DE2932964A1

DE2932964A1 - METHOD FOR PRODUCING NAILS

Info

Publication number: DE2932964A1
Application number: DE19792932964
Authority: DE
Inventors: Lars Rabe
Original assignee: Nordisk Kartro AB
Current assignee: Nordisk Kartro AB
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1980-02-28
Also published as: PL217788A1; DK162264C; ES8100922A1; IT1122763B; NO168631B; AU4988879A; GR69723B; NO168631C; GB2034223B; SE7808672L; DK162264B; FR2435303A1; JPS5548439A; FI792530A; GB2034223A; AR217951A1; NO792634L; PT70057A; IT7925114A0; DK330279A

Description

Verfahren zur Herstellung von NägelnMethod of making nails

Bei der Fertigung von Näg ein wurde zwecks Erhöhung der Haltekraft schon eine Reihe von unterschiedlichen Maßnahmen ergriffen. Als Beispiele derartiger Maßnahmen seien die Ausbildung einer Schneidfläche, einer profilierten Oberfläche sowie die Ausbildung einer Nockenoberfläche bei Nägeln und die Ausbildung eines vollständig gedrillten Nagelschaftes erwähnt. Diese Maßnahmen zur Erhöhung der Haltekraft wurden im allgemeinen so getroffen, daß dem Problem, was tatsächlich geschieht, wenn die Nägel in Holz eingetrieben werden, d.h. der Wirkung der Nägel auf die Holzfasern sowie der Reaktion der Holzfasern auf die Nageloberfläche, insbesondere der Fähigkeit ihres Eingriffs mit dem Nagelschaft, nur eine geringe oder keine Beachtung geschenkt wurde. Die Beachtung dieses Problems ist jedoch wichtig, da die Nagelverbindung infolge der unterschiedlichen Last- und Wetterbedingungen, etc. zum "Arbeiten" neigt.In the manufacture of Näg a was made for the purpose of increasing the holding force has already taken a number of different measures. Examples of such measures are the formation of a cutting surface, a profiled one Surface as well as the formation of a cam surface in nails and the formation of a completely drilled nail shaft mentioned. These measures to increase the holding force were generally taken so that the problem what actually happens when the nails are driven into wood, i.e. the action of the nails on the wood fibers as well as the reaction of the wood fibers to the nail surface, in particular the ability of their engagement with the nail shaft, Little or no consideration was given. However, it is important to be aware of this problem because the nail connection tends to "work" due to the different load and weather conditions, etc.

Deutsche Bank (München) KIo 51/61070Deutsche Bank (Munich) KIo 51/61070

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13 QP,13 QP,

Eine Nagelausführung wurde vorgeschlagen, die eine sehr große Haltekraft aufweist, auch wenn sie sehr lange verwendet wird. Bei Nägeln dieses Typs ist der Nagelschaft längs des größeren Bereichs seiner Länge oder längs seiner gesamten Länge mit keilförmig vorstehenden Prägungen versehen , deren Spitze zur Ilagelspitze hin ausgerichtet ist und die in Umfangsrichtung und in Längsrichtung des Nagelschafts derartig beabstandet sind, daß der Querschnitt des Nagelschafts im wesentlichen konstant längs der gesamten Länge des Nagelschaftes ist. Derartige Nägel können durch ein Kalt-Stauch- bzw. -Pressverfahren unter Verwendung von Kaltpre ßformen gefertigt werden, die mit sehr großer Kraft gegen den drahtförmigen Rohling von dessen Seiten gepreßt werden, so daß die keilförmigen Prägungen in einer Art eines (Künz-) Prägevorgangs ausgebildet werden. Ein derartiger Kaltpreßvorgang schafft gewisse Vorteile beim Enderzeugnis, ist in der Praxis jedoch so teuer, daß er im Hinblick auf den Abnehmerpreis des Enderzeugnisses nicht anwendbar ist.A nail design has been proposed that has a very large holding force, even when is used for a very long time. When nails of this type is the nail shaft is wedge-shaped along the greater part of its length or along its entire length provided protruding embossments, the tip of which is aligned towards the Ilagel tip and which in the circumferential direction and are spaced in the longitudinal direction of the nail shaft such that the cross section of the nail shaft is substantially constant along the entire length of the nail shaft. Such nails can be through a Cold upsetting or pressing process using Kaltpre ßformen are made with very great force against the wire-shaped blank are pressed from the sides, so that the wedge-shaped Embossings are formed in a type of (coin) embossing process. Such a cold pressing process creates certain advantages in the end product, but is so expensive in practice that it is in terms of the customer price of the final product is not applicable.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Nägel des vorstehend allgemein beschriebenen Typs, durch das Nägel vergleichsweise billig gefertigt werden können und gleichzeitig verschiedene Vorteile hinsichtlich der Qualität des Enderzeugnisses erhalten v/erden.The object of the invention is to provide a method for producing nails of the above generally described type by which nails can be manufactured comparatively cheaply and at the same time different Benefits in terms of the quality of the end product are obtained.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs.The object on which the invention is based is achieved by the features of the characterizing part of the main claim.

010009/085010009/085

- b - β 9853 2932364- b - β 9853 2932364

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawing explained in more detail; it shows:

Pig· 1 eine schematische Gesamtansicht eines Walzwerkes zur Fertigung von Nägeln gemäß der Erfindung, Pig · 1 is an overall schematic view of a Rolling mill for the manufacture of nails according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Teilansicht von drei wechselseitig zusammenwirkenden Walzen, Fig· 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines drahtförmigen Nagelrohlings während der Herstellung,2 is a schematic partial view of three mutually interacting rollers, Fig. 3 is a schematic perspective view a wire-shaped nail blank during production,

Fig. 4a, 4b und 4c schematische Querschnitte des Rohlings nach Fig. 3 in den Ebenen 4a-4a, 4b-4b bzw. 4c-4c in Fig. 3,4a, 4b and 4c are schematic cross-sections of the blank according to FIG. 3 in the planes 4a-4a, 4b-4b or 4c-4c in Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische vergrößerte Darstellung eines Teils eines Axiallängenabschnitts des fertigen gewalzten Nagelrohlings,5 shows a schematic enlarged illustration of part of an axial length section of the finished rolled nail blank,

Fig. 6, 6a und 6b schematische Querschnitte eines Drahtrohlings, eines ersten Walzschrittes eines anderen Verfahrens bzw. eines zweiten Walzschrittes dieses Verfahrens, und6, 6a and 6b are schematic cross-sections of a wire blank, a first rolling step of a another process or a second rolling step of this process, and

Fig. 7 und 7a einen Teilquerschnitt eines Walzenrandteils bzw. einen Schnitt eines Zwischenrohlings, der beim ersten Verfahrensschritt gemäß Fig. 6a geformt wird.7 and 7a show a partial cross-section of a roll edge part or a section of an intermediate blank, which in the first method step according to Fig. 6a is formed.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Drahtwalzanlage mit einer Speichertrommel 10, einem Streck- oder Reckwerk 11, einem Profilwalzwerk 12 mit zwei Walzenständern A und B, einem Krafttrommelstand 13 sowie einer Wickeltrommel 14. Der drahtförmige Nagelrohling läuft durch die Anlage in Richtung des Pfeils 15 der Fig. Der Nagel wird in Richtung des Pfeils 16 der Fig. 3 bewegt. Fig. 1 shows schematically a wire rolling plant with a storage drum 10, a drafting or stretching unit 11, a profile rolling mill 12 with two roll stands A and B, a power drum stand 13 and one Winding drum 14. The wire-shaped nail blank runs through the system in the direction of arrow 15 in FIG. The nail is moved in the direction of arrow 16 in FIG. 3.

η _ η _

Insbesondere in Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 wird der Walzvorgang wie folgt durchgeführt:With particular reference to Figures 1 and 3, the rolling process is carried out as follows:

Das draht- bzw. gewindeförmige Rohmaterial mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt gemäß Fig. 4-a gelangt vom Reckwerk 11 zum ersten Walzenständer A des Walzwerks 12, bei dem es einen Querschnitt mit einer Vielzahl von (hier drei) in Umfangsrichtung beabstandeten Vorsprüngen 17 erhält, die voneinander über im Querschnitt im wesentlichen gerade Begrenzungslinien 18 gemäß Fig. 4b beabstandet sind. Während des Walzvorgangs tritt ein plastischer Materialfluß im Rohling ein, zum einen seitlich und zum anderen in Längsrichtung, wobei sich der Materialfluß selbst in einer Veränderung der Querschnittsform und auch in einer Längung des Drahtrohlings entsprechend einer Querschnittsflächenverringerung um 10 bis 20 %, vorzugsweise um etwa 15 %,zeigt.The wire-like or thread-like raw material with a preferably circular cross-section according to FIG. 4-a passes from the stretching unit 11 to the first roll stand A of the rolling mill 12, in which it has a cross-section with a plurality of (here three) projections 17 spaced apart in the circumferential direction, which are spaced apart from one another by delimitation lines 18 which are essentially straight in cross section as shown in FIG. 4b. During the rolling process, a plastic flow of material occurs in the blank, on the one hand laterally and on the other hand in the longitudinal direction, the material flow changing itself in a change in the cross-sectional shape and also in an elongation of the wire blank corresponding to a cross-sectional area reduction of 10 to 20 %, preferably by about 15 %,shows.

Anschließend wird unter Eingriff mit den Vorsprüngen 17 der zweite Walsschritt beim Walzenständer ß ausgeführt, durch den keilförmige Rampen 19 mit Hilfe der Waisen 20, 21, 22 gemäß den Fig. 1 und 2 aufgeprägt v/erden, deren gegenseitig aufeinander zu weisende Umhüllungsoberflachen mit Prägeform-Mafcrixhohlräumen mit einer Form versehen sind, die der Form der keilförmigen Rampen 19 entspricht. Auch tritt in diesem Falle eine gewisse Querschnittsflächenverringerung ein, nämlich um 10 bis 20 %, vorzugsweise um etwa 15 %. Bei diesem Schritt ist es wesentlich, daß die Walzen 20, 21, sich synchron drehen und die Form-Matrixhohlräume der Walzen derart ausgestaltet und angeordnet sind, daß die Querschnittsfläche des Rohlings (nach dem Walzenständer B) längs der gesamten Länge des Rohlings im wesentlichen konstant ist, unabhängig davon, welcher Schnitt betrachtet wird, wobei jedoch die tatsächliche Form des Querschnitts in Abhängigkeit von den keilförmigen Rampen variiert.Then the second whale step is carried out at the roll stand ß, engaging with the projections 17, through which the wedge-shaped ramps 19 are impressed with the help of the orphans 20, 21, 22 according to FIGS -Mafcrix cavities are provided with a shape that corresponds to the shape of the wedge-shaped ramps 19. In this case, too, a certain reduction in cross-sectional area occurs, namely by 10 to 20 %, preferably by about 15 %. In this step it is essential that the rollers 20, 21 rotate synchronously and the mold matrix cavities of the rollers are designed and arranged such that the cross-sectional area of the blank (after the roller stand B) is substantially constant along the entire length of the blank regardless of which section is being considered, but the actual shape of the section will vary depending on the wedge-shaped ramps.

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Fig. 5 veranschaulicht schematisch einen Teillängsschnitt des Nagelrohlings und zeigt Einzelheiten der Form der keilförmigen Rampen. Der Winkel 23 zwischen den hinteren Rampenoberflächen und der Mittellinie CL liegt zwisehen 75° und 90°, vorzugsweise bei etwa 85 , während der Winkel 24- zwischen den vordersten,auf die Nagelspitze zu gerichteten Rampenoberflächen und der Mittellinie CL des Rohlings zwischen 5 und 15/ vorzugsweise bei etwa 10, liegt.Fig. 5 schematically illustrates a partial longitudinal section of the nail blank and shows details of the shape the wedge-shaped ramps. The angle 23 between the rear ramp surfaces and the center line CL is in between 75 ° and 90 °, preferably at about 85, while the angle 24- between the foremost, directed towards the nail tip Ramp surfaces and the center line CL of the blank between 5 and 15 / preferably around 10, lies.

Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei erwähnt, daß der Umfangsrandteil der Profilwalzen 20, 21, 22 den Querschnitt nicht vollständig füllt, sondern einen Halbwinkel mit einer Kegeligkeit bzw. Verjüngung von 59° aufweist, so daß bestimmte Einstellmöglichkeiten gegeben sind.In particular with reference to Fig. 2 it should be mentioned that the peripheral edge part of the profile rollers 20, 21, 22 does not completely fill the cross-section, but rather a half-angle with a taper or taper of 59 °, so that certain setting options are given.

Es ist gemäß den Fig. 6 bis 6b auch möglich, einen Drahtrohling 30 mit zumindest im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt einem Längsrillungs- oder Aussparungsvorgang gemäß Fig. 6a zu unterziehen und zwar unter Verwendung von drei oder einer anderen zweckmäßigen Anzahl von Walzen 31» 32, 33 ₅ die in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind.It is also possible according to FIGS. 6 to 6b to subject a wire blank 30 with an at least substantially circular cross-section to a longitudinal grooving or recessing process according to FIG. 6a, using three or another suitable number of rollers 31 »32, 33 ₅ which are evenly spaced in the circumferential direction.

Diese Walzen längen den Drahtrohling und bewirken Längsoberflächenbereiche, die infolge des darauf ausgeübten Walzvorgangs gehärtet werden. Anschließend wird der Rohling weiter in einem zweiten Walzschritt mit Hilfe von Prägematrixwalzen 37 ₅ 38, 39 gemäß Fig. 6b gewalzt, die den vorstehend beschriebenen Prägewalzen gleichen. Der V/alzvorgang des zweiten Verfahrensschritts gemäß Fig. 6b wird in einer V/eise ausgeführt, daß die Rillenoberflächen 34-, 35, 36 fast auf eine flache oder nach außen ausgebauchte Gestalt zurückgehen.These rollers elongate the wire blank and cause longitudinal surface areas which are hardened as a result of the rolling process exerted thereon. Subsequently, the blank is further rolled in a second rolling step with the aid of embossing matrix rollers 37 ₅ 38, 39 according to Fig. 6b, which are similar to the embossing rollers described above. The rolling process of the second method step according to FIG. 6b is carried out in such a way that the groove surfaces 34-, 35, 36 almost go back to a flat or outwardly bulged shape.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

β 9&8329Θ4β 9 & 8329Θ4

Im Vergleich zur ersten Ausführungsform tritt bei dieser zweiten Ausführungsform ein wesentlich größerer Materialfluß, eine stärkere Aushärtung des Materials durch Walzen sowie eine wesentlich größere Materialergiebigkeit ein, d.h. eine größere Menge an Nägeln mit verbesserten Eigenschaften pro Kilogramm Rohmaterial.Compared to the first embodiment occurs in this second embodiment is a much larger one Material flow, a stronger hardening of the material by rolling as well as a much higher material yield one, i.e. a larger number of nails with improved properties per kilogram of raw material.

Wie vorstehend ausgeführt, sollten die Rohlinge in der Querschnittsfläche verringert und gelängt werden. Diese Parameter können wie folgt berechnet v/erden:As stated above, the blanks should be reduced in cross-sectional area and elongated. These parameters can be calculated as follows:

R = Flächenverringerung in % R = area reduction in %

LR = Längung infolge Flächenverringerung F1 = Querschnittsfläche des eintretenden Drahtrohlings F2 = Querschnittsfläche des austretenden Drahtrohlings V1 = EingangsvolumenLR = elongation due to reduction of area F1 = cross sectional area of a blank wire passing F2 = cross-sectional area of the passing of the blank wire input V1 = volume

V2 = AusgangsvolumenV2 = initial volume

D1 = EingangsdurchmesserD1 = inlet diameter

D2 = Ausgangsdurchmesser
20D2 = starting diameter
20th

Area reduction

P1 — Ti¹P
R = x 100 = % VerringerungP1 - Ti ¹ P
R = x 100 = % reduction

LängungElongation

V1 = V2 χ LRV1 = V2 χ LR

tu V1 D1² x(/7 4-)x L D1² _c, tu V1 D1 ² x (/ 7 4-) x L D1 ² _c ,

LR = ψτ = —«—^j = —2 = ^c/o LR = ψτ = - «- ^ j = —2 = ^c / o

^{Vd d} ( ) χ L ^d ^{Vd d} ( ) χ L ^d

example

Durchmesser des eintretenden Drahtrohlings = 5,0 mm Durchmesser des austretenden Drahtrohlings = 4,5 mmDiameter of the incoming wire blank = 5.0 mm Diameter of the emerging wire blank = 4.5 mm

R = ^{x 10}° = ¹⁸'3 ^ Verringerung ₂ R = ^{x 10} ° = ¹⁸ '3 ^ decrease ₂

Längung LR = ₇^ = ^|^ = 1Elongation LR = ₇ ^ = ^ | ^ = 1

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

- ίο - β 9φ3329δ4- ίο - β 9φ3329δ4

Bei vorgenannten Angaben wurde angenommen, daß
ein im Querschnitt im wesentlichen kreisförmiger Drahtrohling verwendet wird. Selbstverständlich liegt es im
Bereich der Erfindung, wenn mit einem Draht mit in Längsrichtung abgeflachten oder gerillten Oberflächenbereichen begonnen und lediglich nach dem zweiten vorgenannten
Walzschritt verfahren wird.In the case of the above, it was assumed that
a wire blank which is substantially circular in cross section is used. Of course it is in the
Area of the invention when started with a wire with longitudinally flattened or grooved surface areas and only after the second aforementioned
Rolling step is proceeded.

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ORIGINAL INSPECTED ORIGINAL INSPECTED

Claims

-Ί. Process for the production of nails with wedge-shaped ramps along the entire length oiler of the greater part of the nail shaft, wherein the tips of the ramps are aligned with the nail tip and the ramps preferably along a helical line (helix) around the Stevenage! Disposed shaft terized by

a rolling of a wire or thread-shaped blank (preferably with a circular cross-section) in a first rolling step to give the blank a cross-sectional shape with a plurality of circumferentially spaced projections (17), depressing the protrusions (1?) in a second Rolling step, while at the same time the wedge-shaped ramps (19) and the cross-sectional area are stamped on of the blank is reduced using rollers, the cladding surfaces of which are provided with inertial matrix cavities are provided corresponding to the wedge-shaped ramps (19), the distance between the Matrix cavities of the rollers of the second step of this kind is chosen that the cross-sectional area of the finished rolled blank at every point along the length

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Ha / 9

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B 9853

ge of the blank is substantially constant, and cutting the rolled blank to form of nails provided with a head.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the wire-shaped blank in the first rolling step in the cross-sectional area by 10 to 20 5 >>, preferably by about 15%.

3 · The method according to claim 1, characterized in that the area reduction in the first Rolling step by rolling out flat surface areas takes place between the projections (17).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the blank in the first rolling step has a generally triangular cross-sectional shape is given with three projections, which in cross-section substantially straight boundary lines (18) are spaced from each other.

5. The method according to any one of claims 1 to 4-, characterized in that the second rolling step an area reduction of 10 to 20 #, preferably by about 15%.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the wedge-shaped ramps (19) in the second rolling step a shape corresponding to an angle of 75 to 90 °, preferably about 85 °, between the rear ramp surfaces and the centerline (GL) of the blank.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the wedge-shaped ramps

(19) in the second rolling step, a shape corresponding to an angle of 5 to 15 ° preferably about 10 °,

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~ ^7j ~ β 9853 2932934

between the foremost rainpen surfaces facing the hail top and the center line (CL) of the Nagels is granted.

8. Nails with wedge-shaped ramps along the entire length or the greater part of the nail shaft, wherein the top of the ramps is oriented towards the hail top and the ramps preferably along one Helix are arranged around the nail shaft, characterized in that zv / ischen in the circumferential direction adjacent wedges at least narrow longitudinal surface areas are formed, which by rolling the blank between uniformly in the circumferential direction spaced, radially operating rollers are hardened.

9. Nail according to claim 8, characterized in that that the longitudinal surface areas correspond to the bottom or Are base surface areas of longitudinal grooves.

10. Nail according to claim 8, characterized in that the longitudinal surface areas gently into the Skip surface areas that contain the wedges.

11. Nail according to claim 8, characterized in that the longitudinal surface areas on substantially set back the same external shape as the surfaces containing the wedges.

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