DE2932964A1

DE2932964A1 - Verfahren zur herstellung von naegeln

Info

Publication number: DE2932964A1
Application number: DE19792932964
Authority: DE
Inventors: Lars Rabe
Original assignee: Nordisk Kartro AB
Current assignee: Nordisk Kartro AB
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1980-02-28
Also published as: IT1122763B; PT70057A; ES483406A0; ES8100922A1; ES251424U; ES251424Y; IT7925114A0; JPS5548439A; NO168631C; AU4988879A; NO792634L; DE2932964C2; PL217788A1; AT378928B; GR69723B; AR217951A1; DK162264B; ATA551879A; GB2034223B; ZA794128B

Description

Verfahren zur Herstellung von Nägeln

Bei der Fertigung von Näg ein wurde zwecks Erhöhung der Haltekraft schon eine Reihe von unterschiedlichen Maßnahmen ergriffen. Als Beispiele derartiger Maßnahmen seien die Ausbildung einer Schneidfläche, einer profilierten Oberfläche sowie die Ausbildung einer Nockenoberfläche bei Nägeln und die Ausbildung eines vollständig gedrillten Nagelschaftes erwähnt. Diese Maßnahmen zur Erhöhung der Haltekraft wurden im allgemeinen so getroffen, daß dem Problem, was tatsächlich geschieht, wenn die Nägel in Holz eingetrieben werden, d.h. der Wirkung der Nägel auf die Holzfasern sowie der Reaktion der Holzfasern auf die Nageloberfläche, insbesondere der Fähigkeit ihres Eingriffs mit dem Nagelschaft, nur eine geringe oder keine Beachtung geschenkt wurde. Die Beachtung dieses Problems ist jedoch wichtig, da die Nagelverbindung infolge der unterschiedlichen Last- und Wetterbedingungen, etc. zum "Arbeiten" neigt.

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13 QP,

Eine Nagelausführung wurde vorgeschlagen, die eine sehr große Haltekraft aufweist, auch wenn sie sehr lange verwendet wird. Bei Nägeln dieses Typs ist der Nagelschaft längs des größeren Bereichs seiner Länge oder längs seiner gesamten Länge mit keilförmig vorstehenden Prägungen versehen , deren Spitze zur Ilagelspitze hin ausgerichtet ist und die in Umfangsrichtung und in Längsrichtung des Nagelschafts derartig beabstandet sind, daß der Querschnitt des Nagelschafts im wesentlichen konstant längs der gesamten Länge des Nagelschaftes ist. Derartige Nägel können durch ein Kalt-Stauch- bzw. -Pressverfahren unter Verwendung von Kaltpre ßformen gefertigt werden, die mit sehr großer Kraft gegen den drahtförmigen Rohling von dessen Seiten gepreßt werden, so daß die keilförmigen Prägungen in einer Art eines (Künz-) Prägevorgangs ausgebildet werden. Ein derartiger Kaltpreßvorgang schafft gewisse Vorteile beim Enderzeugnis, ist in der Praxis jedoch so teuer, daß er im Hinblick auf den Abnehmerpreis des Enderzeugnisses nicht anwendbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Nägel des vorstehend allgemein beschriebenen Typs, durch das Nägel vergleichsweise billig gefertigt werden können und gleichzeitig verschiedene Vorteile hinsichtlich der Qualität des Enderzeugnisses erhalten v/erden.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs.

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- b - β 9853 2932364

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Pig· 1 eine schematische Gesamtansicht eines Walzwerkes zur Fertigung von Nägeln gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Teilansicht von drei wechselseitig zusammenwirkenden Walzen, Fig· 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines drahtförmigen Nagelrohlings während der Herstellung,

Fig. 4a, 4b und 4c schematische Querschnitte des Rohlings nach Fig. 3 in den Ebenen 4a-4a, 4b-4b bzw. 4c-4c in Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische vergrößerte Darstellung eines Teils eines Axiallängenabschnitts des fertigen gewalzten Nagelrohlings,

Fig. 6, 6a und 6b schematische Querschnitte eines Drahtrohlings, eines ersten Walzschrittes eines anderen Verfahrens bzw. eines zweiten Walzschrittes dieses Verfahrens, und

Fig. 7 und 7a einen Teilquerschnitt eines Walzenrandteils bzw. einen Schnitt eines Zwischenrohlings, der beim ersten Verfahrensschritt gemäß Fig. 6a geformt wird.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Drahtwalzanlage mit einer Speichertrommel 10, einem Streck- oder Reckwerk 11, einem Profilwalzwerk 12 mit zwei Walzenständern A und B, einem Krafttrommelstand 13 sowie einer Wickeltrommel 14. Der drahtförmige Nagelrohling läuft durch die Anlage in Richtung des Pfeils 15 der Fig. Der Nagel wird in Richtung des Pfeils 16 der Fig. 3 bewegt.

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Insbesondere in Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 wird der Walzvorgang wie folgt durchgeführt:

Das draht- bzw. gewindeförmige Rohmaterial mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt gemäß Fig. 4-a gelangt vom Reckwerk 11 zum ersten Walzenständer A des Walzwerks 12, bei dem es einen Querschnitt mit einer Vielzahl von (hier drei) in Umfangsrichtung beabstandeten Vorsprüngen 17 erhält, die voneinander über im Querschnitt im wesentlichen gerade Begrenzungslinien 18 gemäß Fig. 4b beabstandet sind. Während des Walzvorgangs tritt ein plastischer Materialfluß im Rohling ein, zum einen seitlich und zum anderen in Längsrichtung, wobei sich der Materialfluß selbst in einer Veränderung der Querschnittsform und auch in einer Längung des Drahtrohlings entsprechend einer Querschnittsflächenverringerung um 10 bis 20 %, vorzugsweise um etwa 15 %,zeigt.

Anschließend wird unter Eingriff mit den Vorsprüngen 17 der zweite Walsschritt beim Walzenständer ß ausgeführt, durch den keilförmige Rampen 19 mit Hilfe der Waisen 20, 21, 22 gemäß den Fig. 1 und 2 aufgeprägt v/erden, deren gegenseitig aufeinander zu weisende Umhüllungsoberflachen mit Prägeform-Mafcrixhohlräumen mit einer Form versehen sind, die der Form der keilförmigen Rampen 19 entspricht. Auch tritt in diesem Falle eine gewisse Querschnittsflächenverringerung ein, nämlich um 10 bis 20 %, vorzugsweise um etwa 15 %. Bei diesem Schritt ist es wesentlich, daß die Walzen 20, 21, sich synchron drehen und die Form-Matrixhohlräume der Walzen derart ausgestaltet und angeordnet sind, daß die Querschnittsfläche des Rohlings (nach dem Walzenständer B) längs der gesamten Länge des Rohlings im wesentlichen konstant ist, unabhängig davon, welcher Schnitt betrachtet wird, wobei jedoch die tatsächliche Form des Querschnitts in Abhängigkeit von den keilförmigen Rampen variiert.

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Fig. 5 veranschaulicht schematisch einen Teillängsschnitt des Nagelrohlings und zeigt Einzelheiten der Form der keilförmigen Rampen. Der Winkel 23 zwischen den hinteren Rampenoberflächen und der Mittellinie CL liegt zwisehen 75° und 90°, vorzugsweise bei etwa 85 , während der Winkel 24- zwischen den vordersten,auf die Nagelspitze zu gerichteten Rampenoberflächen und der Mittellinie CL des Rohlings zwischen 5 und 15/ vorzugsweise bei etwa 10, liegt.

Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei erwähnt, daß der Umfangsrandteil der Profilwalzen 20, 21, 22 den Querschnitt nicht vollständig füllt, sondern einen Halbwinkel mit einer Kegeligkeit bzw. Verjüngung von 59° aufweist, so daß bestimmte Einstellmöglichkeiten gegeben sind.

Es ist gemäß den Fig. 6 bis 6b auch möglich, einen Drahtrohling 30 mit zumindest im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt einem Längsrillungs- oder Aussparungsvorgang gemäß Fig. 6a zu unterziehen und zwar unter Verwendung von drei oder einer anderen zweckmäßigen Anzahl von Walzen 31» 32, 33 ₅ die in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind.

Diese Walzen längen den Drahtrohling und bewirken Längsoberflächenbereiche, die infolge des darauf ausgeübten Walzvorgangs gehärtet werden. Anschließend wird der Rohling weiter in einem zweiten Walzschritt mit Hilfe von Prägematrixwalzen 37 ₅ 38, 39 gemäß Fig. 6b gewalzt, die den vorstehend beschriebenen Prägewalzen gleichen. Der V/alzvorgang des zweiten Verfahrensschritts gemäß Fig. 6b wird in einer V/eise ausgeführt, daß die Rillenoberflächen 34-, 35, 36 fast auf eine flache oder nach außen ausgebauchte Gestalt zurückgehen.

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ORIGINAL INSPECTED

β 9&8329Θ4

Im Vergleich zur ersten Ausführungsform tritt bei dieser zweiten Ausführungsform ein wesentlich größerer Materialfluß, eine stärkere Aushärtung des Materials durch Walzen sowie eine wesentlich größere Materialergiebigkeit ein, d.h. eine größere Menge an Nägeln mit verbesserten Eigenschaften pro Kilogramm Rohmaterial.

Wie vorstehend ausgeführt, sollten die Rohlinge in der Querschnittsfläche verringert und gelängt werden. Diese Parameter können wie folgt berechnet v/erden:

R = Flächenverringerung in %

LR = Längung infolge Flächenverringerung F1 = Querschnittsfläche des eintretenden Drahtrohlings F2 = Querschnittsfläche des austretenden Drahtrohlings V1 = Eingangsvolumen

V2 = Ausgangsvolumen

D1 = Eingangsdurchmesser

D2 = Ausgangsdurchmesser
20

Flächenverringerung

P1 — Ti¹P
R = x 100 = % Verringerung

Längung

V1 = V2 χ LR

tu V1 D1² x(/7 4-)x L D1² _c,

LR = ψτ = —«—^j = —2 = ^c/o

^{Vd d} ( ) χ L ^d

Beispiel

Durchmesser des eintretenden Drahtrohlings = 5,0 mm Durchmesser des austretenden Drahtrohlings = 4,5 mm

R = ^{x 10}° = ¹⁸'3 ^ Verringerung ₂

Längung LR = ₇^ = ^|^ = 1

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ORIGINAL INSPECTED

- ίο - β 9φ3329δ4

Bei vorgenannten Angaben wurde angenommen, daß
ein im Querschnitt im wesentlichen kreisförmiger Drahtrohling verwendet wird. Selbstverständlich liegt es im
Bereich der Erfindung, wenn mit einem Draht mit in Längsrichtung abgeflachten oder gerillten Oberflächenbereichen begonnen und lediglich nach dem zweiten vorgenannten
Walzschritt verfahren wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche

-Ί. -Verfahren zur Herstellung von Nägeln mit keilförmigen Rampen längs der gesamten Länge öler des größeren Teils des Nagelschaftes, wobei die Spitzen der Rampen zur Nagelspitze hin ausgerichtet sind und die Rampen vorzugsweise längs einer Schraubenlinie (helix) um den Nage!schaft angeordnet sind, ge kennzeichnet durch

ein Walzen eines draht- bzw. gewindeförmigen Rohlings (vorzugsweise mit einem Kreisquerschnitt) in einem ersten Walzschritt, um dem Rohling eine Querschnittsgestalt mit einer Vielzahl von im Umfangsrichtung beabstandeten Vorsprüngen (17) zu erteilen, ein Niederdrücken der Vorsprünge (1?) in einem zweiten Walzschritt, während gleichzeitig die keilförmigen Rampen (19) aufgeprägt werden und die Querschnittsfläche des Rohlings verringert wird, unter Verwendung von Walzen, deren Umhüllungsoberflächen mit trägeform-Hatrixhohlräumen entsprechend den keilförmigen Rampen (19) versehen sind, wobei der Abstand zwischen den Katrixhohlräumen der Walzen des zweiten Schritts derart gewählt wird, daß die Querschnittsfläche des fertig gewalzten Rohlings an jeder Stelle längs der Län-

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Ha/9

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ge des Rohlings im wesentlichen konstant ist, und ein Schneiden des gewalzten Rohlings unter Bildung von Nägeln, die mit einem Kopf versehen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drahtförmige Rohling beim ersten Walzschritt in der Querschnittsfläche um 10 bis 20 5>>, vorzugsweise um etwa 15%,verringert wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenverringerung beim ersten Walzschritt durch Auswalzen flacher Oberflächenbereiche zwischen den Vorsprüngen (17) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohling im ersten Walzschritt eine im allgemeinen dreieckige Querschnittsform mit drei Vorsprüngen erteilt wird, die über im Querschnitt im wesentlichen gerade Begrenzungslinien (18) voneinander beabstandet sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß beim zweiten Walzschritt eine Flächenverringerung um 10 bis 20 #, vorsugsweise um etwa 15%,erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den keilförmigen Rampen · (19) beim zweiten Walzschritt eine Form entsprechend einem Winkel von 75 bis 90°, vorzugsweise etwa 85°, zwischen den hinteren Rampenoberflächen und der Mittellinie (GL) des Rohlings erteilt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den keilförmigen Rampen

(19) beim zweiten Walzschritt eine Form entsprechend einem Winkel von 5 bis 15°> vorzugsweise etwa 10°,

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zwischen den vordersten zur Hagelspitze hin ausgerichteten Rainpenoberflächen und der Mittellinie (CL) des Nagels erteilt wird.
8. Nagel mit keilförmigen Rampen längs der gesamten Länge oder des größeren Teils des Nagelschaftes, wobei die Spitze der Rampen zur Hagelspitze hin ausgerichtet ist und die Rampen vorzugsweise längs einer Schraubenlinie (Helix) um den Nagelschaft angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ischen in Umfangsrichtung benachbarten Keilen wenigstens schmale Längsoberflächenbereiche ausgebildet sind, die durch V/alzen des Rohlings zwischen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten, radial arbeitenden Walzen gehärtet werden.
9. Nagel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Langsoberflachenbereiche die Boden- bzw. Grundoberflächenbereiche von Längsrillen sind.
10. Nagel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Langsoberflachenbereiche sanft in die Oberflächenbereiche übergehen, welche die Keile enthalten.
11. Nagel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Langsoberflachenbereiche auf im wesentlichen die gleiche Außenform wie die Oberflächen zurückgestellt sind, welche die Keile enthalten.

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