DE2808158C2

DE2808158C2 - Nagel für pulverkraftbetriebene Setzgeräte

Info

Publication number: DE2808158C2
Application number: DE19782808158
Authority: DE
Inventors: Johann 5750 Menden Hartl
Original assignee: Obo Bettermann OHG
Current assignee: Obo Bettermann OHG
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FI65130B; FI783634A; SE7812479L; FR2418369A1; FR2418369B1; DE2808158A1; SE425864B; FI65130C; GB2015109B; GB2015109A

Description

Die Erfindung betrifft einen Nagel für pulverkraftbetriebene Setzgeräte, insbesondere zum Eintreiben in Stahl und andere metallische Werkstoffe, mit einem im ⁴"> wesentlichen zylindrischen, gerändelten Schaft und einem Nagelkopf, der einen gegenüber dem Schaftdurchmesser größeren Durchmesser aufweist, wobei die Rändelung in axialer Richtung verlaufend angeorformt ist. Derartige Nägel sind beispielsweise aus der FR-PS ^w 99 241, US-PS 33 77 903 und US-PS 29 54 717 .bekannt.

Derartige bekannte Nägel dienen zur Befestigung von Blechen oder dergleichen aneinander oder an metallischen Bauteilen, wie Trägern und dergleichen. " Diese Nägel haben eine Rändelung mit relativ scharfen Kanten. Desweiteren ist auch der Übergang vom Schaft zum Kopf konisch und deshalb mit der Bildung eines scharfkantigen Knickes verbunden. Aus diesen scharfen Kanten und Knicken resultiert eine erhebliche Bruchge- ^h0 fahr des Nagels bzw. ein Aufreißen der Nageloberfläche. Diese schädliche Nebenwirkung wird üblicherweise in Kauf genommen, um den ansich positiven Effekt der Rändelung und des konischen Schaftüberganges zu erreichen, daß nämlich das Material der zu verbinden- ^hl den Bauteile in die Vertiefungen fließt und sich damit eine kraft- und formschlüssige Verbindung ergibt. Wesentlicher Nachteil der bekannten Rändelungen ist, daß sie scharfkantig ausgebildet sind, was bei der bestimmungsgemäßen Benutzung zu Anrissen und/oder Oberflächenrissen führt. Desweiteren können die auf den Nagel wirkenden Eintreibkräfte diese Risse vergrößern und so eine Abscherung des Nagels sofort odet nach einer oszillierenden Dauerbelastung ?ur Folge haben.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Nagel der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der unter Beibehalt der positiven Wirkungen bekannter Nägel eine hohe Sicherheit gegen Abscherung und Bildung von Oberflächenrissen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Nagel über seine gesamte Länge von der Spitze bis mindestens zur Nagelkopfunterseite so profiliert ist, daß seine äußere Form in axialer, radialer und jeder anderen dazwischenliegenden Richtung einen gerundeten Kurvenverlauf aufweist, wobei die Erhebungen und Vertiefungen der Rändelung im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet sind, die Profilierung in axialer Richtung von der Spitze her in einer flachen Kurve verläuft, die bei Beginn des im wesentlichen zylindrischen Schaftes zur Bildung der Vertiefungen bzw. Erhebungen der Rändelung bei Vertiefungsbeginn sich radial nach innen bzw. bei Erhebungsbeginn sich radial nach außen krümmt, und die am Übergang vom gerändelten Schaft zum Kopf hin bei Vertiefungsende bzw. bei Erhebungsende so gekrümmt ist, daß sie in einer nach außen gekrümmten Kurve an der Unterseite des Nagelkopfes ausläuft, wobei die bogenförmige Ausbildung der Spitze, der Rändelungsübergänge und des Überganges zum Kopf etwa gleiche Krümmungen aufweisen.

Durch die Vermeidung scharfkantiger Übergänge an Schaft, Rändelung und Kopf wird die Rißbildung oder Bruchneigung erheblich herabgesetzt oder vermieden. Durch das gerundete Rändelprofil wird eine erheblich größere wirksame Schaftoberfläche als bei scharfkantiger Rändelung erreicht, in deren Folge die Haftreibungsweite und damit die Anzugskräfte erhöht sind. Der relativ flache Kurvenverlauf im Bereich der Spitze begünstigt den Eintreibvorgang, während der kurvenförmige Teil zwischen gerändeltem Schaft und Nagelkopf einen progressiv wirkenden Widerstand bildet, der ein zu tiefes Eintreiben wegen evtl. zu groß bemessener Eintreibladung verhindert. Die Ausbildung der Rändelung bewirkt, daß das von der Nagelspitze verdrängte Material gut in die Vertiefungen abfließen kann und dort zu einer kraft- und formschlüssigen Verbindung führt. Gegebenenfalls tritt unter Materialverschweißung sogar eine stoffschlüssige Verbindung ein.

Die Fertigung des Nagels ist relativ einfach, da die Rändelung mittels Walzen angerollt werden kann. Der Kopf kann gegenüber dem Schaftdurchmesser gering größeren Durchmesser aufweisen. Zur Vorausrichtung im Setzgerät können ein oder mehrere Rondellen auf den Schaft aufgeschoben sein.

Dadurch, daß die Rändelung unmittelbar am Übergang von Nagelspitze zum Schaft unter nach radial innen verlaufender Krümmung gegenüber dem maximalen Spitzendurchmesser beginnt, wird erreicht, daß das von der Spitze verdrängte Basismaterial sofort in die tieferliegenden Vertiefungen hinter dem etwas größeren Spitzenquerschnitt abfließt und durch Anlegen an den bogenförmigen Vertiefungsauslauf eine formschlüssige Verankerung auch schon bei relativ geringer Eindringtiefe des Nagels in das Grundmaterial herge-

stellt wird.

In Konsequenz ist nicht die Nagellänge entscheidend für die aufbringbaren Auszugskräfte, sondern schon bei geringer Nagellänge bzw. Einstecktiefe ist die beabsichtigte Verbindung hergestellt Durch die über den Schaftgrunddurchmesser herausragenden längsverlaufenden Erhebungen der Rändelung v.^;rd noch zusätzliches Basismaterial in die Vertiefungen gedrängt und zur Verbindungsbildung herangezogen.

Zur weiteren Erhöhung der Auszugswerte ist vorgesehen, daß die Rändelung in axialer Richtung mindestens einmal unterbrochen ist, wobei Auslauf und Neubeginn der Rändelungserhebungen und Vertiefungen bogenförmig veriaufend ineinander übergehen.

An den Unterbrechungen läuft die Rändelung so aus und beginnt dann genauso wie an der Nagelspitze bzw. am Kopfübergang. Im Schnitt haben diese also etwa die Form flacher Schnabelellipsen. Jede Unterbrechung hat die Wirkung, daß erneut eine sanft rückspringende schulterartige Ansatzmöglichkeit für abfließendes Basismaterial gebildet wird, was zum weiteren Anstieg der Haltekräfte führt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Nagel vergrößert, im Maßstab 2 zu 1;

Fig. 2 eine Ausschnittvergrößerung eines eingetriebenen Nagels;

F i g. 3 den Nagel im Querschnitt;

F i g. 4 eine Variante v/ie F i g. 2 gesehen.

Der aus gehärtetem Stahl bestehende Nagel weist

einen im wesentlichen zylindrischen Schaft 1 und einen

ϊ Kopf 2 gering größeren Durchmessers auf. Über seine gesamte Länge von der Spitze 3 bis zur Unterseite 4 des Kopfes 2 ist er ohne scharfe Kanten und Knicke profiliert. Der Profilkurvenverlauf ist von der Spitze 3 ausgehend zunächst schwach gewölbt bis zum Anfang

ίο der Rändelung 5. Zur Bildung der Vertiefungen 6 ist der Kurvenverlauf nach radial innen gekrümmt. Bei Beginn der Erhebungen 7 ist die Kurve nach radial außen entsprechend gekrümmt. Zur Bildung der Erhebungen 7 und der Vertiefungen 6 ist das Schaftkernmaterial so verformt, daß das aus den Vertiefungen 6 verdrängte Material volumenmäßig dem Erheb'ingsmaterial gleich ist. Die strichpunktierte Mittellinie 8 zeigt den ursprünglichen Schaftdurchmesser an. Man sieht, daß die Erhebungen 7 über den Schaft 1 iierausragen. Die Rändelung 5 ist in sanften Schwüngen an die Spitze 3 und die Kopitinterseite angeformt.

In Fig.4 ist »ine Unterbrechung 9 der Rändelung 5 gezeigt. Dort ist auch ersichtlich, daß die der Unterbrechung 9 lolgende Vertiefung 6 wiederum eine entsprechende AnsiUzfläche für einfließendes Basismaterial IO bildet. Die Vertiefungen 6 und Erhebungen 7 sind im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet, wie in F i g. 3 deutlich ersichtlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nagel für pulverkraftbetriebene Setzgeräte, insbesondere zum Eintreiben in Stahl und andere metallische Werkstoffe, mit einem im wesentlichen zylindrischen, gerändelten Schaft und einem Nagelkopf, der einen gegenüber dem Schaftdurchmesser größeren Durchmesser aufweist, wobei die Rändelung in axialer Richtung verlaufend angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel über seine gesamte Länge von der Spitze (3) bis mindestens zur Nagelkopfunterseite (4) so profiliert ist, daß seine äußere Form in axialer, radialer und jeder anderen dazwischenliegenden Richtung einen gerundeten Kurvenverlauf aufweist, wobei die Erhebungen (7) und Vertiefungen (6) der Rändelung (5) im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet sind, die Profilierung in axialer Richtung von der Spitze (3) her in einer flachen Kurve verläuft, die bei Beginn des im wesentlichen zylindrischen Schaftes (I) zur Bildung der Verliefungen (6) bzw. Erhebungen (7) der Rändelung (5) bei Vertiefungsbeginn sich radial nach innen bzw. bei Erhebungsbeginn sich radial nach außen krümmt, und die am Übergang vom gerändelten Schaft (1) zum Kopf (2) hin bei Vertiefungsende bzw. bei Erhebungsende so gekrümmt ist, daß sie in einer nach außen gekrümmten Kurve an der Unterseite (4) des Nagelkopfes (2) ausläuft, wobei die bogenförmige Ausbildung der Spitze (3), der Rändelungsübergänge und des iü Überganges zum Kopf (2) etwa gleiche Krümmungen aufweisen.

2. Nagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rändelung (5) in axialer Richtung mindestens einmal unterbrochen ist, wobei Auslauf und Neubeginn der Rändelungserhebungen (7) und -Vertiefungen (6) bogenförmig verlaufend ineinander übergehen.