(57)【要約】  本発明は、釘、特に釘打ち機に使用される釘に関するものであり、主にリグノセルロース系材料からなる釘胴部（1a）の前端部に釘の先端角度が40°より大きくなされた円錐形の釘先端部(1b)が形成され、後端部に頭部（1c）が形成される。さらに、本発明は、穿孔テープの対応する開口部に挿入される複数の釘を含む釘連結体に関する。【選択図】図１
2019512654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主にリグノセルロース系材料から成り、前端に円錐形の釘先端部(1b)が形成され、後端領域に頭部領域(1c)が形成された釘胴部(1a)を有し、先端角度が40°より大きいことを特徴とする、釘、特に釘打ち機に用いられる釘。
【請求項２】
前記釘先端部(1b)の先端角度が45°から60°の範囲であり、好ましくは45°または60°であることを特徴とする、請求項１に記載の釘。
【請求項３】
前記釘胴部(1a)が、前記釘先端部(1b)に対向する前記頭部領域(1c)で前記釘胴部(1a)の軸線に対して90°の角度で切り取られていることを特徴とする、請求項１または２に記載の釘。
【請求項４】
前記頭部領域(1c)が前記釘胴部(1a)に対して厚くなり、特に前記釘(1)の自由端に向かって連続的に拡張することを特徴とする請求項３に記載の釘。
【請求項５】
前記頭部領域(1c)の上端面には、前記釘胴部(1a)の軸方向に延びる少なくとも1つの凹部(2)が設けられており、前記凹部(2)が、前記凹部(2)に隣接して存在する前記頭部領域(1c)の材料ウェブを外側に押し出す楔(3)を軸方向に打ち込むことができるように設計されていることを特徴とする請求項３または４に記載の釘。
【請求項６】
少なくとも1つの前記凹部(2)が切り欠き状に形成され、前記頭部領域(1c)を一方の端部領域からその反対側の端部領域に向かって切り込まれており、特に前記頭部領域(1c)の中心を貫通して前記釘胴部(1a)の長手方向軸と交差するひとつの切り欠き状凹部(2)が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の釘。
【請求項７】
前記凹部(2)は、前記釘(1)の前記頭部領域(1c)の上端面から前記頭部領域(1c)内部へ少なくとも3mm、特に少なくとも4mm、好ましくは少なくとも5mmの軸方向の長さにわたって延びていることを特徴とする、請求項５または６に記載の釘。
【請求項８】
前記釘胴部(1a)の外周面に、前記釘胴部(1a)の長手方向に互いに平行に延びる複数の長手方向溝(4)が形成され、好ましくは複数の前記長手方向溝(4)が前記釘胴部(1a)の長手方向軸に平行に形成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の釘。
【請求項９】
前記長手方向溝(4)が、前記釘胴部(1a)の全長に亘って延在、および/または、略三角形断面のノッチ形状で形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の釘。
【請求項１０】
前記長手方向溝(4)は、前記釘胴部(1a)の周囲に沿って均等に分布していることを特徴とする、請求項８または９に記載の釘。
【請求項１１】
前記釘(1)が、木材および/または木質材料、特に有機結合木材、好ましくは樹脂結合積層木材または一年生植物由来のリグノセセルロース繊維を含む樹脂結合繊維複合材料から構成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の釘。
【請求項１２】
有機結合木材は、合成樹脂としてフェノール樹脂を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の釘。
【請求項１３】
有機結合木材は、重量の少なくとも30％、特に少なくとも35％、好ましくは40％の合成樹脂を含んでいることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の釘。
【請求項１４】
0.65g/cm3より大きい、特に0.85g/cm3より大きい、好ましくは1.0g/cm3より大きい、特に1.3g/cm3より大きい密度を有する材料からなることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の釘。
【請求項１５】
前記釘胴部(1a)は、円形、楕円形又は多角形の断面を有することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の釘。
【請求項１６】
直径または最小の軸厚さが2mm〜6mm、特に3mm〜6mm、好ましくは4mm〜5mmであることを特徴とする、請求項１５に記載の釘。
【請求項１７】
穿孔テープの対応する開口部に挿入された複数の請求項１〜１６のいずれか１つに記載の釘からなる釘連結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にリグノセルロース系材料からなり、その前端に円錐形の先端部の形をした釘先端部が設けられた釘胴部を有し、その後端部に頭部が形成された釘打ちツールに使用するための釘に関する。さらに、本発明は、穿孔テープの対応する開口に挿入される複数の上記釘からなる釘連結体に関する。
【背景技術】
【０００２】
長い間、釘は接続手段として知られている。それらは主に鉄、アルミニウム、銅などの金属製である。しかしながら金属製の釘には欠点がある。亜鉛メッキといった腐食保護対策にもかかわらず、鋼製釘は好ましくない条件の下では、特に釘打ちされた材料の酸性条件が優勢である場合、錆びやすい傾向がある。これは特に、耐久性があるためにファサードとテラスといった屋外で使用されるタンニン豊富な木材に当てはまる。風化により釘打箇所に望ましくない黒色変色が発生するおそれがある。ステンレススチールの釘を用いることでこれを改善することはできるが、非常にコストがかかる。さらなる欠点は、鋼製釘が点在する木製品のリサイクルは非常に費用がかかることである。
【０００３】
この理由から、竹のような木材または木質材料で作られた釘が代替物として使用される。 長い間、そのような木製の釘は、釘打ちされる基材に予め釘が打ち込まれる穴が設けられている場合にのみ使用することができた。しかし、最近では、木材に予め穴をあけることなく、空気圧式釘打ち機のような釘打ち工具を用いて木材または木材様、主としてリグノセルロース系材料、で作られた釘を直接木材に打ち込むことが可能になっている。 出願人による国際公開公報２０１６／１８０９００号を参照すると、釘打ち工具に使用するための釘連結体が知られており、その釘は木材または木質材料からなり、釘同士は釘が打ち込まれると自動的に切断される接続手段によって互いに接続されている。釘の釘先端部は円錐形であり、釘先端部の長さの釘胴部の最小厚みに対する比は1.5から3の間となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開公報２０１６／１８０９００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような釘の先端部の構造は、結合される部品が木材のような異方性の建築材料からなる場合には、部品に釘が打ち込まれた際に釘の割れを引き起こすおそれがあることが示されている。別の欠点は、プレスや削り加工による釘連結体の製造が困難であることである。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、割れるリスクなく木質材料に打ち込むことができる上記タイプの釘を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、釘先端部の先端角度が40°より大きくなされた上記タイプの釘によって解決される。釘先端部の先端角度は、好ましくは45°と60°の範囲であり、適切な角度は45°または60°である。しかしながら、90°のようなより大きな角度も可能である。
【０００８】
示された範囲、特に50°より大きい先端角度を有する釘は、例えば20°より小さい先端角度を有する釘よりも、釘打ちされる基材に対して著しく低い分割効果を有することが示されている。
【０００９】
木質材料で作られた釘は、同じ寸法の鋼で作られたものと比較して引き抜き抵抗が増加するため、ほとんどの場合頭部を必要としないが、引き抜き抵抗だけでなく貫通抵抗も重要である。貫通抵抗を増加させるために、それでいて頭部を有する釘と比較してピン状釘の製造上の利点を維持するために、本発明の実施形態は、頭部領域において、釘胴部に対して厚くなされると共に、継続的に、特に釘の自由端に向かって、幅広くなっていくようになされている。
【００１０】
同様に、釘胴部の軸方向に延びる少なくとも1つの凹部が頭部領域の上端面に設けられていてもよく、この凹部には、凹部に隣接して存在する頭部領域の材料ウェブを外側に押し出すために楔が軸方向に打ち込まれる。好適には、少なくとも1つの凹部は、切り欠き状であり、一方の端部領域から反対側の端部領域に向かって頭部領域に切り込まれる。特に、頭部領域の中心を通過し、かつ、釘胴部の長手軸方向に切り込まれたひとつの切り欠き状凹部のみが設けられる。
【００１１】
この実施形態では、釘が基板内に打ち込まれた後、楔が凹部内に軸方向に打ち込まれる。そのため、凹部に隣接する材料ウェブが押し離される。これにより、頭部領域全体が外向きに変形し、その結果、基板材に対する接触圧力が増大する。基板材が十分に柔らかい場合、基板材は圧縮された状態にさえなる。この場合、頭部領域および対応する部分は、基板材に形成された釘進入部を貫通し、皿頭を有するねじと似た若干の円錐形状になる。頭部領域および円錐形状部の接触力が高いほど、釘の貫通抵抗は著しく増加する。
【００１２】
凹所もしくは切り欠きの深さは可変に選択することができるが、頭部領域の隣接する材料ウェブを十分に押し離すことができるような寸法とされる必要がある。この目的のために、本発明の一実施形態によれば、凹部は、釘の頭部領域の上端面から、少なくとも3mm、特に少なくとも4mm、好ましくは少なくとも5mmの軸方向長さにわたって頭部領域に延在させられる。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態では、釘胴部の長手方向に互いに平行に、好ましくは釘胴部の長手方向軸に平行に走る数本の長手方向の溝が釘胴部の外周面に形成されている。長手方向の複数の溝は、釘胴部の全長にわたって延び、釘胴部の円周に沿って均一に分布していてもよい。長溝の形状は自由に選択することができるが、本発明の一実施形態によれば、それらは、略三角形の断面を有するノッチ形状とされている。
【００１４】
円筒状の胴部は滑らかではなく、星形の断面を有するリブが付けられているので、釘の引き抜き抵抗はさらに増加する。
【００１５】
釘は、木材および/または木質材料、特に有機結合木材、好ましくは樹脂結合積層木材または一年生植物由来のリグノセルロース繊維を含む樹脂結合繊維複合材料から構成される。
【００１６】
有機結合木材が合成樹脂としてフェノール樹脂を含有する場合良好な結果が得られることが示されている。特に、有機結合木材系材料は合成樹脂を重量の少なくとも30％、特に少なくとも重量の35％、好ましくは重量の40％含んでいることが望ましい。
【００１７】
好ましい方法では、本発明による釘は、0.65g/cm3より大きい密度、特に0.85g/cm3より大きい密度、そして好ましくは1.0g/cm3より大きい密度、特に1.3g/cm3の密度を有する材料から構成される。
【００１８】
これは、落葉樹が本発明による釘の材料として使用できることを意味する。 硬い木材には、密度0.65g/cm3以上の落葉樹、例えば銅ブナ(Fagus sylvatica)、シデ(Carpinus betulus)、楓(Acer pseudoplatanusまたはA.platanoides)、好ましくは密度が0.85g/cm3より大きな落葉樹、例えばブラジルボク(Caesalpinia echinata)、バンキライ(Shorea ssp.)もしくはある種のローズウッド(Dalbergia ssp、Machaerium ssp.)、特に好ましくは1.0 g/cm3より大きな密度を有する落葉樹、例えばボンゴシ(Lophira alata)、ユソウボク(Guaiacum ssp.)、が含まれる。
【００１９】
結合剤を添加せずに製造することができる適切な木質材料には、密度が0.65g/cm3を超える、特に密度が0.85g/cm3を超える、好ましくは密度が1.0g/cm3を超える圧縮木材が含まれる。これらは、例えばＷＯ９４/２０２７３Ａに従って製造することができる。
【００２０】
十分な密度(上記参照)の木材で作られた非圧縮単板層木材や合板は、結合剤を添加して製造される木質材料に適している。十分な密度を有する市販の単板層木材は、例えば、0.68g/cm3の密度を有するクロイツブルクのPollmeier Massivholz GmbH & Co.KG,製のBauBucheがある。0.7g/cm3以上の密度を有するブナやカバでできた同じ厚みの単板層からなる合板、いわゆる多重板、はフィンランド、ラーティのUPM合板等、各種製造業者により提供される。結合剤がちりばめられた好ましい木質材料には、圧縮単板層木材、圧縮積層木材、および合板が含まれ、例えば平均で1.1g/cm3から1.4g/cm3の密度を有する高密度のブナ単板から作られる。例えば、DIN7707にしたがって作られた合成樹脂圧縮木材である。
【００２１】
木質材料と構造的に非常に類似しているのは、木本植物材料からなる圧縮され接着された材料であり、例えば、成長した椰子や竹の組織を含む単子葉植物から構成されているものである。圧縮竹製品は、例えばCoBAM(圧縮竹)の名称でよく知られており、CoBAMは0.95g/cm3から1.25g/cm3の密度を有する。
【００２２】
一般に、釘胴部は任意の断面を有することができる。例えば、楕円形または多角形であってもよい。しかしながら、好適な態様では、釘胴部は円形の断面を有し、釘胴部の直径または釘の最小の厚さは、楕円形または多角形の釘の場合、2mm〜8mm、特に3.5〜6mm、好ましくは4mm〜5mmである。
【００２３】
本発明のさらなる実施形態によれば、釘は、胴部軸線に対して外側に向かって突出する半レンズ型のドーム形状の釘頭部を有するようになされている。しかし、釘胴部は、好ましくは、胴部軸線に対して90°の角度で釘の先端に対向する端部で切断される。
【００２４】
釘の長さ(頭部+胴部+先端部)の長さは、20mmから90mmの間、特に30mmから70mmの間、好ましくは40mmから60mmの間とされる。
【００２５】
本発明による釘は、好ましくは、個々に製造された後、装填される。それらは、釘の先端を一方向に整列させた状態で釘打ち機に釘を供給するための収納容器を介して、釘打ちツールに個々にまたは大量に装填することができる。釘は、釘が挿入された穿孔テープと共にコイル状に装填されることが好ましい。釘打ち中、ファスナ(この場合は穿孔テープ)を剪断することなく、釘を穿孔テープから押し出す。剪断されたファスナの場合のように、穿孔テープの構造はそのまま維持され、基材に打ち込まれたり、断片の形で加工領域周辺に散布したりすることはない。 損傷を受けていない穿孔テープは、全体として廃棄するか、または再使用することができる。
【００２６】
本発明による釘は、手で釘打ちするのに使用することができる。また、釘打ち機(例えば、空気圧式釘打ち機)を使用して基板に打ち込むこともできる。
【００２７】
本発明のさらなる有利な実施形態に関して、添付の図面を参照して従属請求項および以下の実施形態の説明において述べる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
図面は以下の通りである。
【図１】異なる釘の先端部を有する釘の前端領域の正面図である。
【図２ａ】頭部領域に設けられた切り欠き状凹部を有する本発明の釘の実施形態である。
【図２ｂ】切り欠き状凹部内に打ち込まれる楔を備えた図2aの釘である。
【図３】本発明による釘の釘胴部として考えられる断面図である。
【図４】釘胴部の断面の別の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図2aおよび図2bは、本発明による釘1を概略的に示す。釘は、主にリグノセルロース材料からなる。この場合、合成樹脂として重量の35％のフェノール樹脂を含有し、そうして1g/cm3を超える、具体的には1.3g/cm3弱の密度を有する合成樹脂結合積層木材からなる。
【００３０】
釘1は釘胴部1aを有し、その下端には釘の先端部1bが円形の断面、すなわち円錐形の丸い先端を有するように形成されている。釘先端部1bの軸方向長さは、釘先端部1bの先端角度が60°となるように、釘胴部1aの直径とほぼ同じ大きさとされている。
【００３１】
図1のd)に示すように、先端角度は、例えば、90°とすることもできる。図1のa)に示されるような先端の角度がより小さい(例えば20°)釘よりも、釘打ちされる基材に対する分割効果が小さくなるように40°より大きい先端角度とすることが重要である。
【００３２】
釘胴部1aの上端領域は、釘の長手方向軸に対して垂直に切断されている。従って、釘1は、釘胴部1aと同じ断面を有する頭部領域1cを有する。図面に示すように、頭部領域1cには、釘1の長手方向中心面に沿って釘1の上端面から頭部領域1cまたは釘胴部1a内部に向かって数mmの長さにわたって延び、釘の一方の端部から反対側の端部に向かって頭部領域1cまたは釘胴部1aに切り込まれた、切り欠き状凹部2が設けられている。楔3は、釘1が基材や基板に打ち込まれた後、もしくは打ち込まれる前に凹部2内に押し込まれ、凹部2を画定する材料ウェブが押し離され、図2bに示すように頭部領域1cが押し広げられる。この拡張により頭部領域1cと頭部領域1cを有する釘1が打ち込まれる基材との間の押圧力が増大し、その結果釘1の貫通抵抗が増大する。
【００３３】
釘胴部1aおよび頭部領域1cは、滑らかな表面を有することができる。しかしながら、釘胴部1a及び釘頭部1cの領域における釘1の周面は、リブ付けされているのが好ましい態様である。換言すれば、釘胴部1aまたは釘頭部1cには、釘胴部1aから釘頭部1cの全長に亘って延在し、ここでは三角形の断面を有する切り欠き形状で形成された長手方向溝4が設けられており、台形(図3参照)または三角形(図4参照)の断面を有する壁面が形成されるようになされている。
【図１】
2019512654.tif 000003
【図２ａ】
2019512654.tif 000004
【図２ｂ】
2019512654.tif 000005
【図３】
2019512654.tif 000006
【図４】
2019512654.tif 000007
【国際調査報告】
2019512654.tif 000008
2019512654.tif 000009
2019512654.tif 000010
2019512654.tif 000011
2019512654.tif 000012
2019512654.tif 000013