DE60000744T2 - Nägeln mit ausgewählter Wärmebehandlung und Härtung - Google Patents

Nägeln mit ausgewählter Wärmebehandlung und Härtung

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Description

    BEREICH DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft Nägel und ähnliche langgestreckte Befestiger mit wahlweise gehärteten Abschnitten zur Schaffung erwünschter Eigenschaften und erwünschten Verhaltens sowie ein Verfahren zur Herstellung der teilweise gehärteten Nägel.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Zur Behandlung der Oberflächen von Nägeln und ähnlichen langgestreckten Befestigern sind verschiedene Verfahren bekannt. In den USA-Patenten 5,655,969 und 5,564,876 werden Nägel offenbart, die aus Draht aus Kohlenstoffstahl hergestellt werden, der mit einer schützenden Metallschicht mit korrosionsbeständigen Eigenschaften vorbeschichtet ist. Die Nägel weisen auch eine schützende korrosionsbeständige Kappe auf. In dem USA-Patent 5,178,903 wird das Beschichten eines Nagels mit Zink und danach mit einem Polyurethanharz offenbart.
  • In dem USA-Patent 4,486,248 werden verschleißfeste Eisenbahnnägel offenbart, die durch gesteuerte Zwangskühlung aus dem Bereich oberhalb der Austenit- Übergangstemperatur heraus hergestellt werden, so daß ein feines metallurgisches Perlitgefüge in den Kopfabschnitten der Nägel entsteht.
  • Eine in der Bauindustrie verwendete Art eines Nagels ist ein Nagel für Baukonstruktionen. Nägel für Baukonstruktionen werden typischerweise mit einem leistungsstarken Eintreibwerkzeug eingetrieben, um eine Stahlplatte an Holz zu halten. Die Nägel werden durch in der Stahlplatte vorhandene Löcher hindurch und in das Holz eingetrieben. Dieses Konstruktionsverfahren wird bei Gebäudefundamenten, Deckenunterzügen und Dachhäuten verwendet. Manche Nägel für Baukonstruktionen werden in einem diskontinuierlichen Verfahren zwecks Verbesserung ihrer Festigkeit gehärtet. Dieses Verfahren, bei dem der Nagel auf der gesamten Länge wärmebehandelt und gehärtet wird, ist teuer und zeitaufwendig und schwer zu steuern.
  • Die Löcher in der Stahlplatte können nur etwas größer als der Schaftdurchmesser des Nagels sein und sind kleiner als der Kopfdurchmesser des Nagels. Wenn die Nägel die Löcher verfehlen und mit hoher Geschwindigkeit auf die Stahlplatte aufschlagen, verbiegen oder verziehen sie sich am Kontaktende und prallen ab. Abprallende Nägel schaffen offensichtliche Gefahren für die das Werkzeug betätigende Person und andere in dem Bereich.
  • Palettennägel, die in der Lattenkisten- und der Bauindustrie verwendet werden, halten Paletten zusammen. Palettennägel sind im allgemeinen lang und dünn, um so die Hartholzbretter der Palette nicht zu spalten. Ein Palettennagel mit einem größeren Schaftdurchmesser neigt stärker dazu, die Palettenbretter beim Eintreiben zu spalten, als ein Nagel mit einem kleineren Schaftdurchmesser. Ist ein Palettennagel zu dünn, verbiegt er sich leicht, insbesondere an der Verbindungsstelle zwischen dem oberen Palettenbrett und dem Gleitschutz. Diese Verbiegung tritt oft bei einer starken Beanspruchung an einer Palette auf, wenn der Gabelstapler in die Seite der Palette stößt und Spannung zwischen einem Palettenbrett und dem Gleitschutz erzeugt. Es ist schwierig, einen Palettennagel bereitzustellen, der das Spalten von Brettern minimiert und biegebeständig ist.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Mit der vorliegenden Erfindung werden Nägel geschaffen, die nur an ausgewählten Stellen mit dem Zweck gehärtet werden, die Leistung bei ihrer speziellen Verwendung zu verbessern. Bei einer Ausführungsform sind nur das spitze Ende und der untere Schaftabschnitt des Nagels härter als der obere Abschnitt des Schafts ausgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein mittlerer Bereich eines langgestreckten Nagelschafts härter als Abschnitte des Schafts oberhalb und unterhalb des Bereichs härter ausgeführt. Andere Ausführungsformen sind ebenfalls angedacht.
  • Das wahlweise Härten erfolgt durch Erwärmen eines Abschnitts des Nagels auf eine Temperatur von mehr als etwa 750ºC und anschließendes Abschrecken (d. h. rasches Abkühlen) desselben. Durch das wahlweise Erhitzen wird bewirkt, daß sich ein Abschnitt des Nagels von einem ferritisch-perlitischen Gefüge zu einem austenitischen Gefüge umwandelt. Durch das Abschrecken wandelt sich das austenitische Gefüge zu einem martensitischen Gefüge um, das härter und weniger duktil als das unbehandelte Gefüge ist. Der unbehandelte Abschnitt des Nagels weist ein ferritisch-perlitisches Gefüge auf, das weicher und duktiler ist. Der behandelte Abschnitt des Nagels ist biegefester.
  • In EP-A-563826 wird ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Gegenständen offenbart. Das Verfahren betrifft die Behandlung von Endbereichen von gewindeschneidenden Befestigern, die hart sein müssen, so daß das Gewinde in das Substrat einschneiden kann. In dieser Druckschrift wird das Problem der Erfindung bezüglich des Verbiegens von Nägeln nicht angesprochen.
  • US-A-5 741 104 betrifft einen Befestiger, bei dem ein Abschnitt des Schafts mit schraubenförmigen Rillen ausgebildet ist, und der auf eine Kernhärte Rockwell C von 40 bis 45 und eine Oberflächenhärte Rockwell C von 42 bis 50 wärmebehandelt wird.
  • DE-A-20 20 449 betrifft eine Schraube, bei der die Oberfläche eine Martensitstruktur aufweist und der Kern eine Ferrrit-Perlit-Struktur aufweist. In diesen zwei Druckschriften wird das Problem der Erfindung ebenfalls nicht angesprochen.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 stellt einen Nagel für Baukonstruktionen gemäß dem Stand der Technik dar, der sich infolge des Feuerns in einen Abschnitt einer Stahlplatte ohne Loch verbogen hat.
  • Fig. 2 stellt einen Nagel für Baukonstruktionen gemäß der Erfindung dar, dessen unteres Ende teilweise gehärtet ist.
  • Fig. 3 stellt dar, wie sich der Nagel gemäß Fig. 2 für Baukonstruktionen beim Feuern in einen Abschnitt einer Stahlplatte ohne Loch verbiegen kann.
  • Fig. 4 stellt einen Palettennagel gemäß dem Stand der Technik dar, der infolge starker Beanspruchung der Palette an seinem oberen Ende zwischen dem oberen Palettenbrett und dem Gleitschutz verbogen ist.
  • Fig. 5(a) stellt einen Palettennagel gemäß der Erfindung dar, an dem ein oberer Abschnitt wahlweise gehärtet ist.
  • Fig. 5(b) stellt eine andere Ausführungsform eines Palettennagels gemäß der Erfindung dar, an dem sich ein wahlweise gehärteter Abschnitt unter seinem oberen Ende befindet, um bei Einwirkung einer Spannung zwischen einem Palettenbrett und dem angrenzenden Gleitschutz ein Verbiegen zu verhindern.
  • Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine Heizvorrichtung zur Herstellung von teilweise gehärteten Nägeln.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZUR ZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Fig. 1 stellt einen Nagel 10 für Baukonstruktionen gemäß dem Stand der Technik dar, der einen Kopfabschnitt 12, einen langgestreckten Schaft 14 und eine Spitze 16 aufweist. Diese Nägel werden typischerweise durch schmale, vorgeformte Löcher in einer Auflageplatte aus relativ schwerem Stahl oder einem ähnlichen schweren metallischem Material in Holz und in andere Fundamentmaterialien eingetrieben. Die Löcher in der Auflageplatte sind etwas größer als der Durchmesser des Nagelschaftes 14 und kleiner als der Durchmesser des Kopfes 12. Die Nägel 10, die mit Hilfe eines leistungsstarken Eintreibwerkzeugs abgefeuert werden, können die Öffnungen verfehlen und auf die Stahlplatte aufschlagen. Wenn dies unter Verwendung eines typischen ungehärteten Nagels geschieht, ist die Spitze des Nagels nicht hart genug, um in den Stahl einzudringen. Der Schaft 14 kann sich in der in Fig. 1 gezeigten Weise halbkreisförmig verbiegen, und der Nagel 10 kann mit hoher Geschwindigkeit abprallen oder fortspringen und damit ein gefährliches Arbeitsmilieu schaffen. Bei manchen Nägeln gemäß dem Stand der Technik wurden die ganzen Nägel in einem kostspieligen, zeitaufwendigen diskontinuierlichen Verfahren außerhalb der Anlage gehärtet, um die Spitzen zum Eindringen in den Stahl hart genug zu machen.
  • Fig. 2 stellt einen Nagel 10 für Baukonstruktionen gemäß der Erfindung dar, bei dem der untere Abschnitt 15 (mit einem Teil des Schaftes 14 und der Spitze 16) wahlweise gehärtet ist. Das wahlweise Härten erfolgt, indem der untere Abschnitt 15 wahlweise auf eine Temperatur von mindestens etwa 750ºC, vorzugsweise etwa 800-1100ºC, am meisten vorzugsweise etwa 850-1000ºC, erwärmt wird und der Nagel dann abgeschreckt (rasch abgekühlt) wird. Durch das wahlweise Härten wandelt sich der erwärmte Abschnitt des Nagels, der typischerweise aus Kohlenstoffstahl besteht, von einem ferritisch-perlitischen metallurgischen Gefüge zu einem austenitischen metallurgischen Gefüge um.
  • Der erwärmte Nagel wird unter Verwendung eines wäßrigen Bades oder Sprays, eines luftgetriebenen Sprays oder eines anderen geeigneten Abschreckmediums abgeschreckt. Durch das Abschrecken wandelt sich der vorher erwärmte Abschnitt 15 von einem austenitischen metallurgischen Gefüge zu einem Martensitgefüge um, das härter und weniger duktil als das ursprüngliche Gefüge ist. Der Nagel kann durch Eintauchen oder Fallenlassen des ganzen Nagels in das Abschreckfluid oder durch Richten des Abschreckfluids auf den Nagel oder nur auf den erwärmten Abschnitt des Nagels abgeschreckt werden. Die Temperatur des Abschreckfluids beträgt erwünschterweise etwa 4-95ºC, vorzugsweise etwa 10-70ºC, mehr vorzugsweise etwa 15-40ºC. Ein geeignetes Abschreckmedium ist Leitungswasser oder anderes Brauchwasser. Es können auch andere Abschreckmedien eingesetzt werden, auch uneingeschränkt Verfahrensöl. Die Abschreckzeit braucht nicht länger als etwa 30 Sekunden zu betragen und beträgt vorzugsweise etwa 3-10 Sekunden. Nach der Entnahme aus dem Abschreckmedium können die Nägel noch warm (bis zu 400-450ºC warm) sein, um sie leichter trocknen zu können.
  • Der fertige, teilweise behandelte Nagel weist an verschiedenen axialen Stellen längs des Nagels unterschiedliche Härten auf. Der Nagel besitzt einen unteren Schaftabschnitt 15 (einschließlich der Spitze 16), der an dieser axialen Stelle härter als der Rest des Schaftes 14 an anderen axialen Stellen ist. Der wahlweise gehärtete axiale Abschnitt kann einen Rockwell "C"-Härtewert ("Rc") von mindestens etwa 45, vorzugsweise von mindestens etwa 50, mehr vorzugsweise von mindestens etwa 55 aufweisen. Der übrige axiale Abschnitt des Schaftes 14 kann einen Rc-Wert von mindestens etwa 10 Einheiten niedriger als der Rc-Wert des gehärteten Abschnitts 15 aufweisen. Erwünschterweise kann der unbehandelte axiale Abschnitt von Schaft 14 einen Rc-Wert von etwa 35 oder weniger aufweisen.
  • Der axiale Abschnitt 15 des Nagels, der (einschließlich der Spitze 16) wahlweise gehärtet ist, kann eine Länge von etwa 0,2-3 cm, vorzugsweise von 0,5-2 cm, mehr vorzugsweise von etwa 1-1,8 cm aufweisen. Der Nagel 10 kann eine Gesamtschaftlänge (einschließlich der Spitze 16) von mindestens etwa 3,2 cm, vorzugsweise von mindestens etwa 4 cm, mehr vorzugsweise von etwa 4,5-9 cm aufweisen. Vorzugsweise geht die Länge des wahlweise gehärteten axialen Abschnitts 15 (einschließlich der Spitze 16) nicht über 50% der Gesamtlänge des Schaftes 14 (einschließlich der Spitze 16) hinaus, um die Energiekosten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur Wärmebehandlung eines ganzen Nagels zu vermindern.
  • Der Nagel 10 kann aus Kohlenstoffstahl oder einem anderen härtbaren Material konstruiert sein. Der Kohlenstoffstahl kann einen Kohlenstoffgehalt von etwa 0,08-0,50 Gew.-% aufweisen. Erwünscht ist Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,15-0,45 Gew.-%, wobei ein Bereich von etwa 0,20-0,40 Gew.-% für Nägel für Baukonstruktionen bevorzugt wird.
  • Der erfindungsgemäße teilweise gehärtete Nagel 10 für Baukonstruktionen unterliegt einer gesteuerten Verbiegung, wenn er falsch in einen festen Abschnitt einer Auflageplatte aus Stahl gefeuert wird. Diese gesteuerte Verbiegung ist in Fig. 3(a) und Fig. 3(b) dargestellt. Der teilweise gehärtete Nagel 10 nimmt nicht die halbkreisförmige Konfiguration an, die bei ungehärteten Nägeln gemäß dem Stand der Technik auftritt, die abprallen, wenn sie falsch abgefeuert werden. Statt dessen ist dann, wenn der teilweise gehärtete Nagel 10 mit hoher Geschwindigkeit auf eine feste Stahlplatte aufschlägt, der untere gehärtete Abschnitt 15 hart genug, um in den Stahl einzudringen, und bleibt im wesentlichen gerade und verbiegungsfrei. Der Nagelschaft 14 biegt sich scharf an mindestens einer Stelle und möglicherweise an zwei Stellen in dem weicheren Abschnitt oberhalb des gehärteten Abschnitts 15. Energie und Bewegungskraft des falsch abgefeuerten Nagels werden in der scharfen Biegung des weicheren Abschnitts des Nagelschafts aufgefangen.
  • Dagegen wird sich der Schaft eines vollständig gehärteten Nagels gemäß dem Stand der Technik nicht verbiegen. Wird ein vollständig gehärteter Nagel falsch in die Stahlplatte gefeuert, so dringt der Nagel nur zum Teil ein, wodurch das Werk zeug infolge der erzeugten zusätzlichen Spannung zurückspringt oder zurückprallt. Der erfindungsgemäße teilweise gehärtete Nagel vermindert oder beseitigt auch das Abprallen von falsch abgefeuerten, ungehärteten Nägeln, was zu einem sichereren Arbeitsmilieu führt.
  • Der teilweise gehärtete Nagel weist auch beim Schervorgang eine bessere Haltekraft als ein Nagel auf, der vollständig wärmebehandelt und gehärtet ist. Wenn eine Scherkraft ausgeübt wird, um die oben genannte Abdeckplatte aus Stahl seitlich längs der Oberfläche der Holzunterlage oder umgekehrt zu bewegen, kann sich der teilweise wärmebehandelte Nagel in den ungehärteten Bereichen verbiegen. Die Haltekraft des Nagels wird aufrechterhalten, da der obere Abschnitt des Nagels nicht behindert wird, und bleibt mit dem Holz in vollem Kontakt, um der Scherkraft besser entgegenzuhalten. Im Vergleich dazu kann sich ein vollständig gehärteter Nagel nicht ohne weiteres verbiegen. Demgemäß löst sich der Nagel in voller Länge aus dem Holz, wenn das Nagelloch durch die Scherkraft größer wird.
  • Fig. 4 stellt einen Palettennagel 20 gemäß dem Stand der Technik dar, der einen Kopfabschnitt 22, einen langgestreckten Schaft 24 und eine Spitze 26 aufweist. Diese Nägel werden typischerweise in Hartholzbretter eingetrieben, die zur Herstellung von Paletten und Lattenkisten verwendet werden. Diese Arten von Holzbrettern neigen dazu, sich zu spalten. Palettennägel sind typischerweise lang und schmal und besitzen typischerweise einen oder mehrere Gewindebereiche 28. Die Nägel müssen ausreichende Länge und ausreichende Knickfestigkeit aufweisen, um hinreichend in das Holz einzudringen, und dennoch muß ihr Durchmesser klein genug sein, damit sie die Palettenbretter beim Eintreiben nicht spalten. Ein gewöhnliches Problem bei Palettennägeln ist, daß sie sich bei falschem Gebrauch der Palette manchmal in der in Fig. 4 gezeigten Weise etwa 0,5 Zoll unterhalb des Kopfabschnitts verbiegen. Diese Verbiegung entsteht durch Spannung an der Verbindungsstelle zwischen einem Palettenbrett und dem angrenzenden Gleitschutz und macht die Nägel weniger wirksam beim Aufrechterhalten der Intaktheit der Palette.
  • Um die Palettennägel in den Bereichen zu stärken, die sich typischerweise verbiegen, kann das oben beschriebene Teilhärtungsverfahren auf die oberen axialen Bereichen der Palettennägel angewandt werden. Fig. 5(a) stellt eine Ausführungsform eines Palettennagels dar, bei der ein oberer Bereich 25 des Schaftes 24, der unterhalb des Kopfes 22 verläuft, wahlweise wärmebehandelt und gehärtet ist. Fig. 5(b) stellt eine andere Ausführungsform dar, bei welcher der wahlweise wärmebehandelte und gehärtete Bereich 25 in einem etwa 0,5 Zoll unterhalb des Kopfes 22 zentrierten Abstands, jedoch noch in dem oberen Bereich des Schaftes 24 angeordnet ist. In Fig. 5(b) besitzt der gehärtete mittlere Bereich 25 unbehandelte, weichere Bereiche oberhalb und unterhalb des Schaftes 24. Wie in Fig. 5(b) gezeigt ist, entspricht der gehärtete Bereich 25 der Verbindungsstelle zwischen einem typischen Palettenbrett 27 und einem angrenzenden Zwischenbrett 29.
  • Das Verfahren zur Herstellung der teilweise wärmebehandelten Palettennägel ist im wesentlichen das gleiche wie das für die oben beschriebenen, teilweise wärmebehandelten Nägel für Baukonstruktionen, wobei der Hauptunterschied darin besteht, daß die Wärmebehandlung an unterschiedlichen Bereichen an den Nägeln angewandt wird. Die Erwärmungstemperaturen und Abschreckverfahren sind im wesentlichen die gleichen, können sich jedoch abhängig von verschiedenen Parametern verändern, beispielsweise der erwünschten Härte des fertigen Nagelteils oder dem Kohlenstoffgehalt des Stahls. Die Palettennägel 20 können auch aus Kohlenstoffstahl oder einem anderen geeigneten Material konstruiert sein. Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,08-0,50 Gew.-% ist geeignet, während ein Bereich von etwa 0,15-0,45% für die Palettennägel erwünscht ist und ein Bereich von etwa 0,18-0,35% bevorzugt wird.
  • Wiederum sollte der behandelte axiale Bereich 25 eine Rockwell "C"-Härte ("Rc") von mindestens etwa 10 Einheiten höher als die Rc-Werte des unbehandelten axialen Bereiches oder der Bereiche an dem Schaft 24 aufweisen. Beispielsweise kann der behandelte Bereich 25 einen Rc-Wert von mindestens etwa 40, vorzugsweise von mindestens etwa 45, mehr vorzugsweise von mindestens etwa 50 aufweisen. Der unbehandelte Bereich oder die Bereiche können einen Rc-Wert von etwa 35 oder weniger aufweisen.
  • Palettennägel weisen typischerweise einen Längenbereich von etwa 3-9 cm auf. Die Durchmesser sind typischerweise schmal und liegen zwischen etwa 0,19 und 0,4 cm. Wenn wahlweise gehärtete Palettennägel vorgesehen werden, die sich bei der Verwendung der Palette nicht nahe am Kopf verbiegen, können die Palettennägel mit kleineren Schaftdurchmessern versehen werden, ohne andere erwünschte Eigenschaften, beispielsweise die Biegefestigkeit, zu opfern. Dadurch lassen sich nicht nur Kosten sparen, sondern es wird auch die Nagelleistung verbessert, weil Palettennägel mit kleinerem Durchmesser das hölzerne Substrat weniger wahrscheinlich spalten und sich leichter in das Substrat eintreiben lassen.
  • In Fig. 5(a) und Fig. 5(b) kann der wahlweise gehärtete Bereich 25 eine Länge von etwa 0,20-1,0 Zoll, vorzugsweise von etwa 0,30-0,75 Zoll, mehr vorzugsweise von etwa 1-1,6 cm aufweisen. Der wahlweise gehärtete Bereich 25 kann direkt unterhalb des Kopfes 22 (Fig. 5(a)) oder innerhalb von 1 cm unterhalb des Kopfes 22 beginnen (Fig. 5(b)). Vorzugsweise beginnt der wahlweise gehärtete Bereich 25 etwa 0,5-0,80 cm unterhalb des Kopfes 22.
  • Fig. 6 stellt schematisch eine Vorrichtung 100 dar, die sich zur Wärmebehandlung von ausgewählten axialen Bereichen einer großen Anzahl von Nägeln auf kontinuierlicher Basis eignet. Brennbares Gas von einer (nicht gezeigten) Quelle tritt in die Vorrichtung ein und wird in einen halbkreisförmigen Rohrverteiler 108 eingeblasen, der auf einer Basis 102 angeordnet ist. Verfeuerungsbrenner 110 nehmen das brennbare Gas aus dem Rohrverteiler 108 auf. Die Verfeuerungsbrenner 110 umfassen jeweils eine Düse, die das brennende Gas nach außen in Richtung zu einer halbkreisförmigen Abgaskammer 116 verfeuert.
  • Unmittelbar oberhalb der Verfeuerungsbrenner 110 wird eine mittige Scheibe 118 mit einem gezähnten Außenumfang gedreht. Während sich die Scheibe um annähernd 270º dreht, befindet sich radial außen an der Scheibe eine Kette 124. Die Kette 124 und der Außenumfang der Scheibe 118 laufen mit der gleichen Geschwindigkeit und halten Nägel 30 im wesentlichen vertikal ausgerichtet vor Brennern 110. Wenn die Kette 124 nicht mit der Scheibe 118 in Kontakt steht, läuft sie um eine Reihe von Kettenrädern, die von der Scheibe entfernt sind.
  • Die Nägel 30 treten über einen Einlaßförderer 122 in den Ofen ein, wonach sie in Öffnungen zwischen der Scheibe 118 und der Kette 124 eingeführt werden und zwischen der Scheibe und der Kette festgehalten werden. Während die Scheibe 118 auf dem ringförmigen Weg läuft, wird ein ausgewählter Abschnitt jedes Nagels 30 der Einwirkung der Brenner 110 ausgesetzt und von ihnen erwärmt. Nachdem die Nägel 30 an dem letzten Brenner 110 vorbeigelaufen sind, laufen sie zu der Ausgangskammer 126, wonach sie ausgeworfen und abgeschreckt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Nägel 30 in ein Bad von wirbelndem Wasser fallengelassen, wo sie kurzzeitig abgeschreckt werden, und werden dann zur weiteren Bearbeitung entnommen.
  • Die Trägerscheibe 118 und die Kette 124 können über 100 und gegebenenfalls mehrere hundert Verbindungsöffnungen bilden. Mithin kann die Vorrichtung 100 wahlweise eine große Anzahl von Nägeln kontinuierlich auf sehr hohe Temperaturen erwärmen. Indem Größe und Stellung der Brenner 110 variiert werden, kann die Vorrichtung 100 zum Erwärmen von ausgewählten schmalen Bereichen der Nägel oder von breiteren Bereichen verwendet werden und kann zum Erwärmen von oberen, unteren oder mittleren Bereichen verwendet werden.
  • Zwar gelten die Ausführungsformen der hier offenbarten Erfindung als zur Zeit bevorzugt, jedoch können Modifizierungen und Verbesserungen vorgenommen werden, ohne von Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann das teilweise Härten vorteilhaft bei anderen Arten von Befestigern eingesetzt werden, zu denen uneingeschränkt Wellenbänder, Rahmennägel, Zapfennägel und Krampen gehören.

Claims (16)

1. Teilweise gehärteter Nagel, mit einem Nagelkopf (12, 22), einem länglichen Schaft (14, 24) und einer Spitze (16, 26), wobei der Nagel umfaßt:
- einen wahlweise gehärteten Abschnitt (15, 25), der einen axialen Teil des Schaftes bildet,
- einen weicheren Abschnitt, der einen anderen axialen Teil des Schaftes bildet, so daß der gehärtete Abschnitt einen größeren Widerstand gegenüber einem Verbiegen entgegensetzt als der weichere Abschnitt.
2. Nagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt den unteren axialen Teil (15) des Nagelschaftes (14) und die Spitze bildet (16).
3. Nagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt einen oberen axialen Teil (25) des Nagelschaftes (24) unterhalb des Kopfes (22) bildet.
4. Nagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt einen mittleren axialen Teil (25) des Nagelschaftes (24) bildet.
5. Nagel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt eine Rockwell "C" Härte von mindestens 40 aufweist.
6. Nagel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt eine Rockwell "C" Härte von mindestens 45 aufweist.
7. Nagel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt eine Rockwell "C" Härte von mindestens 50 aufweist.
8. Nagel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weichere Abschnitt eine Rockwell "C" Härte von nicht mehr als 35 aufweist.
9. Nagel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt ein martensitisches Gefüge aufweist und der weichere Abschnitt ein ferritisches perlitisches Gefüge aufweist.
10. Nagel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das martensitische Gefüge nicht getempert ist.
11. Nagel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt des Nagels eine Rockwell "C" Härte von mindestens 10 Einheiten höher als der des weicheren Abschnitts aufweist.
12. Nagel nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Anwendung auf einen Nagel für Baukonstruktionen.
13. Nagel nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Anwendung als Palettennagel.
14. Nagel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt wahlweise erwärmt wird auf mindestens 750ºC und anschließend abgeschreckt.
15. Nagel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt auf 800-1100ºC erwärmt wird.
16. Nagel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise gehärtete Abschnitt auf etwa 850-1000ºC erwärmt worden ist.
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DE60000744D1 DE60000744D1 (de) 2002-12-19
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