DD145506A5

DD145506A5 - Verfahren zur herstellung von naegeln

Info

Publication number: DD145506A5
Application number: DD79214989A
Authority: DD
Inventors: Lars G Rabe
Original assignee: Nordisk Kartro Ab
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1980-12-17
Also published as: AT378928B; NL7906083A; AU4988879A; FI792530A; JPS5548439A; IT7925114A0; AR217951A1; IT1122763B; ES483406A0; ES251424U; NO168631B; GR69723B; PT70057A; GB2034223B; NO792634L; ES8100922A1; PL217788A1; DK162264C; SE7808672L; GB2034223A

Description

21 4 98 9 ^

Berlin, den 5.11,1979

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Verfahren zum Herstellen von Nägeln .Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Nägeln aus einem drahtförmigen Grundmaterial, wobei die Nägel zur Erhöhung der Haltefähigkeit an ihrem Schaft mit buckeiförmigen Ansätzen versehen sein sollen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Verbindung mit der Herstellung von Nägeln ist bereits früher eine Vielzahl von verschiedenen Maßnahmen getroffen worden, um deren Haltekraft zu vergrößern. Als Beispiele für derartige Maßnahmen sind zu erwähnen, daß Nägel mit einer Schnittfläche, mit einer ProfilfIacho oder mit einer kammförmigen Oberfläche versehen, worden sind und der gesamte Nagelschaft verdreht worden ist. Diese Maßnahmen zur Vergrößerung des Haltevermögens sind zum großen Teil getroffen worden, ohne zu beachten, was passiert, wenn die Nägel in das Holz eingeschlagen werden, d.h., wichtig ist die Wirkung der Nägel auf die Holzfasern und die Reaktion der Holzfasern auf die Nageloberfläche, im besonderen die Fähigkeit der Holzfasern,, mit dem Nagelschaft in Eingriff zu kommen, wenn der eingeschlagene Nagel bestrebt ist, auf Grund der sich ändernden Belastung und der vorhandenen Witterungsbedingungen usw. sich zu. lösen.

Eine Nagelkonstruktion ist vorgeschlagen worden, die über eine sehr hohe Haltekraft - auch nach längerer Zeit - verfügt. Jene Nagelausführung zeichnet sich dadurch aus, daß der Nagelschaft auf dem größeren Teil seiner Länge oder

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über die gesamte Länge mit keilförmigen, hervorstehenden, buckelförsiigen Erhebungen versehen ist, deren Spitzen gegen die Nagelspitze gerichtet sind und die auf der Peripherie und längs des Nagelschaftes räumlich in einem bestimmten Abstand derart angeordnet sind, daß der Querschnitt des Nagelschaftes auf seiner gesamten Länge im wesentlichen konstant ist. Solche Nägel können durch eine Kaltstaucbung unter Verwendung von Kaltstauchmatrizen hergestellt werden, die mit sehr hoher Kraft gegen die Seiten eines drahtförmigen Rohlings angedrückt werden, um die keilförmigen, hervorstehenden, buckeiförmigen Erhebungen während eines PrägeVorganges zu formen. Eine derartige Kaltstauehung bietet bestimmte Vorteile in bezug auf das Fertigerseugnis, aber in der Praxis ist ein solches Verfahren derart teuer, daS es in Anbetracht des Endpreises für das Pertigerzeugnis nicht ausgenützt werden kann.

Ziel der Erfindung ^%

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren für die Herstellung von Hageln einer Ausführung vorzulegen, wie sie im allgemeinen weiter oben beschrieben wurden. Nach diesem Verfahren können die Nägel au einem vergleichsweise geringen Preis hergestellt werden, wobei gleichzeitig bestimmte Vorteile in. bezug auf die Qualität des Pertigerzeugnisses erzielt werden.

Darlegung des ?/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Nägeln mit erhöhter Haltefähigkeit aus einem, drahtförmigen Grundmaterial zu schaffen, bei dem die

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einzelnen Varfahrensschritte an sich und in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge so bestimmt sind, daß das Ziel der Erfindung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einem im wesentlichen runden, drahtförmigen Rohling in einem ersten Walzgerüst eine Querschnittsform gegeben wird, die sich aus einer Vielzahl von peripher in einem bestimmten Abstand angeordneten Nasen zusammensetzt.

Danach erfolgt in einem zweiten Walzgerüst mittels mehrerer Walzen eine weitere Bearbeitung, während dieser der Rohling unter gleichzeitiger Prägung von keilförmigen Abschrägungen eine Querschnittsverminderung erfährt. Die Hüllflächen der verwendeten Walzen haben Prägeforra-Kalibervertiefungen entsprechend der keilförmigen Abscbrägungen, wobei die Abstände zwischen diesen so sind, daß die Querschnittsfläche des fertig gewalzten Rohlings im wesentliehen an jeder Stelle längs des Rohlings konstant ist. Nach dem zweistufigen Walzen erfolgt das Schneiden der Rohlinge sowie das Fertigen der Köpfe. Die Verringerung der Querschnittsfläche des Rohlings beträgt -während der ersten Walzstufe 10 bis 20 %, vorzugsweise 15 %. Diese Verringerung der Quersehnittsflache erfolgt dadurch, daß zwischen den Nasen flache Oberflächanbereiche ausgewalzt werden.

Der Rohling erhält während der ersten Walzstufe eine ausgedehnte dreieckige Querscbnittsforin mit drei Nasen, die durch im wesentlichen gerade Querschnittsrandlinien räumlich voneinander getrennt sind.

Während der zweiten Walzstufe wird die Querschnittsfläche des Rohlings um 10 bis 20 %, vorzugsweise um 15 % verringert.

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Die bier entstehenden keilförmigen Abschrägungen haben zwischen der hinteren Abschrägungsoberfläche und der Mittellinie des Rohlings einen Winkel von 75-90 °, vorzugsweise 85 , und zwischen der vorderen, zur Wagelspitze hin gerichteten Abschrägungsoberfläche und der Mittellinie des Rohlings einen Winkel von 5~15 » vorzugsweise 10 °. Das Walzen des Rohlings zwischen peripher abstandsgleichen, radial·einwirkenden Walzen in der ersten Walzstufe ist möglich. Dadurch entstehen Langsoberflachenbereiche, nämlich Längsnuten oder -kerben zwischen den auf der Peripherie aneinander angrenzenden keilförmigen Abschrägungen, die gehärtet sind. Hierbei handelt es sich um die unteren Bereiche der Längsnuten. Mach dem erfolgten zweiten Walzgang mit Prägeform-Kaliberwalzen verschmelzen die Längsoberflächenbereiche stetig mit den keilförmigen Oberflächenbereichen. - . Die Längsoberflächenbereiche werden im wesentlichen auf dieselbe äußere Form, in Längsrichtung gesehen, gebracht, wie die keilförmigen Oberflächen.

Ausführungsbe ispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : die schematische Gesamtübersicht über eine Walzstraße für die Herstellung von Nägeln gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 : eine schematische Teilansicht der drei gegenseitig zusammenwirkenden Walzen;

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Fig. 3 : eine sc-hematische perspektivische Ansicht eines drahtförmigen Hagelrohlings während der Herstellung;

Fig. 4a: den Schnitt 4a-4a nach Fig. 3; Fig. 4b: den Schnitt 4b-4b nach Fig. 3· Fig. 4c: den Schnitt 4c-4c nach Fig. 3·

Fig. 5 : schematisch und in einen vergrößerten Maßstab einen Teil eines axialen Längsschnittes eines fertig gewalzten Nagelrohlings;

Fig. 6, 6a und 6b: schematische Querschnitte eines Ge~ winderohlings im Rahmen einer ersten Walzbearbeitung nach einem unterschiedlichen Verfahren bzw. einer zweiten Walzbearbeitung nach demselben Verfahren und

Fig. 7 und 7a: einen teilweisen Querschnitt eines Walzenrandteiles und einen Querschnitt eines halbfertigen Rohlings, geformt während der ersten Walzbearbeitung gemäß der Wiedergabe in Fig. 6a.

Fig. 1 gibt scbematisch eine Gewindewalzmaschine wieder, bestehend aus einer Vorratshaspel 10, einer Richtmaschine 11, einer Profilwalzstraße 12, die über zwei Walzgerüste A und B verfügt, einem motorisch angetriebenen Haspelgerüst 13 und einer Aufwickelhaspel -14. Der drahtförmige Nagelrohling durchläuft die Anlage in Richtung des Pfeiles 15 in Fig. 1. Dieselbe Durchlaufrichtung ist durch den Pfeil 16 in Fig. 3 wiedergegeben.

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Unter besonderer Bezugnahme auf die Figuren 1 und 3 wird das Walzen in der folgenden Art und Weise durchgeführt:

Das drahtförmige Rohmaterial, welches vorzugsweise einen runden Querschnitt gemäß Fig. 4a aufweist, tritt von der Richtmaschine 11 in das erste Walzgerüst A der Walzstraße 12 ein, wo eine Querschnittsform des Rohlings 30 hervorgerufen wird, die aus einer Vielzahl von (in diesem Falle drei) auf der Peripherie in bestimmtem Abstand angeordneten Nasen 17 besteht, die untereinander einen bestimmten räumlichen Abstand haben, der im wesentlichen durch gerade verlaufende Querschnitts-Randlinien 18 gemäß Fig. 4b festgelegt ist. Während dieser Walzbearbeitung kommt es zu einem plastischen Materialfließen innerhalb des Rohlings 30, und zwar einerseits seitlich und andererseits in Längsrichtung, wobei sich dieses.Materialfließen somit selbst als Änderung der Querschnittsform und ebenfalls als Längenänderung des Rohlings 30 entsprechend einer Verringerung der Querschnittsfläche in der Größenordnung von 10-20%, vorzugsweise von etwa 15%, manifestiert.

Im Anschluß daran wird unter Eingriff mit den Nasen 17 der zweite Walzvorgang in dem Walzgerüst B durchgeführt, wobei keilförmige Abschrägungen I9 mit Hilfe von Walzen 20; 21 und 22 nach den Figuren 1 und 2 geprägt werden. Die gegenseitig zusammenwirkenden Hüllflächen der Walzen 20; 21; weisen Prägeform-Kalibervertiefungen einer Form entsprechend der Form der keilförmigen Abschrägungen 19 auf. Auch in diesem Falle kommt es zu einer bestimmten Verringerung der Querschnittsfläche in der Größenordnung von 10-20%, vorzugsweise von etwa 15%. Bei dieser Bearbeitung ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Walzen 20; 21 und 22 syn-

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chron umlaufen und über Prägeform-Kalibervertiefungen in einer solchen Konstruktion und Anordnung verfügen, daß die Querschnittsfläche des Rohlings 3O (nach dem Verlassen des Walzgerüstes B) im wesentlichen über seine gesamte Länge konstant ist, und zwar unabhängig davon, wo der Querschnitt genommen wird. Dabei variiert jedoch die tatsächliche Form des Querschnitts in Abhängigkeit von den keilförmigen Abschrägungen.

Fig. 5 veranschaulicht schematisch einen teilweisen Längsschnitt durch den Rohling 30 und gibt Einzelheiten der Form der keilförmigen Abschrägungen wieder. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Winkel 23 zwischen den hinteren Abschrägungsoberflächen und der Mittellinie CL des Rohlings JO zwischen 75 ° und 90 °, vorzugsweise bei etwa 85 °, liegt, wohingegen der Winkel 24- zwischen den vordersten Abschrägungsoberflachen, die in Richtung der späteren Nagelspitze verlaufen, und der Mittellinie CL des Rohlings 30 5 ° bis 15 ι vorzugsweise etwa 10 °, beträgt_β

Unter Hinweis im besonderen auf die Fig. 2 ist darauf hinzuweisen, daß der periphere Randteil der Walzen 20; 21 und 22 den Querschnitt nicht völlig ausfüllt, sondern einen Halbwinkel von 59 ° besitzt, um bestimmte Möglichkeiten für Verstellungen zu bieten.

Modifikationen und Abänderungen im Hinblick auf Einzelheiten können im Rahmen des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.

So besteht gemäß den Wiedergaben in den Figuren 6 bis 6b ebenfalls die Möglichkeit, einen Rohling 30 mit einem im

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wesentlichen runden Querschnitt einer Bearbeitung zur Herstellung einer Längsnut oder -kerbung nach Darstellung in Pig» 6a zu unterwerfen. Hierzu dienen drei oder mehr Walzen 31; 32 und 33_S die mit gleichem Abstand auf der Peripherie angeordnet sind» Diese Walzen verlängern den Rohling 30 und tragen zu. Längsoberflächenbereichen bei, die auf Grund der Walzwirkung auf das Material gehärtet werden. Anschließend wird der Rohling 30 in einem zweiten Walzbearbeitung sgang mit Hilfe von Prägeform-Kaliberwalzen 37; 38 und 39 gemäß Fig. 6b gewalzt. Diese Walzen sind den weiter oben beschriebenen Walzen 20; 21; 22 ähnlich. Das Walzen der zweiten Walzbearbeitung wird nach Fig. 6b in einer- solchen Art und Weise ausgeführt, daß sich die Nutzoberflächen 34; 35 und 36 zu einer fast ebenen oder nach außen hin ausbeulenden Konfiguration herausbilden.

Im Vergleich zu der ersten Verkörperung führt diese zweite Verkörperung zu einem vie\L stärkeren unelastischen Fließen des Materials_s zu einer höheren Härtung des Materials durch das Walzen und einer wesentlich höheren Materialausbeut.e, d.h., zu einer höheren Stückzahl an Nägeln mit einer verbesserten Leistung pro kg Rohmaterial.

Weiter oben ist erwähnt worden, daß die Rohlinge 30 eine Querschnittsverminderung und eine Längenzunahme erfahren wurden.

Diese Parameter können wie folgt bereichnet werden:

R .= Verringerung der Querschnittsfläche in % LR = Längenzunabme auf Grund der Verringerung der Querschnittsfläche

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Ei = Querschnittsfläcbe des eintretenden Gewinde rohlings

F2 = Querscfanittsfläcbe des austretenden Gewinde rohlings,

V1 = Eintretendes Volumen

V2 = Aastretendes Volumen

D1 = Eintretender Durchmesser D2 := Austretender Durchmesser

^uerschnittsf J.äcbe in %:

χ 100 = Verringerung in %

Y1 =.· ¥2 x-LR

D1² x'^r,/4 x L~ _{p p}

LR = Y-1/V2 - —«—— — = D1^/D2 == Längenzu-

D2 xf/4 χ L ••••nähme in %

Beispiel;

Eintretender Gewinderohling mit einem Durchmesser von 5$0 "mm Austretender Gewinderohling mit einem Durchmesser von 4,5 mni *"'

19,6 - 16

]QO ₌ 18,3 % Verringerung der Quer-

hittflh

19 j6 sennittoflache

5² 25

Längenzunahme LR = ^ = —- = 1,234 = 23,4 %

4,5 20,25

Weiter oben ist von der Annahme ausgegangen worden, daß der Rohling 30 einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweist.

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Wenn die Möglichkeit besteht, mit einem Rohling 30 mit in Längsrichtung abgeflachten oder genuteten Oberflächen zu beginnen und dann nur die zweite Walzstufe einzusetzen, wie weiter oben beschrieben wurde, so würde ein derartiges Verfahren selbstverständlich noch dem Geltungs- und Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung entsprechen.

Nach dem Walzen erfolgt das Aufhaspeln des drahtförmigen Rohlings 3O auf die Aufwickelhaspel 14, danach das Schneiden und das Formen der Köpfe.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Nägeln der Ausführung, bei der über die gesamte Länge oder auf dem größeren Teil des Nagelscbaftes keilförmige Abschrägungen anzutreffen sind, deren Spitze zur i\^Tagelspitze gerichtet ist und die vorzugsweise längs einer Schraubenlinie (Helis:) um den Nagelschaft herum angeordnet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Bearbeitungsschritte:

WaXzen eines drahtförmigen Rohlings (30) mit vorzugsweise rundem Querschnitt während einer ersten Walz— bearbeitung zu einer Querschnittsform, die sich aus einer Vielzahl von peripher in bestimmtem Abstand angeordneten Nasen (17) zusammensetzt;

Niederdrücken der Nasen (17) während einer zweiten Wslzbearbeitung unter gleichzeitiger Prägung der keilförmigen Abschrägungen (19) und Vermindern der Querschnittsfläche des Rohlings bei Verwendung von Walzen (20; 21; 22), deren Hüllflächen mit Prägeform-Kalibervertiefungen entsprechend den keilförmigen Abschrägungon versehen sind, wobei die Abstände zwischen den Prägeform-Kalibervertiefungen der Walzen (20; 21; 22) der zweiten Walzbearbeitung derart beschaffen sind, daß die Querschnittsfläche des fertig gewalzten Rohlings (3O) im wesentlichen an jeder Stelle längs des Rohlings (3O) konstant ist und

Schneiden der gewalzten Rohlinge (30) zu Nägeln, die mit einem Kopf versehen werden.

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Erfindangsansprueh

2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohling (30) während der ersten Walzbearbeitung eine

3» Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verringerung der Querschnittsfläche während der ersten Walzbearbeitung in der Weise geschieht, indem zwischen den Nasen (17) flache Oberflächenbereiche ausgewalzt werden.

4# Verfahren gemäß einem der Punkte 1 bis 3 oder gemäß mehreren der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohling (30) während der ersten Walzbearbeitung eine ausgedehnte dreieckige Querschnittsform erhält, die sich aus drei Nasen (17) zusammensetzt, die durch im wesentlichen gerade Querschnittsrandlinien (18) räumlich voneinander getrennt sind.

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daß den keilförmigen Abscbrägungen (19) -während der zweiten Walzbearbeitung eine solche Form verliehen wird, die einem Winkel (24) von 5-15 °» vorzugsweise von etwa 10 °, zwischen den vordersten Abschrägungsoberflachen, die zur Nagelspitze gerichtet sind, und der Mittellinie des Rohlings (30) entspricht.

5. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 bis 4 oder gemäß mehreren der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß während der zweiten Walzbearbeitung sich die Querschnittsfläche um 10-20%, vorzugsweise tun etwa 15%, verringert.

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Verringerung der Querschnittsfläche um 10-20%, vorzugsweise um etwa 15%j erfährt.

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6. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 bis 5 oder gemäß mehreren der Punkte 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß den keilförmigen Abschrägungen (I9) "während der zweiten Walzbearbeitung eine solche Form verlieben wird, die einem Winkel (23) von 75-90 °, vorzugsweise von etwa 85 °, zwischen den hinteren Abschrägungsoberflachen und der Mittellinie des Rohlings (30) entspricht.

7. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 bis 6 oder gemäß mehreren der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch,

8. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 bis 7 oder gemäß mehreren der Punkte 1 bis 7i gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den auf der Peripherie aneinander angrenzenden keilförmigen Abschrägungen (19) wenigstens schmale Längsoberflächenbereiche eingewalzt werden, die durch den Einsatz von peripher abstandsgleichen, radial einwirkenden Walzen (3O; 31; 32) gehärtet werden.

9. Verfahren gemäß Punkt 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß bei den Walzen der Längsoberflächenbereiche die untersten Oberflächenbereiche der Längsnuten gehärtet werden«,

10. Verfahren gemäß der Punkte 1, 7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite Walzstufe so erfolgt, daß die Längsoberflächenbereiche stetig mit den keilförmigen Oberflächenbereichen verschmelzen.

11» Verfahren gemäß der Punkte 1, 7, 8 und 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Längsoberflächenbereiche im wesentlichen auf dieselbe äußere Form wie die keilförmigen Oberflächen gewalzt werden.

Hierzu 9 Seiten Zeichnungen