ГВОЗДЬ
NAIL

Изобретение относится к изделиям, предназначенным для крепления различных вещей и материалов, в частности, к крепежным гвоздям, и может быть использовано для сбивания деревянных досок и других древесных строительных материалов с целью создания всевозможных строительных конструкций.
Гвоздь - крепежное изделие, метиз в виде стержня с головкой и острым концом. По форме стержень может быть цилиндрическим, параллелепипедным, конусовидным или пирамидальным. Гвоздь используется для крепления деталей из различных материалов (в основном древесных) между собой. Путем забивания молотком осуществляется внедрение гвоздя в тела соединяемых деталей, в которых гвоздь удерживается силой трения. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D1%8C
Основными недостатками указанного гвоздя является низкая механическая прочность и устойчивость самого стержня, что приводит к его деформациям при необходимости установить гвоздь в древесину твердых пород, возможность проворачивания деталей одна относительно другой при установке одного гвоздя, маленькая поверхность трения для фиксации гвоздя в древесине.
Известен крепежный гвоздь, который включает в себя шляпку, стержень в форме спицы и кончик, сужающийся в направлении оси стержня. Кончик выполнен таким образом, что угол наклона к осевому направлению уменьшается к концу кончика. Конусный угол на конце кончика составляет от 25° до 90°. При этом кончик содержит, по меньшей мере, одну боковую поверхность, выполненную в виде вогнутой криволинейной поверхности. Предложенное изобретение обеспечивает создание крепежного гвоздя, который позволит уменьшить растрескивание в процессе забивания, а также уменьшить усилие, требуемое для забивания, чтобы обеспечить возможность забивания вручную, (патент РФ на изобретение №2485362).
Известен крепежный гвоздь, представляющий собой металлический стержень с ребрами, один конец которого заострен, другой утолщен и превращен в шляпку, с неровной поверхностью, покрытой слоем нехрупкого защитного материала, при этом стержень выполнен в форме многогранной пирамиды, основание пирамиды имеет форму шляпки, ребра пирамиды расположены в плоскостях ее прямой оси, поверхность граней выполнена с расположенными в шахматном порядке и на равном расстоянии друг от друга бугорками шероховатости с высотой 0,1-0,4 мм, а защитный материал обладает теплоизоляционной, водоотталкивающей и антисептической активностью (патент РФ №2604322, заявка 2015133058/12 от 07.08.2015, МПК F16B 15/06 - прототип).
Основными недостатками указанных гвоздей является недостаточно высокая прочность и устойчивость стержня гвоздя, значительная металлоемкость, возможность проворачивания одной детали относительно другой при их скреплении при помощи одного гвоздя, недостаточно высокая поверхность трения стержня гвоздя при его закреплении в древесине.
Задачей изобретения является повышение прочности и устойчивости стержня гвоздя и снижение металлоемкости гвоздя при его неизменных габаритных размерах.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный гвоздь, содержащий головку и стержень с острием на конце, согласно изобретению, выполнен из полосы листового металла, при этом головка образована, по крайней мере, из двух слоев полосы, соединенных между собой и установленных один на другой таким образом, что стороны слоев взаимодействуют между собой своими поверхностями, при этом нижний слой головки выполнен состоящим из двух частей, первой, образующей нижний слой головки и переходящей в стержень, с одной стороны, и второй, примыкающей к стержню с другой стороны и являющейся продолжением верхнего слоя, при этом при этом поперечное сечение стержня выполнено из упомянутой полосы в виде V-образного профиля путем его деформации по центральной части в продольном направлении, причем стержень дополнительно сдеформирован в виде спирали.
Такое решение позволяет за счет профилирования стержня в поперечном и продольном направлениях, и повышения, таким образом, его момента сопротивления, при той же площади поперечного сечения, значительно, в несколько раз, повысить прочность и устойчивость острия и места соединения стержня с острием со шляпкой, что, в свою очередь, позволит увеличить срок службы гвоздя, либо уменьшить толщину листового материала, из которого изготавливается гвоздь при той же прочности ее составных элементов, что приведет к снижению себестоимости ее изготовления, либо даст возможность повысить прочность его элементов с уменьшением массы гвоздя.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана предложенный гвоздь, вид сверху, на фиг.2 показан гвоздь в аксонометрии.
Гвоздь содержит головку 1 и стержень 2 с острием 3 на конце. Головка образована, по крайней мере, из двух слоев полосы - нижнего 4 и верхнего 5, соединенных между собой и установленных один на другой таким образом, что стороны слоев взаимодействуют между собой своими поверхностями. Нижний слой 4 головки выполнен состоящим из двух частей, первой 6, образующей нижний слой головки и переходящей в стержень 2, с одной стороны, и второй 7, примыкающей к стержню с другой стороны и являющейся продолжением верхнего слоя 5. Поперечное сечение стержня 2 выполнено из полосы в виде V-образного профиля путем его деформации по центральной части в продольном направлении причем стержень дополнительно сдеформирован в виде спирали.
За счет того, что поперечное сечение стержня с острием выполнено профилированным, момент сопротивления поперечного сечения изгибу, за счет профилирования, возрастает, по крайней мере, в 2-3 раза при той же площади поперечного сечения. Изготовление предложенного гвоздя производятся известными методами.
Предложенный гвоздь может быть использован следующим образом.
Элементы строительных конструкций, подлежащие соединению при помощи предложенных гвоздей, укладываются один на другой, после чего соединяются при помощи гвоздей путем их забивания в упомянутые элементы.
Использование предложенного технического решения позволит снизить металлоемкость гвоздя при тех же габаритных размерах, повысить механическую прочность и устойчивость самого стержня и острия, что позволит исключить его деформации при забивании гвоздя в древесину твердых пород, повысить прочность места соединения стержня и шляпки.