NO179225B - Korrosjonsfast spiker for harde materialer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en nagle for inndriving i harde materialer, ifølge kravinnledningen.

Nagler av den her beskrevne type blir ved hjelp av kruttkraftdrevne inndrivingsapparater inndrevet i harde materialer, så som betong, stein, metall og liknende. På den ene side tjener naglene til feste av deler til disse harde materialer, og på den annen side kan de som tilkoplingselementer inndrives direkte i de harde materialer. I tilfellet med feste av deler oppviser naglene som oftest et flensliknende hode. Dersom de benyttes som tilkoplingselementer, kan hodet ha en gjenge eller et annet angrepsmiddel, så som eksempelvis en tverrboring. Det blir i slike tilfeller, dvs særlig når det foreligger gjenger, også snakket om bolter.

På grunn av belastningen ved inndrivingsforløpet blir det av disse nagler krevd at de oppviser en høy mekanisk styrke. Med henblikk på anvendelsene kreves dessuten en høy korrosjonsbestandighet. Disse to krav lar seg ikke forene med de hittil benyttede materialer. Man måtte finne et kompromiss i den retning at austenittiske stål kom til anvendelse til fordel for korro-sjonsbestandigheten, hvorved den noe for lave mekaniske styrke ved fremstillingen viste seg å være fordelaktig med hensyn til omformingen. Når det gjelder anvendelsen, er derimot den for lave mekaniske styrke en ulempe.

De kjente nitrogenlegerte, austenittiske stål, som ved siden av høy mekanisk styrke også oppviser en høy korrosjonsbestandighet, lar seg ikke uten videre benytte da de bare i liten grad er omformbare. De med henblikk på anvendelsen forlangte hodeformer lar seg således ikke fremstille med slike stål.

Fremstillingen av kostbare hodeformer, slik de er kjent eksempelvis fra US 2 353 315, bortfaller for de forannevnte stål på grunn av vanskeligheter ved fremstillingen. For disse kompliserte hodeformer blir det ifølge US 2 353 315 sørget for et lett omformbart eller omarbeidbart, mykt materiale som på. bestemt måte er forbundet med skaftet som likevel heller ikke oppviser noen høy mekanisk styrke. Ved de nagler som er kjent fra denne publikasjon, er det for skaftet også tilstrekkelig med et materiale med lavere mekanisk styrke, da det ikke dreier seg om nagler som inndrives i harde materialer i forbindelse med anvendelsen av kruttkraftdrevne inndrivingsapparater. En anvendelse av slike kjente nagler i forbindelse med kruttkraftdrevne inndrivingsapparater bortfaller allerede av økonomiske grunner, da det ved nagler for kruttkraftdrevne inndrivingsapparater for det meste dreier seg om masseanvendelser, slik at den kostbare fremstillingsmetode som er kjent fra US 2 353 315, ikke er egnet.

SE 350 104 beskriver en betongbolt med en plasthylse i det fremre område. Ved hjelp av den seige elastiske plasthylse skal det forhindres at hylsen sprekker ved inndriving av bolten i betongen.

SE 389 379 beskriver en spiker for kruttdrevne spikerpistoler, et sylindrisk skaft som utvides konisk mot den bakre ende og to i avstand fra hverandre på skaftet anordnede, tallerkenformede rondeller. Ved hjelp av de to rondeller og den bakre ende som utvides konisk, skal overskytende inndrivingsener-gi bygges ned for hindre at spikernes hoder kuttes av ved innskytingen. På denne måte skal det sikres en funksjonsdyktig og optisk godt utseende befestigelse, uavhengig av inndrivings-energien.

US 4 450 008 beskriver rustfrie austenittiske stål. Publikasjonen gir imidlertid ingen henvisning til bruk av stål for fremstilling av spiker innrettet for bruk med kruttdrevne spikerpistoler.

US 4 802 802 beskriver en spiker for kruttdrevne spikerpistoler med et langt skaft som utvider seg konisk mot bakenden. På skaftet er anordnet en hylse som har en flens i det fremre område og en trykksone i det bakre område. Hylsen har ytre gjenger. Under innskytingen kan hylsen forskyves aksialt på skaftet. Herved slår den konisk utvidede bakre ende mot trykk-sonen som derved deformeres aksialt. På denne måte klemmes hylsen mellom undergrunnen og skaftets ende. Ved hjelp av en på hylsens ytre gjenger skrudd mutter, kan en gjenstand som skal festes, fikseres på spikeren. Ved den spesielle utforming av spikeren med aksial forskyvbar hylse som har ytre gjenger, skal ulempene ved kjente spikre unngås, som har hoder med ytre gjenger som er fast forbundet med skaftet. Den her beskrevne utførelse angår imidlertid nettopp den type spiker hvis ulemper skal unngås ved modifikasjonen gjennom publikasjonen.

Ved utformingen av spikeren ifølge foreliggende oppfinnelse må det ikke inngås noe kompromiss med hensyn til en spikers styrke og korrosjonsbestandighet på den ene side og enkel bearbeidning på den annen side. Den todelte utforming med høyfast skaft og et hode med mindre hardhet som er enkelt å bearbeide, tillater en optimal utforming av spikeren.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en økonomisk fremstillbar, av skaft og hode bestående nagle som i fullt omfang oppfyller på den ene side kravene til korrosjonsbestandighet og på den annen side kravene til mekanisk styrke, og som dessuten kan fremstilles i overensstemmelse med vanlige kaldbearbeidelsesmetoder.

Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at skaftet, som består av et i forhold til hodet hardere materiale, består av et nitrogenlegert, austenittisk stål.

Slik det er kjent, oppviser de nitrogenlegerte, austenittiske stål både en høy korrosjonsbestandighet og en høy mekanisk styrke. Takket være den todelte utførelsesform, dvs delingen av hode og skaft, kan den ifølge oppfinnelsen foreslåtte nagle fremstilles ved hjelp av kaldbearbeidelse. Hodet, som består av et i og for seg kjent korrosjonsbestandig stål, fortrinnsvis et austenittisk, rustfritt stål, kan kaldbearbeides i overensstemmelse med de hittil kjente metoder. På skaftet, som består av nitrogenlegert, austenittisk stål, kan det ved hjelp av kald- eller halwarmbearbeidelse stukes i det minste en liten flens eller ansats, slik at det mellom skaft og hode kan fremstilles en formbestemt forbindelse som oppfyller kraftover-føringsverdiene.

For lettelse av inndrivingsmetoden ved hjelp kruttkraftdrevne inndrivingsapparater oppviser nagleskaftet fortrinnsvis en forskyvbart anordnet rondell eller skive hvis ytterdiameter svarer til hodets ytterdiameter. Ved hjelp av denne avstem-ning av ytterdiametrene til rondell og hode kan det inne i det kruttkraftdrevne inndrivingsapparat oppnås en topunktføring, slik at inndrivingsforløpet og den kravoppfyllende inndriving av naglene derved lettes.

Da hodet på naglene ifølge oppfinnelsen tjener både som anslag for deler som skal festes, og som angrepsmiddel, kan hodet fortrinnsvis være forsynt med en gjenge, idet denne gjenge hensiktsmessig er anordnet på hodets mantel. Derved kan det på hodet påskrues en mutter, en gjengehylse eller liknende. I stedet for en på mantelen anordnet gjenge kan man tenke seg også å

forsyne hodet med en indre gjenge.

Det nitrogenlegerte, austenittiske stål som ifølge oppfinnelsen benyttes for skaftet på de omtalte nagler, har fortrinnsvis et innhold på 2-22 % Mn, 1-3 % Mo, 0,2-1,2 % N, 15-26 % Cr og 0-17 % Ni. Disse legeringsandeler innvirker på stålet

på den måte at det oppviser de forlangte egenskaper med hensyn 3 til mekanisk styrke og korrosjonsbestandighet, og likevel - selv om det er bare i liten grad - kan omformes.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen som viser utførelseseksempler, og

der figur 1 viser en nagle hvis skaft i det bakre område oppviser

> et hode, figur 2 viser en nagle på hvis skaft det i det fremre område er forskyvbart anordnet et hode, og figur 3 viser en nagle hvis skaft i det bakre område bærer et hode med en gjenge på mantelen.

Den nagle som fremgår av figur 1, oppviser et skaft 1 ) hvis bakre område er forsynt med et hode 2, og hvis fremre område er forsynt med en rondell eller skive 3. Slik figuren viser, oppviser skaftet 1 i det bakre område en på skaftet formet flens la som tjener til å fremstille en formbestemt forbindelse med

hodet 2. Ved denne flens la dreier det seg om en omforming som j nettopp lar seg fremstille ved de ifølge oppfinnelsen benyttede,

nitrogenlegerte, austenittiske stål. På grunn av den høye mekaniske styrke av det benyttede stål er flensen la i fullt omfang tilstrekkelig til i samvirke med hodet 2 å sikre de

fordringstilfredsstillende kraftoverføringsverdier.

) Den i det fremre område av skaftet 1 anordnede skive 3

består av økonomiske grunner fortrinnsvis av plast, da den bare tjener til føring under naglens inndriving. Etter avsluttet inndrivingsforløp har skiven 3 ikke lenger noen funksjon, slik

at materialet i tilfelle av anvendelse av plast kan velges slik s at det kan fortrenges ved hjelp av deformasjon.

Figur 2 viser en nagle hvis skaft 4 i det bakre område bærer en rondell eller skive 5, og i det fremre område bærer et hode 6. Slik som foran nevnt, tjener skiven 5 også her bare til føring under inndrivingsforløpet, og blir i tilfelle av anven-deise av plast i løpet av dette inndrivingsforløp automatisk fjernet fra skaftet 4.

Skaftet 4 oppviser også her en flens 4a som fortrinnsvis er fremstilt ved hjelp av kaldbearbeidelse, og som i samvirke med hodet 6 tjener til å sikre kraftoverføringsverdiene. Hodet 6, som i det foreliggende eksempel er anordnet i det fremre område av skaftet 4, kan i løpet av inndrivingsforløpet forskyves langs skaftet 4, slik at det etter avsluttet inndrivingsforløp blir liggende i det bakre område av skaftet 4 og dermed kommer til anlegg mot flensen 4a. Det blir dermed oppnådd en til figur 1 svarende stilling av hodet 6 først etter avslutning av inndri-vingsf orløpet .

Den nagle som fremgår av figur 3, oppviser et hode 8 i det bakre område av sitt skaft 7. Dette hode 8 har en gjenge 8a på sin mantel eller overflate. En flens 7a gjør også her tjeneste som formbestemt forbindelse mellom hode 8 og skaft 7. I det fremre område av skaftet 7 tjener en fortrinnsvis av plast bestående rondell eller skive 9 til føring under inndrivingsfor-løpet. I tilfelle av anvendelse av plast for skiven 9 kan denne under inndrivingsforløpet ved hjelp av deformasjon også her fortrenges eller avsplintres.

I stedet for anvendelsen av plast for rondellene eller skivene har man også den mulighet å benytte seg av et enkelt metall. Ved dette metall kan det dreie seg om et helt underord-net, lett deformerbart materiale, da disse rondeller eller skiver har en ren føringsfunksjon som må oppfylles bare under inndri-vingsf orløpet .

Som eksempler på materialer til skaftet kan følgende komme i betraktning: P 500 fra firma Bohler med: 24 % Cr, 15 % Ni, 4 % Mn, 2 % Mo og 0,45 % N, samt P 900 fra firma VSG med: 18 % Cr, 18 % Mn, 2 % Mo og 0,75 % N. De forannevnte materialer har styrkeverdier av størrelsesorden 2 000 N/mm<2>.

Claims (5)

1. Nagle for inndriving i harde materialer, så som betong, stein, metall og liknende, omfattende et skaft (1, 4, 7) og et av skaftet (1, 4, 7) aksialt gjennomboret hode (2, 6, 8) som overstiger dette i diameter, idet materialet i skaftet (1, 4, 7) er hardere i forhold til materialet i hodet (2, 6, 8), KARAKTERISERT VED at skaftet (1, 4, 7) består av et nitrogenlegert, austenittisk stål.

2. Nagle ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at nagleskaftet (1, 4, 7) bærer en forskyvbart anordnet rondell (3, 5, 9) hvis ytterdiameter svarer til ytterdiameteren av hodet (2, 6, 8).

3. Nagle ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at hodet (8) har en gjenge (8a).

4. Nagle ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at gjengen (8a) er anordnet på hodets (8) mantel.

5. Anvendelse av et nitrogenlegert, austenittisk stål som skaft (1, 4, 7) for nagler ifølge krav 1-4 med et innhold på 2 til 22 % Mn, 1 til 3 % Mo, 0,2 til 1,2 % N, 15 til 26 % Cr og 0 til 17 % Ni.