Derartige Nagel werden beispielsweise im Bereich Fertigbau häufig eingesetzt um z. B. Holzpaneele an Stahiträgern zu befestigen.

Bei der Befestigung von Oberkonstruktionen aus den verschiedensten Materialien auf einer vergleichsweise harten Unterkonstruktion z. B. aus Metallprofilen, können ungehartete Stahlnägel nicht verwendet werden. In der Tat lassen sich solche ungehärtete Stahinägel wegen ihrer geringen Härte nicht durch die harte Unterkonstruktion treiben, so daß sich die Nagel verbiegen.

Aus diesem Grund werden bei Verbindungen von Oberkonstruktionen mit Unterkonstruktionen aus vergleichsweise hartem Material im allgemeinen gehärtete Stahlnagel eingesetzt. Diese gehärteten Nagel lassen sich auch durch Stahlprofile eintreiben. Diese Nagel sind allerdings aufgrund ihrer Härtung äußerst spröde und weisen daher nur eine geringe Bruchdehnung auf.

Bei Verbindungen von gleichen oder verschiedenen Materialien wie z. B. der Befestigung von Holz-oder Spanplatten auf Unterkonstruktionen aus Stahiprofilen treten z. B. durch Temperaturunterschiede Spannungen zwischen der Ober-und der Unterkonstruktion auf, die wegen der geringen Bruchdehnung eines gehärteten Nagels von dem Schaft des Nagels nicht ausgeglichen werden können. Dies führt zu Brüchen der gehärteten Nagel.

Aufgabe der Erfindung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, einen Nagel vorzuschlagen, der sich für die Verbindung von Oberkonstruktionen und Unterkonstruktionen aus unterschiedlichen oder gleichen Materialien besser eignet.

Allgemeine Beschreibung der Erfindung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Nagel, insbesondere zur Verbindung von Oberkonstruktionen und Unterkonstruktionen aus unterschiedlichen oder gleichen Materialien, mit einem Schaft und einer mit dem Schaft verbundenen Spitze, wobei der Schaft des Nagels über einen wesentlichen Teil seiner Länge einen ungehärteten Stahl und die Spitze des Nagels einen gehärteten Stahl aufweist. Das genannte Problem wird demnach erfindungsgemäß durch einen Nagel gelöst, dessen Schaft aus einem ungehärteten Stahl, z. B. Kohlenstoffstahl (C15-C90), besteht und der lediglich an der Spitze gehärtet ist. Beim Eintreiben des erfindungsgemäßen Nagels in eine vergleichsweise harte Unterkonstruktion z. B. mit pneumatischen Nagelgeräten, durchdringt die gehärtete Spitze des Nagels die Unterkonstruktion. Der ungehärtete Schaft des Nagels verankert sich daraufhin in der Unterkonstruktion, z. B. in einem Stahlprofil, und es entsteht eine feste Verbindung zwischen der Oberkonstruktion und der Unterkonstruktion aus Metallprofilen.

Diese Verbindung ist durch den nicht gehärteten und somit duktilen Schaft flexibel. Der Schaft des Befestigungsmittels kann die z. B. durch Temperaturschwankungen entstehenden Dehnungskräfte auffangen. Bedingt durch die Duktilität des Schaftes entstehen keine Brüche und die Verbindung zwischen Oberkonstruktion und Unterkonstruktion bleibt bestehen.

Der Nagel der vorliegenden Erfindung ist demnach derart ausgestaltet, dass nach dem Eintreiben des Nagels, der duktile Schaft in der Unterkonstruktion verankert ist. Alle zwischen der Oberkonstruktion und der Unterkonstruktion auftretenden, statischen oder dynamischen Kräfte und Beanspruchungen werden demnach alleine von dem duktilen Schaft des Nagels aufgenommen.

Die gehärtete Spitze des Nagels dient lediglich zum Formen eines Durchtrittskanals beim Eintreiben des Nagels. Abhängig von der Dicke der Unterkonstruktion, steckt die gehärtete Spitze des Nagels nach dem Eintreiben des Nagels entweder vollständig in der Unterkonstruktion oder sie tritt aus dieser wieder hervor. Da der gehärtete Teil des Nagels keine

Befestigungsfunktion zwischen der Ober-und der Unterkonstruktion übernehmen soll, sollte sich der gehärtete Teil des Nagels lediglich auf die Spitze des Nagels beschränken.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen der Schaft und die Spitze des Nagels einen härtbaren Stahl auf, wobei die Spitze des Nagels durch Erwärmen gehärtet ist. Das Erwärmen der Spitze kann dabei beispielsweise mittels einer Flammhärtung oder durch Induktion erfolgen.

Der Schaft des Nagels kann eine glatte, eine ringförmig gerollte oder eine schraubenförmig gerollte Oberfläche aufweisen bzw. eine Kombination aus diesen Oberflächenformen.

Zwecks Erhöhung der Ausziehwerte können die Rillen der gerillten Oberfläche des Schaftes mit einem z. B. mikroverkapselten Klebstoff versehen werden.

Es ist anzumerken, dal3 ein Verfahren zum Herstellen eines Nagels, insbesondere zur Verbindung von Oberkonstruktionen (18) und Unterkonstruktionen (20) aus unterschiedlichen oder gleichartigen Materialien, vorzugsweise die Schritte Herstellen eines Nagels mit einem Schaft und einer mit dem Schaft verbundenen Spitze aus einem härtbaren, ungehärteten Stahl und Härten der Spitze des Nagels durch Erwärmen aufweist.

Es ist anzumerken, dass sich der oben beschriebene Nagel besonders gut zue Befestigung von Ober-und Unterkonstruktionen aus unterschiedlichen Materialien eignet. Spannungen, die beispielsweise aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung von Ober-und Unterkonstruktion auftreten, können von dem duktilen Schaft aufgenommen werden, ohne dass die Verbindung bricht. Aufgrund der gehärteten Spitze lassen sich derartige Nägel darüber hinaus vorteilhaft mittels pneumatischer Nagelgeräte eintreiben.

Beschreibung anhand der Figuren Im folgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 : Verschiedene Ausgestaltungen eines Nagels mit gehärtetem vorderen Bereich Fig. 2 : Die Verwendung der erfindungsgemäßen Nage) zur Befestigung einer Oberkonstruktion auf Stahlprofilen.

In der Fig. 1 sind verschiedene Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Nagels dargestellt. Der Nagel 10 weist jeweils einen Kopf 12, einen Schaft 14 und eine Spitze 16 auf. Der Kopf 12 und der wesentliche Teil der Länge des Schaftes bestehen aus einem ungehärteten Kohlenstoffstahl, während die Spitze 16 aus gehärtetem Stahl bestehen. Die Schaftform ist je nach Ausgestaltung unterschiedlich. So kann der erfindungsgemäße Nagel einen glatten Schaft (Fig. 1 a)), einen ringförmig gerollten Schaft (Fig. 1b)) oder einen Schraubschaft (Fig. 1c)) aufweisen. Alternativ ist auch eine Kombination der verschiedenen Schaftformen möglich.

Bei der Härtung der Spitze des Nagels kann gegebenenfalls ein unmittelbar an die Spitze angrenzender Bereich des Schaftes eine Härtung erfahren. Da nur der ungehärtete Bereich des Schaftes eine flexible Verbindung zwischen Ober- und Unterkonstruktion ermöglicht, ist dieser Bereich vorzugsweise möglichst groß ausgestaltet, wobei entsprechend die Länge L2 möglichst klein ist. Im Idealfall beschränkt sich der Bereich L2 lediglich auf die Spitze des Nagels, d. h. auf den Bereich der beim Eintreiben in eine harte Unterkonstruktion besonders beansprucht wird.

Das Härten der Spitze 16 erfolgt vorzugsweise durch Erwärmung des vorderen Bereichs des Nagels auf der Länge L2. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Flammhärtung handeln.

In Fig. 2 ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Nage ! zur Verbindung einer Oberkonstruktion 18, z. B. von Holzpaneelen, auf Stahlprofilen 20 dargestellt. Die Oberkonstruktion 18 liegt auf Abstandhaltern 22 auf und soll direkt mit dem darunterliegenden Stahlprofil 20 verbunden werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Eintreiben der erfindungsgemäßen Nagel mittels pneumatischer Nagelgeräte.

Die gehärtete Spitze 16 des Nagel durchdringt das unter der Oberkonstruktion 18 liegende Stahiprofil 20 und ermöglicht somit ein Eintreiben des duktilen Teils des (ringförmig gerollten) Schaftes 14 bis in das Stahlprofil (siehe vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2). Der Schaft 14 des Nagels 10 verankert sich daraufhin in dem Stahlprofil, und es entsteht eine feste Verbindung zwischen der Oberkonstruktion und der Unterkonstruktion. Diese Verbindung ist durch den nicht gehärteten und somit duktilen Teil des Schafts 14 des Nagels 10 flexibel.

Der Schaft 14 des Befestigungsmittels kann die z. B. durch Temperaturschwankungen entstehenden Dehnungskräfte auffangen. Bedingt durch die Duktilität des Schaftes entstehen keine Brüche und die Verbindung zwischen Oberkonstruktion und Unterkonstruktion bleibt dauerhaft bestehen.