專利名稱：帶有在纖維縱向上延伸的纖維棱邊的倒棱的金屬纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種金屬纖維，其帶有彼此大致垂直地取向的纖維外表面、也帶有以夾子的形狀的彎曲的端部，其用于材料如混凝土、木材等的穩(wěn)定化、加固或固定。
背景技術(shù)：
在直的實施方案中的這樣的金屬纖維作為混凝土添加劑例如被用于改善混凝土在拉、壓和碰撞負荷性方面的能力，由此可大約阻止在混凝土中構(gòu)成的裂紋通過増加的擴大而進一歩行迸。帶有彎曲的端部(即U形地作為夾子)的金屬纖維在較軟的且彈性的材料中(在例如最寬泛的意義上在木材領(lǐng)域中、在建筑和家具行業(yè)和在塑料領(lǐng)域中)被用作連接元件。在所有這些應(yīng)用情況中通常值得期望的是在其成型中這樣影響金屬纖維，使得其能夠相對于圍繞它的材料吸收拉力。對于使用在混凝土中的金屬纖維(其通常構(gòu)造為鋼絲纖維(Drahtstahlfaser)),對此例如將彎頭(Kroepfung)安裝在纖維端部處是通常的，其中可觀察到，由此可吸收的拉力相對受限，這是因為鋼絲纖維在拉負荷下改變其鉤形，即通過由其形成的通道可被拉出。通過在兩個鋼絲纖維端部處的鉤形，原理上僅在纖維與混凝土之間的摩擦連接被改善。在訂書針(Heftklammer)(其例如借助于電子訂書機(Elektrotacker)來加工且其為此以棒的形式粘合成多個)中，這樣的造型幾乎不可能，從而使得此處總是必須加工有相對較大的腿長度的夾子，以便由圍繞夾子的材料施加足夠的摩擦力，其阻止夾子的容易的拔出。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明目的在于改善開頭所提及的類型的兩種纖維類型的金屬纖維，使得其相對于圍繞它的材料在相等的長度下在其縱向上施加明顯更高的對拉負荷的阻力。該改善在新的制造方法的范圍中在沒有較大的附加成本的情況下是可能的。該目的根據(jù)本發(fā)明由此來實現(xiàn)，即由金屬纖維的纖維外表面形成的、在纖維縱向上延伸的纖維棱邊以倒棱(Fase)的樣式構(gòu)造為傾斜于纖維外表面取向的棱邊表面(Kantf laeche)，且該棱邊表面具有突出部，其相對于待穩(wěn)定化的或待加強的或者固定的材料形成錨頭(Verankerungskopf)。通過本發(fā)明實現(xiàn)的優(yōu)點主要在于，這些錨頭(在金屬纖維的縱向上可設(shè)置有大量錨頭)在拉負荷下相對于圍繞的材料相應(yīng)地各施加較高的摩擦力，從而對于相等的纖維長度總地實現(xiàn)明顯更高的負荷能力。 在本發(fā)明的優(yōu)選的實施形式中設(shè)置成，錨頭在棱邊表面的區(qū)域中形成增大纖維的橫截面的錨楔面(Ankerkeilflaeche),其中，纖維在錨頭的頂部區(qū)域(Scheitelbereich)中的橫截面具有大致矩形的構(gòu)型。在此，當(dāng)錨楔面以10°至60°的角度相對于纖維的縱向并且(只要由帶材制成)傾斜于先前的原材料帶表面取向吋，進ー步證實為有利的。在此，當(dāng)錨楔面在此以15°至30°的角度相對于在混凝土中使用的纖維的縱向取向吋，是特別有利的。通常，金屬纖維(尤其在混凝土中使用的直的鋼纖維)這樣設(shè)計，使得錨頭的八個錨楔面軸對稱地且對稱于錨頭的頂部(即以相等的角度)布置。對于金屬纖維夾子提出，為了無論如何在一方向上提高摩擦力，而在此不削弱錨頭自身，也可推薦不對稱于錨頭的頂部(即以不同的角度)布置錨頭的錨楔面，其中，那么有利地，錨楔面以更小的角度在壓入方向(Eintreibrichtung)上指向金屬纖維的靠近其放置的端部。 棱邊表面在本發(fā)明的范圍中可以以30°至60°的角度鄰接于纖維外表面。通常，該取向如此實現(xiàn)，使得棱邊表面以45°的角度鄰接于纖維外表面。倘若金屬纖維的制造由帶材經(jīng)由槽軋制エ序(Kerbwalzprozess)實現(xiàn),那么纖維外表面兩次由帶表面并且兩次由斷裂表面形成。另外，該類型的形狀設(shè)計證明是合適的，在其中纖維外表面在錨頭之間的區(qū)域中的寬度為纖維的寬度或者厚度的大約33%。因此，在錨頭之間對于用于混凝土的鋼纖維得到近似八角形的橫截面。在此通常適用的是，金屬纖維在縱向上觀察尤其在其幾何特性方面可變化。因此，錨頭在形狀和尺寸方面可彼此不同；相應(yīng)在兩個錨頭之間的棱邊表面也可在寬度和角度位置上不同地來設(shè)計，其中，各個錨頭的間距也不僅可等距地而且可周期性地或者自由變換地來選擇。用于金屬纖維的原材料在材料強度和硬度方面可對應(yīng)于相應(yīng)的應(yīng)用目的合適地來選擇；因此對于原材料考慮從軟至硬的整個強度范圍。對于用于在混凝土中的使用的鋼纖維，而較低的強度范圍是適宜的，而對于金屬纖維夾子較高的至最高的強度范圍是適宜的。作為用于制造金屬纖維的原材料原理上考慮所有合適的原始形式(Ausgangsform)。為此,也可使用通常的鋼絲。然而，在簡單的和成本有利的制造方法有利的是，由帶材構(gòu)成的金屬纖維通過帶有需要時緊接著的在分離エ序(Trennprozess)之前的滾磨エ序(Walkprozess)的槽軋制エ序來制成。倘若用于在混凝土中的金屬纖維由帶材通過槽軋制エ序來制造，那么如此形成的鋼纖維芯線帶(Stahlfaseradernband)緊接著被分開。錨定由開槽棍(Kerbwalze)的槽鼻(Kerbnase)的V形的中斷來產(chǎn)生。楔形的錨定部的設(shè)計一方面通過中斷的V角度并且通過該V形的中斷關(guān)于槽深度的所選擇的深度而實現(xiàn)。V角度在產(chǎn)品處產(chǎn)生錨楔角(Ankerkeilwinkel)。利用V形的中斷的深度和槽深度設(shè)計錨定部的尺寸。當(dāng)例如V形的中斷比計劃的槽深度更深地實施時，那么錨頭的頂部變得更寬。V形的中斷通常平行于軋制工具軸線以錨定部的期望的間距被研磨到軋制工具中。當(dāng)被認為是有益的吋，V形的中斷也可螺旋形地被研磨。鋼纖維芯線帶與鋼纖維芯線的分離可通過剪切過程(其跟隨相應(yīng)的槽底)來實施，其中，通過傳統(tǒng)的剪切過程錨定部相對強地被變形。因此如下是值得推薦的是通過帶有錨頭對準各個槽底的劃刻(Anritzen)的滾磨エ序來準備分離エ序。鋼纖維芯線那么可剪切到期望的鋼纖維長度上。對于帶有錨定部的鋼纖維夾子，應(yīng)使用根據(jù)文件DE 10 2008 034 250的方法。通常，錨頭在所有四個棱邊表面處并且(關(guān)于纖維的縱向)相應(yīng)以相同的高度布置。然而同樣也存在以彼此變換的間距或也僅僅成對地在帶上側(cè)或帶下側(cè)的棱邊表面處構(gòu)造錨頭的可能性。如果金屬纖維設(shè)計成夾子，那么后者尤其推薦，其中，錨頭那么僅構(gòu)造在聯(lián)接到纖維外表面處的兩個棱邊表面處，其中，端部那么這樣彎曲成夾子，使得錨頭在夾子內(nèi)側(cè)面對面。


下面，在用于混凝土的鋼纖維的在附圖中示出的實施例處詳細闡述本發(fā)明；其中
圖I以側(cè)視圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的金屬纖維的部分圖示，圖2以頂視圖顯示了根據(jù)圖I的對象，圖3顯示了沿著線C-C穿過根據(jù)圖I的對象的剖面，圖4顯示了沿著線D-D穿過根據(jù)圖I的對象的剖面，圖5顯示了沿著線B-B穿過根據(jù)圖I的對象的剖面，圖6顯示了金屬纖維的透視性的圖示。具體實施形式在附圖中示出的鋼纖維設(shè)置用于在混凝土中的使用且用于改善混凝土在拉、壓和沖擊負荷方面的能力。在此，鋼纖維在混凝土中的裂紋形成的情況下應(yīng)有可能阻止裂紋的蔓延。在附圖中未進ー步示出的、U形彎曲的金屬纖維夾子對于相對軟的且彈性的材料(例如在所有變體中的木材和塑料)例如作為各式各樣的連接元件經(jīng)常被使用在建筑業(yè)中和在家具エ業(yè)中。具體地，此處在實施例中以上面所提及的槽軋制方法所制造的金屬纖維具有彼此大致垂直地取向的纖維外表面1，其中，由纖維外表面形成的、在纖維縱向上延伸的纖維棱邊2以倒棱的樣式構(gòu)造為傾斜于纖維外表面I取向的棱邊表面4。該棱邊表面4具有突出部，其相對于待穩(wěn)定化的或待固定的材料形成錨頭3。如還從附圖中得出的那樣，錨頭3在棱邊表面4的區(qū)域中形成増大纖維的橫截面的錨楔面3. 1、3. 2，其中，纖維在錨頭3的頂部區(qū)域中的橫截面具有大致矩形的構(gòu)型，如可由圖5得悉的那樣。錨頭3的頂部區(qū)域不須是線狀的，而是可完全具有例如O. 03mm的寬度。通過例如在開槽過程中比槽深度略微更深地加進槽鼻的V形的中斷，這被實現(xiàn)?；蚨嗷蛏侔私切蔚睦w維橫截面與在錨頭3的區(qū)域中的橫截面之間的橫截面差根據(jù)槽深度處于大約25%且作為形狀配合對于在拉負荷下的有效的錨定是重要的。纖維橫截面與在錨頭3處的橫截面之間的橫截面差通過實際處于90°的槽角度和相對的槽深度來調(diào)節(jié)。如果例如被如此深地開槽，使得相對的槽尖部幾乎接觸，那么纖維橫截面幾乎變成四角形或者矩形且橫截面差在此變得更大(直至大約50%)。在此，那么還在槽尖部之間的區(qū)域中在某ー時候出現(xiàn)剪切斷ロ(Schiebungsbruch),其表明材料的疲勞且因此未必是值得期望的。錨楔面3. 1、3. 2可以以10°至60°的角度相對于纖維的縱向取向，其中，而在實踐中應(yīng)用大約在15°至30°的范圍中的更小的間隔，如這也在圖I中的圖示中所示。如在該處進一步可見的那樣，對于使用在混凝土中的金屬纖維，錨頭的八個錨楔面彼此相應(yīng)軸對稱地且對稱于錨頭的頂部(即以相同的角度)地布置。然而如果(例如在夾子的情況中)拉伸カ被提高，而不以相等的程度提高夾子到待固定的材料中的壓入，則錨頭3的錨楔面3. 1、3. 2也可不對稱于錨頭3的頂部(即以不同的角度)布置，其中，那么例如有利地錨楔面3. I以較小的角度指向金屬纖維的靠近其放置的端部。如尤其從圖3可看出的那樣，棱邊表面4以45°的角度鄰接于纖維外表面I ;原理上在本發(fā)明的范圍中然而也可能允許該棱邊表面4以30°至60°的角度鄰接于纖維外表面I，其中，棱邊表面寬度依賴于槽深度。纖維外表面I在錨頭3之間的區(qū)域中的寬度原理上受金屬纖維的材料特性以及制造方法影響，即例如對于帶狀的原始材料受帶厚度、工具設(shè)計和槽深度影響并且可為纖維的寬度或者厚度的大約33%。在錨定部之間的區(qū)域中，對于用于混凝土的鋼纖維追求似八邊形的橫截面而對于金屬纖維夾子大多數(shù)追求更確切地說矩形的橫截面。更好的質(zhì)量的傳統(tǒng)的鋼絲纖維由相對高強度的、非合金的鋼制造。對于用于混凝 土的鋼纖維(對于其使用帯狀的原材料)可根據(jù)應(yīng)用目的使用由不同質(zhì)量的鋼構(gòu)成的軟的至硬的原材料，以便同樣以帶有需要時緊接著的滾磨エ序的槽軋制エ序以及分離エ序和剪切エ序來制造。對于金屬纖維夾子，通常期望高強度的原材料。這可以是高強度的不銹鋼或也可以是高強度的非合金鋼或合金鋼。當(dāng)其具有合適的特性時，原理上可使用所有材料。在示出的實施例中，錨頭3a構(gòu)造在所有四個棱邊表面4處；對于特別的應(yīng)用情況然而同樣可考慮使棱邊表面4中的僅僅單個設(shè)有錨頭3。這例如在設(shè)計為夾子的情況中建議，在該處錨頭3僅構(gòu)造在聯(lián)接到纖維外表面處的兩個棱邊表面4處，其中，端部那么如此彎曲成夾子，使得錨頭3僅在夾子內(nèi)側(cè)面對面。因此，夾子在其U輪廓狀的外表面處不具有 干擾的且可能是受傷危險的突出部。
權(quán)利要求
1.一種金屬纖維，其帶有彼此大致垂直地取向的纖維外表面、還帶有以夾子的形狀的彎曲的端部，所述金屬纖維用于材料如混凝土、木材等的穩(wěn)定化、加固或固定，其特征在于，由所述金屬纖維的纖維外表面(I)形成的、在纖維縱向上延伸的纖維棱邊(2)以倒棱的樣式構(gòu)造為傾斜于所述纖維外表面(I)取向的棱邊表面(4)，并且所述棱邊表面(4)具有突出部，其相對于待穩(wěn)定化、加固或者固定的材料形成錨頭(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬纖維，其特征在于，所述錨頭(3)在所述棱邊表面(4)的區(qū)域中形成增大所述纖維的橫截面的錨楔面(3. 1，3. 2)，其中，所述纖維在所述錨頭(3)的頂部區(qū)域中的橫截面具有大致矩形的構(gòu)型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬纖維，其特征在于，所述錨楔面(3.1，3.2)以10°至.60°的角度相對于所述纖維的縱向取向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬纖維，其特征在于，所述錨楔面(3.1，3.2)以15°至.30°的角度相對于所述纖維的縱向取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，錨頭(3)的所述錨楔面(3. 1,3. 2)軸對稱地且關(guān)于所述錨頭(3)的頂部對稱地、即以相同的角度布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，錨頭(3)的所述錨楔面(3. 1,3. 2)不對稱地、即以不同的角度布置，其中，有利地，所述錨楔面(3. I)以更小的角度指向所述金屬纖維的靠近其放置的端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，所述棱邊表面(4)以.30°至60°的角度鄰接于所述纖維外表面(I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，所述棱邊表面(4)以.45°的角度鄰接于所述纖維外表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，所述纖維外表面(I)在所述錨頭(3)之間的區(qū)域中的寬度為所述纖維的厚度或?qū)挾鹊拇蠹s33%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，其根據(jù)使用目的由較軟的直至高強度的原材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，其由帶材通過帶有需要時前置于分離工序的滾磨工序的槽軋制工序和分離工序制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，所述錨頭(3)僅成對地構(gòu)造在非全部棱邊表面(4)處。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的金屬纖維，其特征在于，在作為夾子的設(shè)計中所述錨頭(3)僅構(gòu)造在聯(lián)接到纖維外表面(I)處的兩個所述棱邊表面(4)處，其中，所述端部這樣彎曲成所述夾子，使得所述錨頭(3)在所述夾子內(nèi)側(cè)面對面。
全文摘要
金屬纖維具有彼此大致垂直地取向的纖維外表面(1)且也可設(shè)有以夾子的形狀的彎曲的端部。其用于材料如混凝土、木材等的穩(wěn)定化、加固或固定。由金屬纖維的纖維外表面(1)形成的、在纖維縱向上延伸的纖維棱邊(2)以倒棱的樣式構(gòu)造為傾斜于纖維外表面(1)取向的棱邊表面(4)。該棱邊表面(4)具有突出部，其相對于待穩(wěn)定化、加固或者固定的材料形成錨頭(3)。
文檔編號E04C5/07GK102667026SQ201080045681
公開日2012年9月12日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者K-H·施塔爾 申請人:森特和森特有限責(zé)任兩合公司