DE3821927A1 - Verfahren zur erzeugung abgestufter naegel und gesenkeinheit zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung abgestufter Nägel und auf eine Gesenkeinheit zur Verwendung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die abgestuften Nägel zum Zusammenhalten getrennter Holzelemente bestimmt sind.

Um Holzelemente miteinander zu verbinden, werden übli­ cherweise Nägel verwendet. Das dabei auftretende Problem besteht darin, daß ein eingetriebener Nagel oft zu einem Bruch der Bauelemente führt. Der Bruch tritt auf, da der angespitzte Bereich des Nagels in radialer Richtung in die Holzstücke eingekeilt wird, und zwar gegen die Scherfestigkeit der Holzstücke.

Zur Verhinderung eines Bruches des Holzstückes sind be­ reits Vorschläge gemacht worden, unter welchen auch der in Fig. 9 dargestellte Nagel ist. Dieser Nagel weist einen schlanken Spitzenbereich auf, dessen Durchmesser d kleiner ist als der Durchmesser D eines Schaftes 1. Der Spitzenbereich 2 ist über eine Schulter 3 klar von dem Schaft 1 abgesetzt.

Diese Art von Nägeln wird mittels eines spanenden oder eines Preßverfahrens erzeugt, wobei das spanende Verfah­ ren teuer und deshalb nicht für eine Massenproduktion geeignet ist. Das Preßverfahren bringt technische Schwierigkeiten bei der Ausgestaltung einer geraden Schulter 3 mit sich, welche rechtwinklig zu der Achse des Schaftes 1 ist, was sich für Nägel zur Verankerung in den Werkstücken als notwendig herausgestellt hat.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Gesenkeinheit zu schaffen, mittels derer die obengenannten Probleme vermeidbar sind. Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Gesenkeinheit zur leichten und kostengünstigen Herstellung abgestufter Nägel zu schaf­ fen.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, wel­ che anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erfolgt.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung ist ein Verfahren zur Herstellung abgestufter Nägel geschaffen, wobei das Verfahren den Arbeitsschritt des Pressens eines Spitzenbereiches eines Rohlings mittels einer ersten Gesenkeinheit umfaßt, um diesen zu einem rohen, schlanken Spitzenbereich umzuformen, wobei der schlanke Spitzenbereich einen geringeren Durchmesser aufweist, als der Durchmesser des Schaftbereiches des Rohlings. Anschließend wird der Schaftbereich des Roh­ lings mittels eines Gewinderollbereiches einer zweiten Gesenkeinheit gepreßt, um Gewindegänge an der Umfangs­ oberfläche des Schaftes auszubilden. Gleichzeitig wird der rohe schlanke Spitzenbereich mittels eines Korrek­ turgesenkbereiches der zweiten Gesenkeinheit gepreßt, um diesen Spitzenbereich zur Erzielung eines fertigen, schlanken Spitzenbereiches einer Feinbearbeitung zu un­ terwerfen.

Gemäß einem weiteren, vorteilhaften Aspekt der vorlie­ genden Erfindung wird eine Gesenkeinheit zur Herstellung abgestufter Nägel geschaffen, welche eine erste Gesenk­ einheit zum Pressen eines Spitzenbereiches eines Roh­ linges zur Umformung desselben in einen rohen, schlanken Spitzenbereich umfaßt. Eine zweite Gesenkeinheit umfaßt einen Gewinderoll-Gesenkbereich zum Pressen oder Ver­ formen eines Schaftbereiches des Rohlings, um in die Umfangsoberfläche desselben Gewindegänge zu schneiden, sowie einen Korrektur-Gesenkbereich zur Feinbearbeitung des rohen, schlanken Spitzenbereiches in den fertigen feinbearbeiten Zustand.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrie­ ben. Dabei zeigt:

Fig. 1a, 1b und 1c Darstellungen zur Erläuterung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines rohen vorbearbeiteten, abgestuften Nagels nach Durchführung des ersten Arbeitsschrittes;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die erste Gesenkeinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer zweiten Gesenkeinheit zur Fein­ bearbeitung des in Fig. 2 ge­ zeigten, rohen, abgestuften Nagels;

Fig. 5 bis 7 Darstellungen zur Erläuterung eines zweiten Arbeitsschrittes des erfindungsgemäßen Verfah­ rens;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines fer­ tiggestellten, abgestuften Nagels; und

Fig. 9 eine Seitenansicht eines aus dem Stand der Technik bekann­ ten, abgestuften Nagels.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen ersten Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem ein Rohling 10 bearbeitet wird, um einen rohen, schlanken Spitzenbe­ reich 12 aufzuweisen. Die Fig. 1a zeigt einen Rohling 10, welcher durch Abtrennen eines zylindrischen Mate­ rials auf eine vorbestimmte Länge erhalten wurde, sowie durch Ausformen eines Nagelkopfes an jedem der abge­ trennten Teile. Die Ausgestaltung des Nagelkopfes ist nicht dargestellt. Mit der Bezugszahl 11 ist ein Schaft des Nagels dargestellt. Alternativ dazu können, wie in Fig. 1c gezeigt, bereits vorgefertigte Nägel verwendet werden. In jedem Fall wird der Rohling 10 vorbereitet, welcher nachfolgend mittels eines Paares und zwischen einem Paar von Gesenken 21 gepreßt oder umgeformt wird, so daß er einen schlanken Spitzenbereich 12 aufweist, dessen Basisbereich 13 einen geringeren Durchmesser d aufweist als der Durchmesser D des Schaftes 11. An die­ sem Schritt befindet sich der Spitzenbereich 12 in einem rohen Zustand, welcher, wie in Fig. 8 dargestellt, in einem späteren Arbeitsschritt zu dem fertigen Nagel weiterverarbeitet wird. Der Durchmesser d beträgt be­ vorzugterweise 0,6 x D. Wenn der Rohling 10 mittels der Gesenke 21 gepreßt wird, wird unvermeidlich ein Rest­ stück 14 erzeugt. Weiterhin führt dieser Vorgang zu einer Verlängerung des Rohlings nach unten. Unter dieser Verlängerungswirkung wird in dem Bereich zwischen dem Basisbereich 13 und dem Schaft 11 eine runde Schulter 15 ausgebildet. Das Reststück 14 wird anschließend mittels der Kanten 22 des Gesenks abgeschnitten, wobei um den Spitzenbereich 12 und die runde Schulter 15 Grate 14 a, 15 b übrigbleiben, welche in einem nachfolgenden Feinbe­ arbeitungsschritt entfernt werden. Wenn der in Fig. 1c gezeigte, bereits vorbereitete Nagel verwendet wird, wird dessen angespitzer Endbereich 16 in gleicher Weise durch und zwischen des Gesenken 21 gepreßt. In diesem Falle wird ein kleineres Reststück 14 erzeugt, welches in Fig. 1b durch die gepunktete Linie 14′ dargestellt ist.

Die Fig. 4 zeigt eine Gesenkeinheit 21, welche in einem zweiten Arbeitsschritt verwendet wird. Die Gesenkeinheit 23 dient dazu, den in dem ersten Arbeitsschritt vorbe­ reiteten Rohling 10 fertig zu bearbeiten und umfaßt einen Gewinderoll-Gesenkbereich 24 und einen Korrektur- Gesenkbereich 25, so wie dies in den Fig. 5 bis 7 darge­ stellt ist. Jeder Bereich umfaßt ein Paar von Gesenken, welche dazu dienen, den Rohling 10 zwischen sich zu pressen oder umzuformen. Der Gewinderoll-Gesenkbereich 24 ist so ausgebildet, daß an der Umfangsfläche des Schaftes 11 Gewindegänge 17 ausgeschnitten werden kön­ nen. Die Gewindegänge 17 weisen abwechselnd erzeugte Rippen und Nuten auf, wobei die Nuten unterschiedlich abgeschrägte Seitenwandungen haben, so daß die Gewinde­ gänge ein Austreten des Rohlings aus den Gesenken unter einer möglicherweise von unten aufgebrachten, nach oben wirkenden Kraft verhindern. Der Korrektur-Gesenkbereich 25, welcher dazu dient, die runde Schulter 15 in eine scharf abgesetzte Schulter 19 umzuarbeiten, umfaßt eine Korrekturschulter 26 und eine Oberfläche 27, welche so gekrümmt ist, daß sie das Gegenstück zu dem Außenprofil des Spitzenbereiches 12 bildet. Die Korrekturschulter 26 umfaßt einen ansteigenden Bereich 26 a, welcher bevorzug­ terweise mit einem Winkel von ungefähr 2° ansteigt, sowie einen flachen Bereich 26 b. Eines der Gesenkteile ist stationär, während das andere hin- und herbewegbar ist. Der Feinbearbeitungs- und Korrekturvorgang wird nachfolgend im einzelnen in Zusammenhang mit den Fig. 5 bis 7 beschrieben.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Rohling so angeord­ net, daß sein Basisbereich 13 auf gleicher Höhe zu der Korrekturschulter 26 des Korrektur-Gesenkbereichs 25 oder an einer geringfügig niedrigeren Position als die Korrekturschulter 26 angeordnet ist. Der Rohling 10 wird mittels des Gewinderoll-Gesenkbereichs 24 gerollt, wobei während des Abrollens des Rohlings 10 die Gewindegänge 17 an der Umfangsfläche des Schaftes 11 eingeschnitten werden. Die neu geschnittenen Gewindegänge 17 befinden sich in Eingriff mit den Gewindegängen an dem Roll- Gesenkbereich 24, wodurch verhindert wird, daß der Roh­ ling 10 aus der Gesenkeinheit 23 austritt. Während der Rohling 10 gerollt wird, wird die runde Schulter 15 allmählich durch den ansteigenden Bereich 26 a der Korrekturschulter 26 gequetscht. Das abgequetschte Material 18 wird dabei in radialer Richtung nach außen bewegt. Wenn die Rollbewegung des Rohlings 10 weiter­ geführt wird, erreicht der schlanke Spitzenbereich 12 des Rohlings 10 den flachen Bereich 26 b der Korrektur­ schulter 26, an welchem der Quetschvorgang der Schulter 15 beendet wird. Das abgequetschte Material 18 steht seitlich vor, bis es einen Durchmesser aufweist, welcher zu dem Durchmesser D des Schaftes 11, wie in Fig. 7 dar­ gestellt, gleich ist. Auf diese Weise wird der rohe, schlanke Spitzenbereich 12 in einen mit einer scharf­ ausgebildeten Schulter 19 versehenen, in Fig. 8 darge­ stellten Bereich feinbearbeitet oder umbearbeitet, wobei die Schulter 19 senkrecht zur Achse des Schaftes 11 an­ geordnet ist. Jede zusätzliche Ausstülpung oder Auswöl­ bung des abgequetschten Materials 18 wird in bekannter Weise entfernt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Erzeugung eines abgestuften Nagels, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Arbeits­ schritt ein oberer Bereich eines Rohlings (10) mittels einer ersten Gesenkeinheit (21) zu dessen Umformung in einen rohen, schlanken Spitzenbereich (12) gepreßt wird, wobei der rohe, schlanke Spitzen­ bereich (12) einen geringeren Durchmesser d aufweist, als der Durchmesser (D) eines Schaftbereichs (11) des Rohlings (10), und durch Pressen des Schaftbereichs (11) des Rohlings (10) mittels eines Gewinderoll- Gesenkbereichs (24) einer zweiten Gesenkeinheit zum Einschneiden von Gewindegängen (17) an der Umfangs­ fläche desselben und durch gleichzeitiges Pressen des rohen, schlanken Spitzenbereiches (12) mittels eines Korrektur-Gesenkbereichs (25) der zweiten Gesenkein­ heit zur Feinbearbeitung desselben zu einem fertigen schlanken Spitzenbereich.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling in Form eines bereits hergestellten Nagels ausgebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gewindegänge (17) abwechselnd aus­ gebildete Rippen und Nuten umfassen, wobei die Nuten unterschiedlich abgeschrägte Seitenwandungen aufwei­ sen, so daß ein Austreten des Rohlings (10) aus dem Gewinde-Rollbereich (24) der zweiten Gesenkeinheit unter Einwirkung einer nach oben gerichteten Vor­ spannkraft mittels der Gewindegänge (17) verhindert wird.

4. Gesenkeinheit zur Erzeugung abgestufter Nägel, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesenkeinheit eine erste Gesenkeinheit (21) zum Pressen eines oberen Bereichs eines Rohlings (10) zur Ausbildung eines rohen, schlanken Spitzenbereichs (12) umfaßt und daß eine zweite Gesenkeinheit einen Gewinderoll-Gesenk­ bereich (24) und einen Korrektur-Gesenkbereich (25) umfaßt, wobei der Gewinderoll-Gesenkbereich (24) einen Schaftbereich (11) des Rohlings (10) zum Ein­ schneiden von Gewindegängen (17) an dessen Umfangs­ fläche preßt und wobei der Korrektur-Gesenkbereich (25) den rohen, schlanken Spitzenbereich (12) zur Feinbearbeitung in einen fertigen, schlanken Spitzen­ bereich (12) preßt.