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In Holz zur Erhöhung des Haftwiderstandes einleimbarer Nagel aus Walzstahl
Der Gegenstand der Erfindung betrifft in Holz einleimbare Nägel aus Walzstahl, die
durch ihre besondere Gestaltung in der Lage sind, gleichzeitig mit dem Eindringen
in Holz flüssigen Leim oder Kitt zur Verbesserung des Haftwiderstandes mitzuführen.
Solcherart befestigte Nägel wirken wie Schraubenbolzen und eignen sich daher vorzüglich
zur Aufnahme von Zugkräften und infolgedessen auch zur Herstellung von Stalli-ldübclverbindungen
bei Leichtkonstruktionen, beispielsweise bei holzsparendenDach-undDeckentragwerken,
und überall dort, wo kleinquerschnittige Hölzer zur Anwendung gelangen, wofür es
hier bislang an geeigneten Dübelverbindungen gefehlt hat. Ein weiterer Vorzug dieser
Nägel ist die gegenüber bekannten Nägeln bessere Ausnutzung des hochwertigen Nagelwerkstoffes,
die es ermöglicht, die Nagelanzahl und -9ä.nge, beispielsweise bei Ingenieurkonstruktionen,
zu verringern. Sie dienen damit aber auch der Einsparung des volkswirtschaftlich
ebenso wertvollen Rohstoffes Holz, beispielsweise durch Minderung der die Querschnittsgzöße
der Verbundhölzer vielfach bestimmenden Nage1-anschluBfläche.
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Es sind Nägel mit kreuzförmngern Querschnitt und Auskragungen am Nagelkopf
bekannt. Ferner
ist es bekannt, den Nagelschaft mit Widerhaken,
Rillen, Wellungen, federnden Zungen und ähnlichen Sperrvorrichtungen zu versehen.
Derartige Nagelausführungen haben eher eine Minderung als eine Steigerung des Haftwiderstarndies
zur Folge, da sie die Nagellöcher ausweiten und die Faser zerschneiden und damit
das Holz schwächen. Solche Nägel sind .daher leichter herauszuziehen als Nägel mit
glattem Schaft, deren Reibungswiderstand duroh die zur Seite gedrängte Faser nur
gesteigert wird.
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Auch eingeleimte Nägel sind in mehrfachen Ausführungen bekanntgeworden.
So ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, nach dem Nägel zur Erhöhung des Haftwiderstandes
mit einer adhäsiven Kunstharzschicht versehen sind; die eine solche Härte besitzt,
daß sie beim Einschlagen nicht abgeschabt wird. Jedoch ist bei diesen Nägeln eine
Nachbehandlung nach dem Einschlagen erforderlich, derart, daß die Kunsüharzschicht
beispielsweise durch eine elektrische Heizung auf eine Temperatur gebracht werden
muß, rbei der die Schicht erweicht, da hierdurch erst die Leimung bewirkt wird.
Abgesehen davon, daß es sich hierbei um einen.zusätzl!ichen Arbeitsvorgang handelt,
der sehr sorgfältig vorgenommen werden @muß, bedeutet es eine weitere Erschwernis,
daß solche Nagelungen nur dort vorgenommen werden können, wo. entsprechende Einrichtungen
zur Verfügung stehen.
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Ferner ist ein Nagel vorgeschlagen worden, der zum Transport von Leim
mit schraubenförmig den Schaft umlaufenden Rillen versehen ist. Demgegenüber ist
beim Nagel gemäß der Erfindung der aus Walzstahl, wie Filachstalh!f, profiliertem
Banclstah4 oder Profilstahl hergestellte Nagelschaft zur Aufnahme und Mutführung
von Leim oder Kitt gleichzeitig mit dem Eindringen des Nagelschaftes mit einer durchgehenden
Lochung oder mehreren durchgehenden Lochungen versehen.. Dadurch, daß beim Nagel
gemäß der Erfindung der Leim in Löchern des Nagelschaftes mitgeführt wird, hat dieser
Nagel gegenüber den bekannten Ausführungen den. Vorteil der erheblich größeren Leimfläche,
wodurch seine Tragfähigkeit entsprechend erhöht wird. Ein weiterer, Vorteil bestehst
noch darin, - daß der Leim die verhältnismäßig großflächigen Lochungen leicht durchfließt
und deshalb zuverlässig transportiert wird, was bei den gerillten Nägeln in dem
Maße nicht der Fall ist.
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Auf weitere Einzelheiten und Merkmale des Nagels gemäß der Erfindung
wird bei der nachfolgenden Beschreibung mehrerer in der Zeichnung veranschaulichter
Ausfü!hrungsbeispddle der Erfindung hingewiesen wenden.
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Wenn berücksichtigt wird, daB :der Nagel ganz allgemein ein Verbindungsmittel
,darstellt, .das billig herzustellen und denkbar einfach und bequem zu handhaben
ist, so ist jede Komplizierung sowohl seiner Herstellung als auch seiner Verwendung
geeignet, seinen Wert 'herabzusetzen. Sie wäre höchstens nur dann gerechtfertigt,
wenn erhebliche Vorteile, beispäelsweise eine zuverlässige .und fühl- . bare Erhöhung
seiner Tragkraft, erzielt werden können. Es ist daher ein ebenso bedeutsamer Fortschritt,
daß die Ausbildung des Nagels gemäß der Erfindung bei wesentlich erhöhter Leistungsfähigkeit
eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens zur Folge hat,. da dieser in einem
einzigen Arbeitsgang im Stanzverfa'hren serienweise hergestellt wird. Auch wird
für Nagelung und Leimung nur ein Arbeitsgang erforderlich, da hierzu eine einfache
Vorrichtung genügt, und es bedarf weder ,einer Vor- noch Nachbehandlung .des Nagels.
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Es zeigen die Abb. i, 2 und 3 eine Vorderansicht, einen Querschnitt
in Richtung der Linie A-B und eine Seitenansicht des Nagels gemäß der Erfindung
aus Flachstahl mit einer kreisrunden Lochung i und einer länglichen Lochung 2, deren
Breite sich zum Zweck -der Verstetifung der Lochwandungen nach .der Mitte zu gleichmäßig
verringert. Die längliche Lochung 2 kann auch ein oder mehrmals unterteilt sein,
wenn dieses aus Gründen der Versteifung. oder der besseren Verankerung des Nagels
zweckmäßig erscheint. Es ist :in allen Fällen der Nägel gemäß der Erfindung von
wesentlicher Bedeutung, daß Anzahl und Form der Lochungen sowie die Gestaltung der
Lochwandungen nach dem Größtmaß der erzielbaren Leimung und Haftfähigkeit sowie
der erforderlichen Nagelsteifigkent bemessen werden. Es verändert daher nicht das
Wesen der Erfindung, wenn Anzahl, Form und Gestaltung der Lochungen bzw. Lochwandungen
in einer anderen Ausführungsform ausgebildet werden als die in der Zeichnung dargestellten
und beschriebenen.
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Die Nägel werden vorzugsnweise mittels einer besonderen Gleitvorrichtung,
dlie ein Magazin zur Aufnahme der Nägel und der Leimflüssigkeit enthält, durch Schlag
oder maschinellen Druck eingetrieben und gleichzeitig ausgiebig verleimt. Um den
Leimfluß über die ganze Eindringtiefe der Lochungen zu gewährleisten,. sind Kerben
3 zur Auffüllung der Leimfiüssiü-eit vorgesehen, falls diese beim Eindringen des
Nagels von. dem Holz vorzeitig aufgesogen wird. Dieser Vorgang kann auch, falls
erforderlich, durch Einpressen der Leimflüssigkeit vor sich gehen.
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Da der Nagel' aus Flachstahl infolge seiner größeren Seitensteifigkeit
sich besonders für den Anschluß von Verbundhölzern mit sich kreuzendem Faserverlauf
eignen, ist eine vierseitige Abflachung der Nagelspitze q. zweckmäßig.
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Von der gleichen Art sind die beiden Nägel der Abb. q., 5 und 6, 7,
wovon jeder in einer Vorderansicht und einem Querschnitt dargestellt ist. Während
der Nagel der Abb. q,, 5 eckige Lochungen 5 aufweist,, die ebenso kreisförmig gestaltet
sein können, und die Querriegel 6 der Versteifung und Verankerung dienen, fördern
diese gleichzeitig den Leimfluß, indem sie wie Mitnehmer wirken.
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Bei dem Nagel der Abb. 6, 7 Übernehmen an den Seütenwandungen der
Doppellochung 7 angeordnete Zacken 8 die Aufgabe der Verankerung und der Mitnehmer.
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Abb. 8, 9 zeigen eine Vorderansicht und eine Draufsicht eines anderen
Ausführungsbeispneles des Nagelkopfes bei Nägeln aus Flachstahl. Zur Erhöhung
der
Anschlußkraft beim Eintreiben der Nägel sind am Kopfende an .den Schmalseiten austretende
Auskragungen g vorgesehen. Abb. 8 zeigt außerdem eine weitere Ausführungsform der
Lochungen durch eine sägezahnartLge Ausbildung der Lochwandungen,, während diese
in Abb. io wellenförmig gestaltet sind. Weiterhin zeigt Albb. io a die Draufsicht
auf eine vierseitig abgeflachte Nagelspiize`q. .für Nägel aus Flachstahl.
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Die Abb. 11, 12 und 13 zeigen eine Vorderansicht, einen. Querschnitt
und eine Seitenansicht des Nagels gemäß der Erfindung aus Bandstahl mit Z-förmigem
Querschnitt und einer durchlaufenden Rechtecklochung io im Steg ii, die ebenso auch
unterteilt sein !kann. Zu Verankerungszwecken sind bei diesem Nagel an ,den senkrechten
Lochwandungen versetzt angeordnete Nocken 12 als weiteres Beispiel einer möglichen
Lochgestaltung vorgesehen. Auch dieser Nagel ist bei entsprechender Dimensionierung
für den Anschluß sich kreuzender Verbundhölzer geeignet.
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Weitere der gezeichneten von Nägeln aus Bandstahl :der Abb. 1q., 15,
16 sowie 17, 18 und ig, 2o unterscheiden sich in ihrer konstruktiven Gestaltung
gegenüber dem Nagel der Abb. 11, 12 und 13 nur durch ihre besondere Querschnittsform
sowie die Anordnung und Anzahl der Lochungen. Sie sind vorzugsweise für den Ansahluß
von Hölzern mit gleichgerichteter Faser oder an Kopfholz verwendbar; ihre An!bringung
erfolgt auf gleiche Art und Weise, wie sie bei den Flachstahlnägeln gemäß der Erfindung
beschrieben ist. Beispielsweise hat der Nagel der Abb. 1q., 15 und 16 einen Z-förmigen
Querschnitt .mit geringer Steghöhe und breiteren Flanschen 13 zur Aufnahme der Lochungen
5, die durch ihre vermehrte Anzahl die Leimfläche erheblich vergrößern. Die in Abb.
16 dargestellte Seitenansicht der Nagelspitze zeigt eine Auskerbung 14 an der Stegkante,
die bezweckt, das Eindringen des Nagels beim Durchschneiden der Längsfasern des
Holzes zu erleichtern.
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Der Nagel der Abb. 17, 18 zeichnet sich infolge der halbkreisförmigen
Fl.anschenquerschnitte 13" durch eine größere Kantensteifigkeit aus. Da er dein
Z-förm.igen Querschnitt "ähnelt, mindert er außerdem den Lochleibungsdruak.
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Diese Eigenschaften hat der Nagel der Abb. ig, 2o mit wellenförmigem
Querschnitt in verstärktem Maße. Darüber hinaus gestattet seine besondere Querschnittsgestalt:ung
die denkbar größte Ergiebigkeit der Leimung.
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Die Abb.2i, 212, 23, 2q. sowie 25, 26 und 27 zeigen Nägel gemäß der
Erfindung aus Profilstahl, und zwar die Abb. 2i, 22 eine Vorderansicht und einen
Querschnitt eines Nagels mit kreuzförmigem Querschnitt, bei dem der Steg i i mittig
vorgesehen ist. Die rechteckigen Lochungen 5 sind hierbei nur an den Flanschen 13
vorgesehen.
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Abb. 23, 2q. zeigen eine Vorderansicht und einen Querschnitt eines
weiteren Nagels aus Profillstahl, der aus einem Blechstreifen zur Aufnahme der Lochungen
besteht und an Stelle der einen Schmalseite vorzugsweise zum Zweck der Längsaussteifang
eine rundnagelartige Verdickung 13' vorsieht, die in der Art des bekannten, Stahlnagels
gestaltet und mit einer Spitze versehen ist und der bekanntlich die Holzfaser nur
unwesentlich durchschneidet.
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Abb. 25, 26 zeigen den vorbeschriebenen Nagel aus Profilstahl in einer
Vorderansicht mit zugehörigem Querschnitt, wobei jedoch die Verdickung 13' an Stelle
der beiden Schmalseiten vorgesehen ist.
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Schließlich .zeigt die Abb. 27 den gleichgearteten Querschnitt der
Aöb.23, 2q., jedoch mit der Anordnung der Verdickung 13' inmitten des Blechstreifens
parallel zu seiner Längsrichtung. An Stelle der .runden Stege 13' 'können auch solche
mit quadratischem Querschnitt angeordnet werden.
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Als Werkstoff kann auch rostfreier Stahl verwandt werden, oder es
'kann ein Rostschutz vorgesehen sein.