vor der Anformung des Aussengewindes 5 den mit dem Letzteren zu versehenden Endbereich e des Armierungsstabes 1 in dessen Längsrichtung konisch nach aussen sich verjüngend zu verpressen. Um dabei nach dieser konischen Verpressung über die gesamte Länge des Endbereiches e überall noch genügend Material zum Anformen des Gewindes 5 zu verfügen, ist dabei selbstverständlich zu beachten, dass die nach dieser zusätzlichen Verformung erhaltene Endkonizität (Fig. 8) des derart verformten Endbereiches e über die gesamte des Letzteren eine örtlichen Durchmesser aufweist, welcher grösser ist als der jeweilige zugeordnete örtliche Gewindeinnendurchmesser des danach auf diesen Endbereich e anzuformenden Aussengewindes 5. Auch bei dieser Ausführungsform ist es denkbar, das Hineinpressen der Rippen 4 sowie der Stabelemente 8 in das Stabkernmaterial 7 und die konische Verpressung des Endbereiches e in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen.

[0015] Selbstverständlich ist es auch möglich, die Verfahrensschritte gemäss den Figuren 4 bis 9 auch ohne den Verfahrensschritt gemäss den Figuren 1, 2, 3a und 3b durchzuführen, wobei es dann offen ist, ob man vor dem Einpressen der Nuten 6 die Rippen 4 abdreht oder abschleift, oder die nach dem Einpressen der Nuten 6 noch vorhandenen Reste der Rippen 5 beim Konischpressen des Endbereiches gemäss den Figuren 8 und 9 gleichzeitig in das Stabkernmaterial 7 hineinpresst.

[0016] Zusätzlich zum Verfahren gemäss den Figuren 1 bis 3 oder einer Kombination mit einem oder mehreren der Verfahren gemäss den Figuren 1 bis 9, oder auch nur für sich allein, ist es möglich, zur Verdichtung des Stabkernmaterials 7 im Endbereich e einen äusseren Abschnitt e1 des Endbereiches e auf einen geringeren Durchmesser d2 als der ursprüngliche Aussendurchmesser d1 des Armierungsstabes 1, jedoch den Gewindeinnendurchmesser des nachfolgen anzuformenden Gewindes 5 nirgends unterschreitenden Durchmesser d2 zu pressen.

[0017] Die Figuren 12 und 13 zeigen ein Verfahren ähnlich zum Verfahren gemäss den Figuren 4 und 5, nur mit dem Unterschied zum Letzteren Verfahren, dass hier zwei einander gegenüberliegende, quer zur Stablängsachse verlaufende Rippen 6' eingepresst werden.

[0018] Wie aus den Figuren 14 und 15 ersichtlich, ist es für sich allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der Verfahren gemäss den Figuren 1 bis 13 (bzw. den Ansprüchen 1 bis 7 und 9 bis 15) auch möglich, zur Erzielung einer Materialverdichtung bzw. Festigkeitserhöhung im Endbereich e des Armierungsstabes 1 eine aus hochfesterem Material als der Armierungsstab 1 bestehende Metallhülse 9 über den mit dem Aussengewinde 5 zu versehenden Endbereich e zu schieben, und diese Hülse 9 danach, gegebenenfalls zusammen mit den in diesem Endbereich e Armierungsstabrippen 4, unter Beibehaltung oder geringfügiger Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers d1 in das zu verdichtende Stabkernmaterial 7 hineinzupressen, und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich e das Aussengewinde anzuformen.

[0019] Wie aus den Figuren 16 und 17 ersichtlich, ist es für sich allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der Verfahren gemäss den Figuren 1 bis 13 (bzw. den Ansprüchen 1 bis 7 und 9 bis 15) auch möglich, zur Erzielung einer Materialverdichtung bzw. Festigkeitserhöhung im Endbereich e unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers d1 eine Vertiefung 10 in die Stirnseite 11 des Armierungsstabes 1 einzupressen, und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich e das Aussengewinde anformt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) in das Stabkernmaterial (7) hineinpresst und dadurch das Letztere in diesem Bereich verdichtet, und danach auf dem derart kaltverfestigten Stabendbereich (e) das Aussengewinde anformt (Fig. 1 bis 3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein konisches oder zylindrisches Gewinde (5) vorsieht (Fig. 3a und 3b).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich den mit dem Aussengewinde (5) zu versehenden Endbereich des Armierungsstabes (1) in dessen Längsrichtung konisch nach aussen sich verjüngend verpresst, derart, dass die Endkonizität des derart verformten Endbereichs (e) über die gesamte Länge des Letzteren einen örtlichen Durchmesser desselben bewirkt, welcher grösser ist als der jeweilige örtliche Gewindeinnendurchmesser des danach auf diesen Endbereich anzuformenden Aussengewindes (Fig. 8 und 9).

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich vor dem Anformen des Gewindes (5) im mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) mindestens eine, vorzugsweise mehrere gleichmässig über den Stabumfang verteilt angeordnete, in Längsrichtung des Stabes (1) verlaufende Nuten (6) einpresst (Fig. 4 und 5).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bildung der Nuten (6) mindestens ein in Längsrichtung des Armierungsstabes (1) sich erstreckendes Stabelement (8), vorzugsweise aus hochfesterem Material bestehend als der Armierungsstab (1), in den mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich(e) des Armierungsstabes (1) einpresst (Fig. 6 und 7).

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich einen äusseren Abschnitt (e1) des Endbereiches (e) auf einen geringeren Durchmesser (d2) als der Aussendurchmesser (d1) des Armierungsstabes (1), jedoch den Gewindeinnendurchmesser des nachfolgend anzuformenden Gewindes (5) nirgends unterschreitenden Durchmesser presst (Fig. 10 und 11).

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich vor dem Anformen des Gewindes (5) im mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) mindestens einen, vorzugsweise mindestens zwei einander gegenüberliegende, quer zur Stablängsachse verlaufende Nuten (6') einpresst (Fig. 12 und 13).

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man vor oder nach dem Verpressen der im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) sich befindenden Armierungsstabrippen (4) in das Stabkernmaterial (7) hinein, eine aus hochfesterem Material als der Armierungsstab (1) bestehende Hülse (9) über den Endbereich (e) schiebt, und diese Hülse (9) danach, gegebenenfalls zusammen mit den in diesem Endbereich (e) sich befindenden Armierungsstabrippen (4), unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) in das zu verdichtende Stabkernmaterial (7) hineinpresst, und danach auf dem derart kaltverfestigten Stabendbereich (e) das Aussengewinde (5) anformt (Fig. 14 und 15).

9. Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) gegebenenfalls mechanisch entfernt, den mit dem Aussengewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1), gegebenenfalls zusammen mit den Rippen (4), zu dessen Kaltverfestigung in dessen Längsrichtung konisch nach aussen sich verjüngend verpresst, derart, dass die Endkonizität des derart verformten Endbereichs (e) über die gesamte Länge des Letzteren einen örtlichen Durchmesser desselben bewirkt, welcher grösser ist als der jeweilige örtliche Gewindeinnendurchmesser des danach auf diesen Endbereich anzuformenden Aussengewindes (5), und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich (e) das Aussengewinde (5) anformt (Fig. 8 und 9).

10. Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) gegebenenfalls mechanisch entfernt, vor dem Anformen des Gewindes (5)im mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1), gegebenenfalls zusammen mit den Rippen (4), zu dessen Kaltverfestigung unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) mindestens eine, vorzugsweise mehrere gleichmässig über den Stabumfang verteilt angeordnete, in Längsrichtung des Stabes (1) verlaufende Nuten (6) einpresst, und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich (e) das Aussengewinde (5) anformt (Fig. 4 und 5).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bildung der Nuten (6) mindestens ein in Längsrichtung des Armierungsstabes (1) sich erstreckendes Stabelement (8), vorzugsweise aus hochfesterem Material bestehend als der Armierungsstab (1), in den mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) einpresst (Fig. 6 und 7).

12. Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) gegebenenfalls mechanisch entfernt, einen äusseren Abschnitt (e1) des Endbereiches (e), gegebenenfalls zusammen mit den Rippen (4), zu dessen Kaltverfestigung auf einen geringeren Durchmesser (d2) als der Aussendurchmesser (d1) des Stabes (1), jedoch den Gewindeinnendurchmesser des nachfolgend anzuformenden Gewindes (5) nicht unterschreitenden Durchmesser presst, und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich (e) das Aussengewinde (5) anformt (Fig. 10 und 11).

13. Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) gegebenenfalls mechanisch entfernt, vor dem Anformen des Gewindes (5) im mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1), gegebenenfalls zusammen mit den Rippen (4), zu dessen Kaltverfestigung unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) mindestens ein, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende, quer zur Stablängsachse verlaufende Nuten (6') einpresst, und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich (e) das Aussengewinde (5) anformt (Fig. 12 und 13).

14. Verfahren nach eienm der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich vor dem Anformen des Gewindes (5) im mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1), unter Beibehaltung oder Verkleinerung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) eine Vertiefung (10) in die Stirnseite (11) des Armierungsstabes (1) einpresst (Fig. 16 und 17).

15. Verfahren zur Herstellung eines mit einem an mindestens einem Ende mit einem Aussengewinde versehenen, gerippten Armierungsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass man im mit dem Gewinde (5) zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) dessen Rippen (4) unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1) gegebenenfalls mechanisch entfernt, vor dem Anformen des Gewindes (5) im mit dem Gewinde zu versehenden Endbereich (e) des Armierungsstabes (1) zu dessen Kaltverfestigung unter Beibehaltung des ursprünglichen Stabdurchmessers (d1), eine Vertiefung (10) in die Stirnseite (11) des Armierungsstabes (1) einpresst, und danach auf dem derart kaltverfestigten Endbereich (e) das Aussengewinde (5) anformt (Fig. 16 und 17).

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man ein konisches Aussengewinde vorsieht.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man ein zylindrisches Aussengewinde vorsieht.

Zeichnung