CZ2012492A3

CZ2012492A3 - Způsob vytváření hřebíků spojovaných do pásu a hřebík

Info

Publication number: CZ2012492A3
Application number: CZ2012-492A
Authority: CZ
Inventors: SlavomĂr Magiera
Original assignee: Herco Sp. Z O.O.
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-01-02
Also published as: CZ306834B6; PL399260A1; PL222032B1

Abstract

Způsob vytváření hřebíků (1) spojovaných do pásu, ve kterém jsou hřebíky mající dřík (2), hlavu (3) a hrot (4). Hřebíky (1) se potahují kovovou ochrannou vrstvou (7), v místě spojování hřebíků do pásu se odstraňuje vnější vrstva dříku (2) hřebíku a spojuje se drátem (8) do pásu pro strojové zatloukání přivařením ke spojovacímu drátu (8). V místě spojování hřebíků (1) do pásu se odstraňuje kovová ochranná vrstva (7) pouze na části její tloušťky. Hřebík (1) s dříkem (2), hlavou (3) a určený k spojování hřebíků (1) do pásu a potažený kovovou ochrannou vrstvou (7) má v místě spojení se spojovacím drátem (8) do pásu tloušťku kovové ochranné vrstvy (7) menší než ve zbývající části dříku (2) hřebíku (1). Tloušťka ochranné vrstvy (7) má být od 0,5 do 3 .mi.m, s výhodou 1 .mi.m, přičemž ji na styčném místě se spojovacím drátem (8) tvoří difúzní vrstva (6) zinku tvořícího protikorozní vrstvu s ocelí tvořící materiál dříku (2) hřebíku (1).

Description

Předmětem vynálezu je způsob vytváření hřebíků spojovaných do pásu a hřebíků určených k vytváření pásu používaného v automatických zařízeních na zatloukání hřebíků.

Dosavadní stav techniky

Z dokumentů EP 0672482A, US 3083369A, US 5482420A a US 7618222 B2 jsou známa řešení, ve kterých jsou hřebíky, které mají dřík, hlavu a hrot, spojeny dohromady do pásu pomocí přivařených drátů. Pásy se spojenými hřebíky jsou používány v automatických zařízeních na zatloukání hřebíků. Takové řešení je velmi užitečné při veškerých pracích, kde je nezbytné zatloukání většího množství hřebíků během krátkého času. Snižují se jednak pracovní náklady na vykonání určeného úkolu, a také dochází ke snížení únavy pracovníka.

Spojování hřebíků do pásu může probíhat různým způsobem, například jejich slepováním do odpovídajícího materiálového pásu. Avšak nejvíce rozšířeným způsobem spojování hřebíků je použití dvou paralelních drátů, které mohou být přivařeny k dříkům hřebíků v určené vzdálenosti, shodné s požadavky zařízení používajícího pás s hřebíky. Takové dráty se spojují s dříkem hřebíku přivařením, s využitím elektrických elektrod. Pro zajištění odpovídajících podmínek práce pásu s hřebíky v zařízení na zatloukání hřebíků a také pro zvětšení kontaktu povrchu spojovacího drátu a dříku hřebíku lze hřebíky nařezat v místě přivaření drátu spojujícího hřebíky do pásu. Spojující drát se přiván k dříku hřebíku v místě nařezání. Vytváří to

-2lepší podmínky pro proces svařování s ohledem na zvětšení styčného povrchu tenkého drátu spojujícího povrch dříku hřebíku.

Je dobré, pokud se hřebíky v pásech vyznačují také vysokou odolností vůči korozi, a to nejenom během skladování před použitím, ale také po použití, tím se udržuje hřebíky spojený předmět v dobrém stavu co nejdéle. Z tohoto důvodu jsou hřebíky chráněny před korozí. Jednou z nejvíce rozšířených metod ochrany hřebíků před korozí je jejich potažení kovovou ochrannou vrstvou, kterou je vrstva zinku. Pozinkování ponořením (žárové pozinkování) je nyní nejefektivnější a nejekonomičtější ochranou oceli před korozí. Zinek je ukládán na povrch čistého hřebíku z nízkouhlíkové oceli ponořením v tekutém zinku (teplota tavení zinku 419,5°C). Hřebíky pozinkované žárem mají povlak zinku tloušťky minimálně 55 pm až 100 pm.

Proces svařování hřebíků je obecně známý a není velkým problémem, pokud jde o obyčejné hřebíky. Problém vzniká ve chvíli, kdy ocelový drát musí být přivařený k dříku hřebíku vrstvou zinku.

S ohledem na ekonomičnost by měla být rychlost svařování o velikosti přibližně 2000 ks/min. V takovém procesu je mnoho omezení, která dodatečně ztěžují operaci. Jedním z hlavních problémů je čas, ve kterém musí následovat přivaření hřebíku k ocelovému drátu. Čas, který je potřeba k využití při rychlosti 2000 ks/min, je přibližně 5 ms. Takový čas je dostačující pro operaci na hřebících bez zinku. Pro přivaření hřebíků se zinkem je však potřebný delší čas na roztavení zinku a na přivaření ocelového drátu k hřebíku. Na roztavení zinku je zapotřebí cca 3ms. Po roztavení zinku a jeho částečném odpaření je ocelový drát přitlačen k hřebíku a následuje příslušný proces svařování během 4 až 5 ms. Jak je vidět, celkem činí doba takovéhoto procesu přibližně 8 ms.

-3- *: *./ ‘ ' · <, « « « ' * ^w * *· ·· ·· · * · · ·*· ·

Druhým omezením je svařovací proud, kdy se svařuje drát s hřebíkem. Příliš malý proud způsobí, že se zinek neroztaví a ocelový drát se k hřebíku nepřivaří. Příliš velký proud zase způsobí přetavení zinku, a následně přepálení drátu, který má být přivařený k hřebíku, což způsobí, že takový produkt se stane odpadem.

Jiným omezením je průměr drátu, který je používán k svařování. Je používán drát o průměru cca 0,7 mm - je to nejoptimálnější rozměr drátu při spojování hřebíků o průměru 2,1 až 4,2 mm. V procesu svařování lze použít drát s větším průměrem, což je na jednu stranu výhodné z toho důvodu, že lze zvětšit svařovací proud, ale na druhou stranu je potřeba větší síly při trhání drátu během zatloukání hřebíku pistolí (zatloukacím zařízením). Omezená síla zatloukání způsobí, že pokud je drát příliš silný, nedojde k jeho přetržení a hřebík se v zařízení zablokuje. Pokud se zmenší průměr drátu, musí se zmenšit proud, aby nedošlo k jeho přepálení během svařování.

Jedním ze způsobů postupu s pozinkovanými hřebíky je odstraňování vrstvy dříku hřebíku společně se zinkovou ochrannou vrstvou. Avšak takový postup způsobí, že v místě spojení drátů s dříkem hřebíku vzniká oblast hřebíku, která není zabezpečená proti korozi. Způsobí to rychlé započetí procesu koroze v místě spojení drátů s hřebíky do pásu jednak během skladování před použitím, ale i po umístění hřebíku na jeho místo určení.

To všechno vytváří určité problémy ve výrobě hřebíků v pásech, což má za následek jejich vysokou cenu a často nízkou kvalitu.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je takový způsob vytváření hřebíků spojovaných do pásu a hřebíku určeného k vytváření pásu, který umožňuje bezproblémové vytváření

-4pásu obsahujícího hřebíky potažené ochrannou vrstvou bez snižování odolnosti vůči korozi a s velkou výrobní rychlostí. Cílem vynálezu je také zlepšení známých řešení vytváření pásů obsahujících hřebíky a rozšíření jejich rozsahu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že při vytváření hřebíků spojovaných do pásu, ve kterém jsou hřebíky mající dřík, hlavu a hrot, který se potahuje kovovou ochrannou vrstvou, se v místě spojování hřebíků do pásu odstraňuje vnější vrstva dříku hřebíku a spojuje se drátem do pásu pro strojové zatloukání přivařením ke spojovacímu drátu, přičemž v místě spojování hřebíků do pásu se odstraňuje kovová ochranná vrstva pouze na části její tloušťky.

Vhodné je, když je odstraňována část kovové ochranné vrstvy, kterou tvoří vrstva zinku.

Vhodné je také, když je odstraňována část zinkové kovové ochranné vrstvy nanesené metodou žáru.

Je vhodné, když je odstraňována část kovové ochranné vrstvy a je ponechávána vrstva o tloušťce od 0,5 do 3 pm.

Je také vhodné, když je odstraňována část kovové ochranné vrstvy a je ponechávána vrstva o tloušťce 1 pm, kterou je difúzní vrstva.

Je vhodné, když je část kovové ochranné vrstvy odstraňována mechanicky.

Vhodně se také část kovové ochranné vrstvy odstraňuje mechanicky přes vytlačování kotoučem odstraňujícího zařízení.

Další vhodná vlastnost se projevuje tím, že hřebíky se spojují do pásu přivařením dvou spojovacích drátů probíhajících paralelně, přičemž pro každý spojovací drát se odstraňuje z dříku hřebíku ochranná kovová vrstva pouze na části její tloušťky.

- 5 Částečné odstraňování vrstvy má neočekávaný pozitivní vliv na vytvářený pás spojených hřebíků takovým způsobem, že způsobí odpařeni zbylé ochranné vrstvy a následně usazování výparů zinku na místě spojení dříku hřebíku se spojovacím drátem.

Hřebík podle tohoto vynálezu, který má dřík, hlavu a je určen k spojování hřebíků do pásu, potažený kovovou ochrannou vrstvou, má v místě spojení se spojovacím drátem do pásu tloušťku kovové ochranné vrstvy menší než ve zbývající části dříku hřebíku, správně by měla být od 0,5 do 3 pm, lépe 1 pm, přičemž ji tvoří difúzní vrstva na styčné ploše zinku, která je protikorozní vrstvou, a ocel, tvořící materiál dříku hřebíku.

Je vhodné, pokud kovovou ochrannou vrstvu tvoří vrstva zinku, nejlépe nanesena žárem.

Je vhodné, pokud tloušťka kovové ochranné vrstvy ve dvou vzájemně vzdálených místech je menší než ve zbývající části dříku hřebíku.

Přehled obrázků na výkresech

Předmět vynálezu je znázorněn na neomezujícím příkladu provedení na připojených výkresech, kde na obr.1 je hřebík z bočního pohledu, na obr.2 je zvětšený fragment hřebíku z obr.1 v podélném průřezu, obr.3 je pás s hřebíky spojený spojovacími dráty z pohledu podél pásu, obr.4 je pás s hřebíky spojenými spojovacími dráty z bočního pohledu, obr.5 je zařízení na odstraňování částí ochranné vrstvy a spojování hřebíků do pásu z perspektivního pohledu, obr.6 ukazuje proces odstraňování části ochranné vrstvy z hřebíku, obr.7 je zvětšený fragment hřebíku po procesu odstraňování ochranné vrstvy a obr.8 zvětšený fragment hřebíku po procesu odstraňování ochranné vrstvy spojeného s drátem spojujícím hřebíky do pásu.

-6Příklady provedení vynálezu

Jak je ukázáno na obr. 1, hřebík 1 má dřík 2 a hlavu 3 a hrot 4. Hřebík 1 je zhotoven z ocelového drátu a je potažen ochrannou vrstvou 7, která ho chrání před korozí během skladování i po použití. Ochrannou vrstvu 7 tvoří vrstva zinku o tloušťce 60 pm. Vrstva zinku je nanesena žárem na povrch čistého hřebíku 1 z nízkouhlíkové oceli ponořením v tekutém zinku. Vrstva zinku tvoří s materiálem dříku 2 hřebíku 1 difúzní vrstvu o tloušťce 1 pm. Jak je ukázáno na obr.3 a obr.4, hřebíky 1 jsou spojeny do pásu pomocí dvou paralelních drátů 8 přivařením drátů v místě sváru 9. Takto spojené hřebíky jsou používány v takových zařízeních na zatloukání hřebíků, jako jsou manuální pistole.

Před přivařením drátů 4 a hřebíků 1 z vnější strany dříku 2 hřebíku 1 je odstraněna část ochranné vrstvy 7, kterou tvoří žárem nanesený zinek. Jak je ukázáno na obr.5 a obr.6, odstranění části ochranné vrstvy 7 zinku následuje použitím ocelového kotouče 10 (z uhlíkového aglomerátu) v zařízení 11 na odstraňování části ochranné vrstvy 7 z dříku 2 hřebíku 1_, který vytlačuje zinek bodově na hřebíku 1. Kotouč 10 je během práce nastaven takovým způsobem, že jeho osa otáčení je paralelní s osou otáčení matrice 13 s hřebíky L Jak je ukázáno na obr.5, hřebíky 1 jsou přesně osazeny v matrici 13 bez možnosti jejich přemístění.

V zařízení 11 na odstraňování části ochranné vrstvy 7 z dříku 2 hřebíku 1 jsou umístěny dva kotouče 10 vytlačující žlábek a současně odstraňující část vrstvy zinku ve dvou bodech hřebíku, vzájemně vzdálených o hodnotu vyznačenou pro vzdálenosti drátů 4 spojujících hřebíky 1 do pásu. Žlábek vznikající po použití kotoučů 10 je zobrazen na obr. 7, kde je viditelná zbývající tenká difúzní vrstva 6 ochranné vrstvy 7. Současně v určité úhlové vzdálenosti od vytlačujících kotoučů 10 jsou umístěny svařovací elektrody 12 způsobující přitavení drátů 4 k dříkům 2 hřebíků 1 umístěných v matrici 13 výrobního zařízení. Proces je automatický. Následuje roztavení zbývající ochranné vrstvy zinku, jeho odpaření a usazení se par zinku na vzájemně spojených částech hřebíku 1_ a drátu 4. Takovýmto způsobem vzniká ochranná vrstva zabezpečující toto spojení po dobu skladování a také po použití hřebíků 1. Použitý způsob vytváření hřebíků 1 spojovaných do pásu umožňuje získat optimální a z technického a ekonomického hlediska výhodné rychlosti spojování hřebíků 1 do pásu s pomocí drátů 4 s dodatečně zabezpečeným místem spojení hřebíků 1 do pásu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob vytváření hřebíků spojovaných do pásu, ve kterém jsou hřebíky mající dřík, hlavu a hrot, který se potahuje se kovovou ochrannou vrstvou, v místě spojování hřebíků do pásu se odstraňuje vnější vrstva dříku hřebíku a spojuje se drátem do pásu pro strojové zatloukání přivařením ke spojovacímu drátu, vyznačující se tím, že v místě spojování hřebíků (1) do pásu se odstraňuje kovová ochranná vrstva (7) pouze na části její tloušťky.
2. Způsob vytváření hřebíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že se odstraňuje část kovové ochranné vrstvy (7), kterou je vrstva zinku.
3. Způsob vytváření hřebíků podle nároku 2, vyznačující se tím, že se odstraňuje část zinkové kovové ochranné vrstvy (7) ochrannou nanesenou žárovou metodou.
4. Způsob vytváření hřebíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že se odstraňuje část kovové ochranné vrstvy (7), přičemž se ponechává vrstva tloušťky 0,5 až 3 pm.
5. Způsob vytvářeni hřebíků podle nároku 4, vyznačující se tím, že se odstraňuje část kovové ochranné vrstvy (7), přičemž se ponechává vrstva tloušťky 1 pm, kterou je difúzní vrstva (6).
6. Způsob vytváření hřebíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že kovová ochranná vrstva (7) se odstraňuje mechanicky.
7. Způsob vytváření hřebíků podle nároku 6, vyznačující se tím, že část kovové ochranné vrstvy (7) se odstraňuje mechanicky vytlačováním kotoučem (10) odstraňujícího zařízení (11).
8. Způsob vytváření hřebíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že hřebíky (1) se spojují do pásu přivařením dvěma spojovacími dráty (8), probíhajícími paralelně, přičemž pro každý spojovací drát (8) se odstraňuje z dříku (2) hřebíku (1) kovová ochranná vrstva (7) pouze z části její tloušťky.
9. Hřebík s dříkem, hlavou a hrotem, určený ke spojování hřebíků do pásu a potažený kovovou ochrannou vrstvou, vyznačující se tím, že v místě spojeni se spojovacím drátem (8) do pásu je tloušťka kovové ochranné vrstvy (7) menší než ve zbývající části dříku (2) hřebíku (1) a je v rozsahu od 0,5 do 3 pm.
10. Hřebík podle nároku 9, vyznačující se tím, že kovovou ochrannou vrstvou (7) je zinek.
11. Hřebík podle nároku 10, vyznačující se tím, že zinkovou kovovou ochrannou vrstvou (7) je žárem nanášená vrstva.
12. Hřebík podle nároku 9, vyznačující se tím, že zinkovou kovovou ochrannou vrstvou (7) na zbývající části dříku (2) hřebíku (1) je difúzní vrstva (6) ve styčném bodě zinku, tvořícího protikorozní vrstvu, a ocel, tvořící materiál dříku hřebíku o tloušťce 1 pm.
13. Hřebík podle nároku 9, vyznačující se tím, že tloušťka kovové ochranné vrstvy (7) na dvou vzájemně vzdálených místech je menší než ve zbývající části dříku (2) hřebíku (1).