DE69106936T2

DE69106936T2 - Verfahren zur Herstellung von Nägeln.

Info

Publication number: DE69106936T2
Application number: DE69106936T
Authority: DE
Inventors: William Leon Gabriel; David Heminger; Geronimo E Lat; Lawrence S Shelton
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2011-05-25
Also published as: ATE117602T1; GR3015120T3; DE69106936D1; JP2855490B2; JPH06182475A; CA2042811C; AU7723891A; US5033181A; CA2042811A1; ES2067153T3; EP0460845A1; EP0460845B1; MX171530B; AU645564B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von für Außenverwendung geeigneten Nägeln, wie Dachnägeln, aus vorgalvanisiertem oder vorchromierten Kohlenstoffstahldraht, wobei die Nägel nach dem Formen behandelt werden, um ihre Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen oder zu steigern.
Gewöhnlich werden Dachnägel und andere Nägel zur Außenverwendung aus Kohlenstoffstahldraht geformt. Es ist notwendig, solche Nägel gegen Korrosion zu schützen.
Es ist üblich, derartige Nägel nach dem Formen der Nägel in einem Chargenverfahren zu galvanisieren. Es ist weiterhin bekannt, die galvanisierten Nägel mit einem polymeren Material zu beschichten, welches einen zusätzlichen Schutz gegen Korrosion bereitstellt. Ein solches System ist in der EP-B-0 016 784 beschrieben.
Da ein Galvanisieren in einem Stapelbetrieb teuer und schwierig zu implementieren ist, wäre es sehr wünschenswert, jede Notwendigkeit zu vermeiden, derartige Nägel, nach dem Formen zu galvanisieren, wobei dennoch die gewünschte Korrosionsbeständigkeit für die Nägel erreicht wird.
Diese Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Nägeln, die für eine Außenverwendung geeignet sind, wie Dachnägeln, ohne jede Notwendigkeit, die Nägel zu galvanisieren, nachdem die Nägel aus Kohlenstoffstahl geformt wurden. Die gewünschte Korrosionsbeständigkeit wird erreicht durch Formen der Nägel aus einem mit einer schützenden, metallischen Schicht vorbeschichteten Kohlenstoffstahldraht, wie vorgalvanisiertem Kohlenstoffdraht, und anschließender Behandlung der Nägel, um die Korrosionsbeständigkeit der Abschnitte der Nägel wiederherzustellen, die nicht länger durch die schüt zende metallische Schicht abgedeckt sind.
So ist ein mit einer metallischen Schicht beschichteter Kohlenstoffstahldraht vorgesehen, wie vorgalvanisierter Kohlenstoffstahldraht oder vorchromierter Kohlenstoffstahldraht. Ein vorgalvanisierter Kohlenstoffstahldraht wird bevorzugt. Nägel werden aus derartigem Draht, bspw. mittels einer bekannten Nagelumformmaschine geformt. Jeder Nagel wird mit einem Schaft und einem Kopf gebildet.
Obwohl herkömmliche Formprozesse wünschenswerterweise wirtschaftlich sind, werden hierbei die Nägel so geformt, daß der Kopf eines jeden Nagels einen Bereich aufweist, in dem die schützende, metallische Schicht unterbrochen ist. Der Bereich, in dem die schützende metallische Schicht unterbrochen ist, kann der Einfachheit halber als ein Fenster in der schützenden, metallischen Schicht beschrieben werden. Für eine Außenverwendung ist es wünschenswert, die korrosionsbeständigen Eigenschaften der Nägel wiederherzustellen, insbesondere dort, wo die schützende, metallische Schicht unterbrochen ist.
Deshalb wird wenigstens der Kopf jedes Nagels mit einer schützenden, polymeren Schicht beschichtet, die das Fenster in der schützenden, metallischen Schicht auf dem Kopf jedes Nagels abdeckt. Vorzugsweise wird jeder Nagel im wesentlichen vollständig mit der schützenden, polymeren Schicht beschichtet.
Weiterhin wird vorzugsweise jeder Nagel, wenigstens dort, wo ein solcher Nagel mit einer schützenden, polymeren Schicht beschichtet werden soll, gereinigt, um hierdurch eine gute Bindung und Einheit der schützenden, polymeren Schicht sicherzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des durch diese Erfindung geschaffenen Verfahrens, werden die Nägel aus vorgalvanisiertem Kohlenstoffstahldraht geformt und mittels Kollationierungsdrähten aufgereiht, die an den Schäf ten der Nägel angeschweißt sind. Nachdem die aufgereihten Nägel aufgewikkelt sind, wird, wie oben erwähnt, jeder Nagel im wesentlichen vollständig gereinigt. Anschließend wird, wie oben erwähnt, jeder Nagel im wesentlichen vollständig mit einer schützenden, polymeren Schicht beschichtet. Folglich werden eine vollständige Wiederherstellung und tatsächlich eine Verbesserung der korrosionsbeständigen Eigenschaften des Stahldrahtes, aus dem die Nägel geformt werden, erreicht.
Eine spezielle Ausführung eines Verfahrens in Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird jetzt bezüglich der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine abschnittsweise, perspektivische Ansicht eines vorgalvanisierten Kohlenstoffstahldrahtes unbestimmter Länge ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines aus einem solchen Draht umgeformten Dachnagels ist;
Fig. 3 in einem kleineren Maßstab eine abschnittsweise, perspektivische Ansicht von dreien solcher Nägeln ist, die mittels zweier an deren Schäfte geschweißten Kollationierungsdrähte aufgereiht sind,
Fig. 4 in einem noch kleinerem Maßstab eine perspektivische Ansicht einer Rolle aus solchen aufgereihten Nägeln ist; und
Fig. 5 ein Flußdiagramm ist, das aufeinanderfolgende Schritte bei einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung darstellt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein vorgalvanisierter Kohlenstoffstahldraht unbestimmter Länge bereitgestellt. Solch ein Draht ist mit einer Zinkschicht 12 beschichtet.
Eine unbestimmte Menge von Dachnägeln wird geformt, wie durch die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Dachnägel 14 veranschaulicht. Die Dachnägel 14 können vorteilhafterweise in einer Nagelformmaschine bspw. vom Typ einer Wafios Nagelumformmaschine, Modell Nr. N5 oder N6 geformt werden. Jeder Dachnagel 14 wird mit einem Kopf 16 und einem Schaft 18 mit einer spitzen Spitze 20 geformt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, haben Dachnägel typischerweise einen in Relation zu dem Schaf tdurchmesser großen Kopf. Wenn der Kopf geformt wird, wird eine wesentliche Menge von Material seitlich verschoben, um den darunterliegenden Stahl in einem bei 22 gezeigten Bereich freizulegen. Es wird folglich ein "Fenster" gebildet, das wenigstens teilweise ohne Korrosionsschutz ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, werden die Dachnägel 14 in bekannter Weise mittels zweier an den Schäften 18 solcher Nägel 14 angeschweißter Kollationierungsdrähte 24 aufgereiht.
Die aufgereihten Nägel 14 sind in bekannter Weise aufgewikkelt, um eine durch die Rolle 26 in Fig. 4 veranschaulichte Rolle zu bilden. Ein Gummiband 28 oder eine Drahtschließe (nicht dargestellt) wird verwendet, um solche Nägel 14 in solchen Rollen 26 zur Handhabung, Transport und Lagerung zu sichern.
Vor einer weiteren Behandlung der Nägel 14 zur Korrosionsbeständigkeit werden die einzelnen Rollen 26 in einem Reinigungsbad passender Zusammensetzung, wie vorzugsweise 1,1,1- Trichlorethan, gereinigt. Demnach werden die aufgewickelten Nägel 14 zusammen mit den Kollationierungsdrähten 24 gereinigt.
Ein solcher Reinigungsschritt gewährleistet die Wirksamkeit der nachfolgenden Korrosionsbeständigkeitsbehandlung. Soweit diese Behandlung die Verwendung einer schützenden, polymeren Schicht umfaßt, stellt ein Reinigen der Rollen 26 sicher, daß die schützende, polymere Schicht wirksam mit der metallischen Oberfläche der Nägel 14 verbunden wird.
Folglich beabsichtigt die vorliegende Erfindung ein Wiederherstellen und Verstärken der korrosionsbeständigen Eigenschaften des Metalls, aus dem die Nägel 14 gebildet sind. Dieses Wiederherstellen kann wirksam und wirtschaftlich erreicht werden, wenn die Nägel 14 zur Verwendung in automatischen, pneumatisch angetriebenen oder verbrennungskraftbetriebenen Nagelwerkzeugen aufgereiht und aufgewickelt werden, da aufgereihte Rollen von Nägeln einfach gehandhabt und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung behandelt werden können.
Nachdem die aufgewickelten Nägel 14 und die Kollationierungsdrähte 24 gereinigt worden sind, werden die einzelnen Rollen 26 mit einer polymeren Schicht beschichtet. Folglich werden die aufgewickelten Nägel 14 mit der polymeren Schicht beschichtet, die den Bereich oder das Fenster 22 abdeckt, in welchem die Zinkschicht 12 unterbrochen ist.
Die einzelnen Rollen 26 werden in einem Beschichtungsbad geeigneter Zusarnmensetzung beschichtet. Eine bevorzugte Zusammensetzung des Beschichtungsbades ist eine acrylische Ketonbasenbeschichtung, wie sie bei Finnaren & Haley, Conshohocken, Pennsylvania, unter #12-598 erhältlich ist.
Auf diese Weise dient die schützende, polymere Schicht zur Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit jedes Nagels 14 im Bereich 22 seines Kopfes 16 und an jedem anderen Bereich solcher Nägel 14, in welchem die Zinkschicht 12 beim Prozeß der Nagelbildung nachteilig beeinflußt werden kann. Gleichzeitig vergrößert und verstärkt die schützende, polymere Schicht die Korrosionsbeständigkeit der übrigen Abschnitte eines jeden Nagels 14, d.h. die Abschnitte, in dem die Zinkschicht 12 intakt geblieben ist. Die erhaltenen Nägel 14 sind besonders geeignet für die Beanspruchungen bei Außenverwendung.
Vorzugsweise werden die einzelnen Rollen 26 in und aus dem Reinigungsbad und in und aus dem Beschichtungsbad bewegt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von für eine Außenverwendung geeigneten Nägeln, wie Dachnägeln, mit folgenden Schritten :

a) Bereitstellen von Kohlenstoffstahldraht, der mit einer schützenden, metallischen Schicht beschichtet ist, die korrosionsbeständige Eigenschaften aufweist,

b) Formen von Nägeln aus dem Draht derart, daß jeder Nagel mit einem Schaft und mit einem Kopf gebildet wird, der auf dem Kopf einen Bereich aufweist, in dem die schützende, metallische Schicht unterbrochen ist, und

c) Wiederherstellen der korrosionsbeständigen Eigenschaften der Nägel durch Beschichten wenigstens des Kopfes eines jeden Nagels mit einer schützenden, polymeren Schicht, welche den Bereich des Kopfes von solchen Nägeln abdeckt, in dem die metallische Schicht unterbrochen ist,
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Beschichtungsschritt ein vollständiges Beschichten eines jeden Nagels mit der polymeren Schicht umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einem dem Formschritt folgenden und dem Beschichtungsschritt vorangehenden Schritt des Säuberns eines jeden Nagels wenigstens dort, wo der Nagel in dem Beschichtungsschritt beschichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Reinigungsschritt eine in wesentlichen vollständige Reinigung eines jeden Nagels umfaßt und wobei der Beschichtungsschritt ein im wesentlichen vollständiges Beschichten eines jeden Nagels mit der polymeren Schicht umfaßt.
5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, mit einem dem Formschritt folgenden und dem Beschichtungsschritt vorangehenden Schritt des Aufreihens der Nägel durch Kollationierungsdrähte, die an den Schäften der Nägel angeschweißt sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wenn dieser von Anspruch 4 abhängt, wobei der Reinigungsschritt ein Reinigen sowohl der Kollationierungsdrähte als auch der aufgereihten Nägel umfaßt und wobei der Beschichtungsschritt ein Beschichten sowohl der Kollationierungsdrähte als auch der aufgereihten Nägel umfaßt.
7 . Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, mit einem dem Formschritt folgenden und dem Reinigungsschritt vorangehenden Schritt des Aufrollens der geordneten Nägel.