(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのコンポーネントを接続するための、互いに接続され、それぞれが釘軸部(1a)と後端部に釘先端部(1b)を備える多数の釘(1)を有する釘打機用の釘のストリップであって、
前記釘(1)は、木材および／または木質材料および／または竹若しくは0.65 g/cm3よりも大きな密度を有する椰子の組織を含む材料から作られ、釘が打ち込まれる際に自動的にせん断される連結手段(2)で接続され、
前記釘先端部(1b)は、円錐形で先を丸くした形状に作られ、釘軸部(1a)の最小の厚みに対する釘(1b)の先端の長さの比が、１．５〜３の間である釘のストリップ。 
【請求項２】
釘（1）が作られる材料が、0.85g/cm3より大きい密度を有する、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項３】
前記釘のストリップの釘(1)は、圧縮材料製であり、０．５Ｎ／ｍｍ2の膨潤圧力を発生する、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項４】
前記釘のストリップの釘(1)の湿度が、釘（1）が打ち込まれるコンポーネントの湿度よりも低いこと、特に、釘（1）の湿度は、コンポーネントの湿度より5％少ない請求項１に記載の釘のストリップ。
【請求項５】
前記釘（1）の材料が、接続される前記コンポーネントと同じ材料である、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項６】
前記釘（1）が、前記コンポーネントに変色を生じさせないような材料で作られている、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項７】
前記釘（1）が電磁的に反応しない特性を有する、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項８】
前記釘（1）は少なくとも８０ｋｐ（１キロポンド[ｋｐ]は９．８ニュートン[N]に相当する）の引抜抵抗を有する請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項９】
前記釘（1）が、少なくとも部分的に、充填材料を含むポリマー層で被覆され、少なくとも９０ｋｐの引抜き抵抗を有する、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項１０】
前記釘（1）および前記連結手段（2）が、同じ材料で作られている、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項１１】
前記釘（1）および連結手段（2）が、異なる材料で作られている、請求項１に記載の釘のストリップ。
【請求項１２】
前記連結手段（2）は、剪断可能な一つ以上の細片または糸で作られており、特に、紙、プラスチックフィルムまたはプラスチック可融帯で作られており、個々の釘(1)を横切り横たわり、釘(1)の間のスペースを橋渡ししている請求項１１に記載の釘のストリップ。 
【請求項１３】
細片または糸が個々の釘（1）に、例えば、接着剤または融着で固定され、あるいは、連結手段(2)が例えば硬質小麦粉から作られ、釘（1）の穴または溝を介して案内され、そこに固定され、特に接着剤によって固定される請求項１２に記載の釘のストリップ。 
【請求項１４】
前記軸部(1a)は、円形または楕円形の断面を有する、請求項１に記載の釘のストリップ。
【請求項１５】
前記釘軸部（1a）は多角形の断面を有する、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項１６】
釘軸部の最小の厚みに対する軸方向長さの比が４〜２５である、請求項１５に記載の釘のストリップ。 
【請求項１７】
釘（1）の直径または釘軸部の最小の厚みが２ｍｍ〜８ｍｍである、請求項１４に記載の釘のストリップ。 
【請求項１８】
前記釘の釘先端部(1b)の反対側の釘軸部(1a)の端部にはハーフレンズ形状の釘頭部を有し、前記釘頭部は、軸の軸線に対して釘軸部(1a)に渡って半径方向に突出している請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項１９】
前記釘軸部（1a）は、前記釘先端部（1b）に反対側の端部領域において前記軸部に対して90°の角度で切頭されている、請求項１に記載の釘のストリップ。 
【請求項２０】
請求項１に記載の釘打機のための釘のストリップを製造する方法であって、釘(1)が押し抜き、電磁波手段による切断、レーザー切断、ジェット切断手段、水ジェット、粒子充填ガスジェット及び砂ジェットからなる群から選ばれた１種以上の方法の組み合わせによる工作機械によって製造される釘のストリップを製造する方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の釘打機のための釘のストリップの製造方法であって、デュロプラスチックまたは熱可塑性樹脂で覆われた木および／または木製材料からなる成形可能な塊の圧縮成形により製造される釘のストリップの製造方法。 
【請求項２２】
請求項２０に記載の釘打機のための釘のストリップの製造方法であって、別々に製造された釘(1)が、その後、いくつかの連結手段に接続される釘のストリップの製造方法。 
【請求項２３】
少なくとも２つの木製のコンポーネントを結合する方法であって、請求項1〜１９に記載の釘のストリップと釘打機を用い、個々の釘（1）は、前記釘打機によって、１回で、少なくとも２０ｍ／ｓ以上の速度で、結合されるコンポーネントに打ち込まれることを特徴とするコンポーネントを結合する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともふたつのコンポーネントを連結するために用いられ、互いに連結された多数の釘からなる、釘打機のための釘のストリップに関する。釘は各々が、釘軸部と、その端部に設けられた釘先端部とを有する。さらに、本発明はこのタイプの釘のストリップの製造方法およびこのタイプの釘のストリップを用いてふたつのコンポーネントを接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
釘は主に木材を材料とする住宅建築、造船、武器技術などの施工技術で知られる最古の連結手段のひとつである。ハンマーで直接木材に打ち込まれ、金属、主に鉄や鋼、から作られた硬くて曲がらない釘と、木材や革などからなるコンポーネントを互いに連結するために穿孔を必要とする木製の釘とは基本的に区別される。穿孔がなければ、ハンマーで打ち付けられると木構造は砕かれ、および/または木製の釘は破損および/または粉砕される。
【０００３】
これまで、釘は釘打ちされる材料にハンマーによって打ち込まれてきた。一般的に釘打ちはハンマーを何度も釘に打ち付ける必要があり、釘頭部を釘軸部の長手方向の延長線上に沿って打ち付けなければ釘が曲がってしまうおそれがあった。
【０００４】
経済的な理由から、工業生産速度の向上はますます重要になっており、手持ち式ハンマーより迅速に連結させたいコンポーネントに釘を打ち込むことができる工具が開発されている。これらの工具の中には、圧縮エアが顕著な役割を果たすという異なる駆動構想を備えた釘打機が含まれる。空気圧式釘打機は、一般に、5-6バールの圧力で動作する。打ち込み速度は約46m/sである。(http://blogs.cdc.gov/niosh-service-blog/2013/07/16/nail.gun-comic/)また、発射装薬とともに釘を打ち込むこともできる。この場合、打ち込み速度は96m/sから395m/sの間で設定することができる。(http://en/wikipedia/org/wiki/Powder-actuated_tool)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
釘を組み合わせて剛性または弾性の釘のストリップを形成すれば、釘を打ち込む際に釘打機内で新たな釘を自動的に再装填することができ、作業速度が向上する。鋼製の釘は多くの利点もあるが、いくつかの欠点も有する。亜鉛メッキのような腐食防止対策を施したとしても、鋼製の釘は悪条件下では腐食する傾向がある。この傾向は釘打ちされた材料において酸性条件が優勢な場合にはより顕著である。特に、屋外での長年の使用を目的としたテラスやファサード等に用いられる高いなめし剤含量を有する木材(オーク、バンキライのような硬木やマツ、ベイマツ、カラマツ等の軟木)に当てはまる。風雨にさらされると、ファサードの釘打箇所に水が滴ったような影ができるなどの、望ましくない黒色変色が発生する。ステンレススチールタイプの釘を用いることでこれを改善することはできるが、非常に高価となる。
【０００６】
鋼製の釘のもうひとつの欠点は、それらの再利用に関する。釘打ちされた木材は、一般に、木材加工工具で処理されない。なぜならば、工具の刃は、鋼の釘に当たると非常に早く鈍ってしまうか、または壊れてしまうことさえあるからである。したがって、鋼製の釘を含む木製のコンポーネントは、合板の製造や燃料に使用するために、ほとんどが粉砕機を使用して粉々に分解され、鋼および鉄のいずれかの成分を磁石によって取り除かれる。
【０００７】
また、用途によっては、鉄や金属と電磁波の相互作用も望ましくないので、金属を含むコンポーネントをマイクロ波のような高周波電磁波で扱うことはできない。特に風雨にさらされた場合であっても変色を起こさない非金属の釘は、機械を破損させることなく木材加工機で加工でき、かつ電磁的に適応可能であり、それゆえに興味深い市場潜在性を有する。ファサードの施工、例えば板囲い、型枠等といった一時的な構造物または梱包材は非金属の釘で接続することができるうえに、その使用後、加工具(例えば鋸など)を用いて材料再利用のために分解することができる。この点については、JP9043171およびUS5547325Aにおいて、強化プラスチックまたはガラス繊維強化高性能プラスチックからなる釘を使用することが開示されている。
【０００８】
しかし、強化された、特にガラス繊維強化(高性能)プラスチックの使用は不利益に結び付くこともある。例えば、ガラス繊維は研磨剤であり、木材加工具の刃を鈍らせる。さらに、ガラス繊維および(高性能)プラスチックの生産はエネルギー大量消費的であり、環境に優しくない。高性能プラスチックは、これまで化石原料からしか得ることができなかったため、この点でも大きな炭素排出量を有しており、環境の観点からも否定的にみなされるべきである。加えて、高性能プラスチックは、バルクプラスチックに比べ非常に高価である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、風化による変色の恐れがなく、個々の木製のコンポーネントを接続し、それらのコンポーネントを砕いたり苦労して釘を取り除いたりすることなく再利用できるような釘のストリップを提供することにある。さらに、このタイプの釘のストリップの製造やこのタイプの釘のストリップを用いてふたつのコンポーネントを接続する方法を述べる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、複数の釘が木材および/または木質材料および/または竹若しくは0.65g/cm3より大きい密度な密度を有する椰子材の組織を含む材料から作られ、釘が打ち込まれた際に自動的に剪断される分離可能な連結手段によって連結され、釘先端部は円錐形で、丸い先端形状を有し、釘先端部の長さと釘軸部の最小の厚みとの比が1.5から3の間であり、特に1.5から2.5の間であり、好ましくは1.8から2.1の間であることを特徴とする釘のストリップによって達成される。
【００１１】
驚くべきことに、本発明に従って設計され、硬木、木質材料もしくは木質材料に構造的に類似した材料で作られ、所定の丸い先端部を有する釘は、釘の破損や割れや曲げを生じることなく、穿孔なしで釘打機で釘打ちすることができることが示されている。
【００１２】
硬木には、密度が0.65g/cm3以上の落葉樹が含まれ、例えばヨーロッパブナ(Fagus sylvatica)、シデ(Carpinus betulus)や楓(Acer pseudoplatanusまたはA. platanoides)があり、より好ましくは0.85g/cm3より大きい密度を有する落葉樹、例えばユソウボク(Guaiacum ssp.)、フェルナンブーコ(Caesalpinia echinata)、バンキライ(Shore ssp.)やシタン(Dalbergia ssp, Machaerium ssp)があり、特に好ましくは1.0g/cm3より大きい密度を有する落葉樹があり、例えばボンゴシ(Lophira alata)である。
【００１３】
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は、0.65g/cm3を超える密度、特に0.85g/cm3を超える密度、好ましくは1.0g/cm3を超える密度を有する圧縮木材を含み、これらは、例えばWO94/20273 Aに従って作成することができる。
【００１４】
十分な密度（上記参照）を有する木材から作られた非圧縮単板層木材および合板は結合剤を添加して製造される木質材料には適していない。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。
【００１５】
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。
【００１６】
木製の釘は、金属の釘およびプラスチックの釘と比較して、特定の性質を有する。まず、木製の釘は釘打ちされるコンポーネントと同じ材料から製造することができる。例えば、マツまたはカラマツを0.8g/m3より大きい密度に圧縮することにより、針葉樹材の基礎構造の上にマツまたはカラマツの外装パネルを釘打ちすることができる木製の釘を製造することができる。材料の一貫性により、とりわけ均一で自然な外観を得ることができる。そのうえ、木製の釘は、金属製の釘よりも木の枝に似ている。木材が熟成すると、紫外線放射に起因して暗くなり、例えば木製の外装部のように、風雨にさらされると木材は灰色がかる。金属製の、特に鋼製の、釘とは対照的に、木製の釘の色は、その基材の色と同様に変化する。木材の黒色変色をもたらす鉄となめし剤との間の望ましくない呈色反応は生じない。
【００１７】
木製の釘は、工具を使って作業する場合にも妨げとはならない。したがって、木製の釘とコンポーネントとの組み合わせは、材料再利用に非常によく適している。また、燃料として使用される場合には、金属製の材料による汚染を取り除く必要がなく、コストを低減することができる。
【００１８】
さらに、金属およびプラスチックの釘とは対照的に、木製の釘は吸湿性があり、膨潤し得る。特に、圧縮木材は、10N/mm2までの非常に高い膨潤圧を形成することができる。この特性は特に重要である。引抜抵抗を大きくするために、木製の釘は使用される前に釘打ちされる構成材の湿度より低い湿度まで乾燥させられる。屋外で使用される、または、使用される予定の建築木材は、例えば、15%を超える湿度を有する。このため、木製の釘は、釘打ちされるコンポーネントの木材湿度よりも、少なくとも5%低く、好ましくは10%低く、特に好ましくは15%低くなるまで乾燥させられることが望ましい。釘打ち後、釘は、湿度が均衡に達するまで、周囲から湿気を吸収し、これにより膨潤する。膨潤により、釘は周囲の材料に対してより強く押し付けられ、その結果、摩擦および引抜抵抗が増大する。
【００１９】
本発明による釘は、円錐形の丸い先端部、すなわち断面円形状の先端部を有し、その長さが、釘軸部の最小の厚みの少なくとも1.5倍であることが必須である。断面円形の軸部の場合はこの最小の厚みは直径に対応し、断面楕円形の軸部の場合はより小さい方の直径に対応し、断面多角形の場合は軸部の軸線に対して互いに対向する2点の間の最小の距離に対応する。木製のコンポ―ネントに打ち込まれる本発明による丸い先端部を有する釘を使用した場合、釘と構成材の木製の材料との間には密接な接触があることが試験によって示されている。木製の材料にはごくわずかの破断しか見られない。しかしながら、不完全な円形またはピラミッド状の先端部を有する釘では、釘と材料との接触点において、明瞭で多数の破断が見られる。さらに、釘の進入部の領域では釘との接触方向に強く角度を付けられた年輪状の構造体が見られる。
【００２０】
さらに、高い引抜抵抗値は、本発明による丸い先端部を備えた釘で達成することができる。ひとつの試験では、1.65g/cm3の密度を有し、円形、楔形およびピラミッド型の先端部を有する合成樹脂木材釘（CW釘）と、0.8g/cm3の密度を有し、対応する円形の先端部を有し、シデ材から作られた無垢材釘とを、トウヒ材の半径方向41mmの深さに打ち込み、引抜抵抗を測定した。この結果を図5に示す。この試験からは、円形の先端部を有するCW釘が平均値173.5kpおよび最高値199kpと最も高い引き抜き値を達成し、次いで、平均値149.9kp（破損した釘を除けば）および最高値179kpのシデ材釘(HB釘)となることがわかる。対照的に、ピラミッド型の先端部を有するCW釘は、平均値116.7kpに留まり、これは、円形の先端部を有するCW釘の平均値の67%に相当する。くさび形の先端部を有するCW釘は平均値が87.9kpとなり、円形の先端部を有する釘の平均値の50.7%となっている。
【００２１】
本発明によれば、釘先端部の幾何学形状は、釘が材料に打ち込まれる過程において釘の進入部の構造にかなりの影響を及ぼすことが認められている。丸い先端部を有し、釘の長さが軸部の最小の厚みの1.5倍から3倍に相当する釘を使用する場合、釘の進入部に沿った繊維の破断を大幅に回避することができ、木製材料は釘にしっかりと接触させられている。さらに、本発明による釘は、打ち込まれるとその進入部に沿ってセル構造を圧迫し、それらを打ち込み方向に沿って屈曲させる。
【００２２】
本発明によれば、2つの材料は、本発明に従って形成された釘が釘打機によって材料に打ち込まれることによって互いに連結させられる。この場合、個々の釘は、少なくとも20m/s、特に少なくとも25m/s、好ましくは少なくとも30m/sを超える速度で釘打機によって一気に構成材に打ち込まれる。材料に釘を打ち込む際、一般的に20m/s、時には40m/sを超える圧縮空気式釘打機の打ち込み速度によって、釘の表面と押しのけられた材料との間に高い摩擦が生じ、摩擦により摩擦熱が発生する。木材は熱伝導率が悪いため（木材の熱伝導率は約0.1から0.2W/mKであるのに対し、鋼鉄の熱伝導率は約40から50W/mK)、釘および周囲の材料における釘の進入部の表面は、2つの材料の融着が起こる程度まで加熱される。この融着効果はDE19620273Aで同様に記載されている。しかし、DE19620273Aとは対照的に、周囲の材料に対して摩擦相対運動を行う釘を摩擦溶接する場合に、材料が互いに押し付けられて発生する付加的な支持圧力は用いられない。
【００２３】
摩擦溶接と膨潤の組み合わせにより、木製の釘の（木製）材料への接着は非常に高くなるため、金属製の釘の典型である、軸部の直径より大きな釘頭部の形成を省くことができる。このようにして、目に見える釘の直径は小さくなり、表面の構造への干渉も軽減されるため、審美的な理由から非常に歓迎される。
【００２４】
釘は、少なくとも80kp（1キロポンドは9.8ニュートンに相当する）、好ましくは少なくとも90kp、特に好ましくは少なくとも100kpの引抜抵抗を有していることが好ましい。あるいは、またはそれに加えて、釘は、少なくとも一部を充填剤を含むポリマー層で被覆することができ、少なくとも90kp、好ましくは少なくとも100kpであり、特に好ましくは少なくとも110kpの引抜抵抗を有していることが好ましい。
【００２５】
釘および連結手段は、代替的に異なる材料で作ることができる場合であっても、同じ材料で作られていることが好ましい。
【００２６】
釘軸部は原則的に任意の断面を有することができ、例えば断面を楕円形または多角形とすることができるが、円形の断面を有することが好ましい。断面が楕円または多角形の場合には、釘軸部の直径または最小の厚みが2mmから8mmの間、特に3.5mmから6mmの間、より好ましくは4mm-5mmの間であることが好ましい。
【００２７】
本発明のさらに別の形態によれば、釘は、軸部の軸線に対して上方に、半径方向外側に突出する半レンズ状のキャップ形状をした釘頭部を有するようになされている。しかし、釘軸部は釘先端部の反対側の端部が軸部の軸線に対して90度の角度で滑らかに切り落とされるように設計されていることが好ましい。
【００２８】
ここでは、釘の長さ(頭部+軸部+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。
【００２９】
本発明によるひとつの実施形態では、多角形の断面を有する釘の軸部の最小の厚みに対する釘の軸線方向長さの比は、5から25の間、特に9から20の間、好ましくは12から16の間である。
【００３０】
釘は、個々に製造されるか、または平行に配置されかつ連結手段によって連結された一連の釘のストリップとして製造される。これらは、機械加工具を使用した打ち抜き、電磁波のよる切断、特にレーザー切断、またはジェット切断、特に水ジェットや粒子充填ガスジェット、好ましくは砂ジェットといった方法で、またはそれらの方法を組み合わせることで、無垢材から製造することができる。
【００３１】
釘のストリップは、異なる構成に応じて異なっていてもよい。例えば、釘と剪断可能な連結手段とが同一の材料で構成されたストリップ、もしくは釘と剪断可能な連結手段とが異なる材料で構成されたストリップ、連続して連結された個々の釘のストリップ、釘の半体が集められ剪断可能な連結手段によって連結されたストリップ、圧縮成形により製造され、剪断可能な連結手段により互いに連結された釘のストリップ、および圧縮成形によって互いに連結された釘のストリップがある。
【００３２】
釘の連結体は、個々の釘の配置によって特徴付けられる。2つの釘の間の連結手段の幅は、2つの釘の間の距離によって決定される。連結体の幅は、釘の数と釘の直径の積と、釘の数から1を引いた値と2つの釘の間の距離の積との和によって決定される。平行に配置された釘の先端部は、釘の向きに対して直角または直角から角度α逸れた直線上に配置される。
【００３３】
第1の工程として、無垢材や木質材や圧縮竹材といった同一の材料から作られるストリップは機械加工(平削りまたは切削加工)により、「段ボール板」を形成するように成形され、この板は、両側に正確に対向するハーフバーを有し、薄い板部によって横方向に連結されている。第2の工程では、「段ボール板」を、平行に配置された板の連結体が階段状となるように所定の角度αで、その長さが釘の長さに対応するように横方向に切断し、釘の間の連結手段の長さを短くして剪断しやすくするために、鋸引き、穿孔、切削や研削のような従来の機械加工方法、打ち抜き加工または電磁波（レーザー）による切断やジェット（水ジェット、粒子充填ガスジェット（例、砂ジェット））による切断によって完全でひとつづきの連結部材を板を互いに連結させる細い連結部材のみを残すよう加工する。板から釘を製造するために、板は片側が尖らせられるが、この工程がストリップの切断の際に行われない場合は、機械加工、レーザーによる切削、打ち抜き、ジェット切断により釘の軸線に対して直角に、または、キャップ状の形状に成形される。
【００３４】
連結手段の長さは、ふたつの釘の間の1または複数の連結手段の釘の軸線方向における長さの合計で測定される。連結手段の長さは釘の長さの2分の1未満、好ましくは3分の1未満、特に好ましくは4分の1未満である。
【００３５】
連続し、連結された個々の釘から釘のストリップを製造するために、釘は望ましい位置で、すなわち隣接する釘に対し釘軸部の軸線の直角または角度αのいずれかで、互いに隣接して配置され、連結手段によって互いに連結される。これらの連結手段は、隣接する連結手段と接触することなく、個々の釘の間にのみ配置され、この構成は、例えば接着剤の液滴を用いて行うことができる。また、連結手段は互いに連続的に連結されていてもよい。連結手段は、例えば、個々の釘の上に横方向に位置し、釘と釘の間の空間を埋めるように構成されている1以上の剪断可能な細片または糸、紙、プラスチックフィルム、プラスチック可融帯等であってもよい。ここでは、ストリップは、例えば接着剤または融着によって、個々の釘に固定することができる。プラスチック可融性帯の場合、釘のストリップは、溶融材料が固化したときにのみ使用することができる。本発明の別の実施形態では、連結手段は、穴や溝を介して釘に案内され適切な手段によって個々の釘に固定された、例えば粘着させられた、剪断可能な適切な強度および脆弱性を有し、例えば硬質小麦粉から作られる、帯、糸またはワイヤ、から製造される。
【００３６】
また、釘のストリップは、釘の半体及び連結手段で構成することもできる。釘の半体とは、釘を幅が半分になるように分離させたものを表す。第1の作業ステップでは、連続して連結された個々の釘のストリップと同様に、一方の釘の半体が、釘の軸線に対して直角もしくは階段状になるように角度αで直線状に配置され、それらの釘の半体は、他方の釘の半体との分離面上に1または複数の連結手段を取り付けられ、互いに連結させられる。そして、他方の釘の半体は、階段状に配置された一方の釘の半体に正確に形が合うようにあてがわれ、一方の釘の半体および連結手段に固定されて、互いに連結された釘の完成形が作られる。
【００３７】
釘の連結体を製造するための別の可能性は、連結手段によって互いに連結された釘を形成するために、削り屑を圧縮成形することである。この連結において、成形圧力によって成形され得る塊は、例えば木材の削り屑、竹の削り屑やデュロプラスチックや熱可塑性樹脂で囲われた一般的な木本植物材で構成され、その塊は下半体型と１または複数の上半体型からなる型に導入される。型が閉じた状態において、上部および下部の型の半体は、幾何学的な配置および製造される釘のストリップの量に対応した空洞を覆う。使用される成形可能な塊の量は、第1の作業ステップにおいて階段状に形成された一列の釘のちょうど下半分が作成されるような量である。連結手段は、例えば紙の連結体などは、この目的のために設けられた凹部に釘の長手方向に対して横方向に釘の半体の上に配置される。第2の作業ステップでは、追加の成形可能な塊が加えられ、上部の型の半体で押圧されて完全な釘形状を形成する。加圧は常温硬化樹脂を用いて常温で行うことができる。熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用いた場合は、型の半体を所要の温度に加熱し、次いで、型からはずすために室温まで冷却する。
【００３８】
圧縮成形によって釘のストリップを製造する場合、もし、型の空洞が釘の空洞間の連結橋を有し、成形可能な塊または例えばバインダーレジンのような成形可能な塊の部品をプレスする際に、それらでその連結橋が満たされていれば、別個の連結手段をなしですますことができる。
【００３９】
釘のストリップを製造するための別の可能性は、圧縮性の固形木材または削り屑および結合剤を配合した成形可能なマット状の塊のパンチ圧縮成形である。この目的のために必要とされる成形型は、平行に配向され互いに間隔を置いて配置された溝を有し、その断面がハーフバーの形態である上半分と下半分とからなる。後成の接続要素のための位置に溝が設けられた矩形の断面を有する固形木材、または削りくずおよび結合剤からなる成形可能な塊は、高圧（> 10N / mm2）で圧縮成形され、場合により（> 100℃）加熱、加熱が前もって行われていない場合は、WO9420273Aに知られるように圧縮後に加熱され、続いて冷却される。連結橋で連結された釘からなる釘のストリップの成形は、同じ成形型内の穿孔器によって行うことができ、この成形のために必要とされる凹部は広げられ、または、別個のツール内で行うことができる。前記釘間の連結手段の剛性に応じて、釘のストリップそれ自体が硬い場合は、下層にある釘のストリップの端部の釘が持ち上げられると釘のストリップ全体が持ち上げられ、または、釘のストリップが柔軟である場合は、例えばロール状に巻き上げられる。柔軟な連結手段では、持ち上げられた下層に横たわる釘のストリップ全体ではなく、持ち上げられた釘のすぐ近くに位置する隣接した釘のみが持ち上げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
以下、本発明の典型的な実施形態を、添付の図面を参照して説明する。これらは次のとおりである。
【００４１】
図１は、本発明による釘のストリップの釘の正面図であり、
【００４２】
図２ａは、本発明による釘のストリップの正面図であり、
【００４３】
図２ｂは、図２ａの釘のストリップの上面図であり、
【００４４】
図３は、開状態での4本の釘のストリップを生産するためのプレスの概念図であり、
【００４５】
図４は、図３のプレスを閉状態にしたところを示し、
【００４６】
図５は、一連の試験の結果を要約した図表である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
試験
1.密度０．９５ｇ／ｃｍ３のサントスローズウッド（Machaerium scleroxylon）から長さ７０ｃｍ、幅５７ｍｍ、厚さ４．５ｍｍの細長い薄板を製造した。次いで、その細長い薄板を、両面スロットカッターを使用して、直径３．８ｍｍの丸棒に切削した。棒を５０ｍｍの長さに切断し、片側を鉛筆削り機またはサンドペーパーで丸い先端に尖らせた。このようにして製造された釘を空気圧式釘打機に挿入し、釘頭部が釘打機の撃針に直接当たるように、小さな接着ストリップを用いて固定した。釘は６バールの圧力で空気圧式釘打機によってトウヒ材に打ち込まれ、木材の中に完全に沈んだ。釘が撃ち込まれたサンプルをバンドソーで切断した後、釘を縦軸方向に切断したところ、釘はその形状を保持し、粉砕されていないことが確認された。釘と周囲のトウヒ材との間の接触面は暗い変色を示し、摩擦熱によって木材に熱変化があったと結論づけることができる。木材を変色（> 100℃）に至る温度に加熱すると、リグニンが軟化し、２つの接触面を溶着するための条件が達成される。
【００４８】
2.厚さ３．７ｍｍのブナ材からなる２層の剥離した単板を張り合わせ、２００℃で３００秒以上加熱プレスし、４．６ｍｍの厚さにプレスした。加圧後の密度は０．９９ｇ／ｃｍ３であった。テスト１と同様に、木材の釘をこの材料から製造し、トウヒ木材に打ち込んだ。結果はテスト１と合致している。
【００４９】
3.厚さ１．５ｍｍの松材でできた５枚の剥離された単板を張り合わせ、２００℃で３００秒あまりの間加熱プレスし、４．６ｍｍの厚さまでプレスした。密度は０．８２ｇ／ｃｍ３であった。テスト１と同様に、木材の釘をこの材料から製造し、トウヒ木材に打ち込んだ。結果はテスト１と合致している。
【００５０】
4. 幅５７ｍｍ、厚さ４．５ｍｍのサントスローズウッドと圧縮されたブナ材（テスト２）を、レーザー切断技術により、エッジ長さ４．５ｍｍ、長さ７０ｍｍでチゼル先端の長さ９ｍｍの四角の釘に切断した。（図1参照）。次に、このチゼル先端を、サンドペーパーを用いてピラミッド状の先端に形成した。釘をテスト１と同じ試験をしたところ、同じ結果が得られた。
【００５１】
5.直径６ｍｍ、長さ５０ｍｍのブナ材製の波形ダボを丸みのある先端に尖らせて、粉砕することなくトウヒ材に打ち込むことができた。結果はテスト１に合致している。
【００５２】
6. CoBAM材を４．５ｍｍの厚さに平坦化し、丸鋸で４．５ｍｍ幅のストリップに切断して７０ｍｍの長さに切断し、一方の側に先鋭化してピラミッド状の先端を形成した。釘は、テスト１〜５と同じ結果で処理することができた。
【００５３】
7.テスト１および４に従って製造されたマボリビアン・ローズウッド製の木製釘の引抜抵抗の試験をした。直径３．８ｍｍの丸形釘と、縁長４．５ｍｍの正方形断面を有するレーザーカットされた釘で、両方ともに６０ｍｍの釘長を有する釘を、空気圧式釘打機をトウヒ材に打ち込んだ。どちらのタイプの釘も、上記の通り処理されるか、またはさらなるコーティングを施して処理された。コーティングは、EP2540781に記載の充填材料を含むポリマーコーティングであった。引抜値を表１に示す。
表１
丸および四角の断面を有するもの、充填材料がポリマーコーティングをしているものとしていないもののトウヒ材（Machaerium scleroxylon）に打ち込まれた釘の引抜値である。
【表１】
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【００５４】
8.両面にしわが寄った４．５ｍｍの厚みの段ボールで、２４本の平行なハーフバーと１ｍｍの厚みの２３本の連結橋が、固形材料（サントスローズウッド、合成樹脂圧縮木材）からフライス加工で作られた。段ボール板は、６０ｍｍの長さのストリップ（段ボール板の軸方向に関する長さ）に１６０°の角度で丸鋸によって切断した。一方の側で、段ボール板の帯をベルトグラインダーで鋭利にしてチゼル先端を形成した。ドリル、ジグソー、バンドソーを用いて連結要素に凹部（図２参照）を形成した。釘頭部は、波形軸に垂直に配置された切れ目によって形成された。先端はチゼル先端と同じ角度でピラミッド先端に形成され、チゼル先端に対して90°オフセットされたカットを有する。釘のストリップを、空気圧式釘打機のマガジンホルダー内に配置した。釘は、空気圧式釘打機により、個々にトウヒ材に打ち込まれた。この釘の結果は、テスト１に合致する。
【００５５】
9.一方の側に直径５ｍｍの半円形の棒からなる波形を有するCoBAM材製の市販の段ボール板を、鋸で分離して、幅４．５ｍｍの基部を有するハーフバーを製造した。ハーフバーを６０ｍｍの長さに切断した。２つのハーフバーはそれぞれ、一方の側で同時に鋭利にされ、続いて平行かつ傾斜角αが２０°の階段状の配置を特徴とする２つの型枠上に配置された。型枠中の多数の釘の半体は、接着剤でコーティングされた。２つの紙帯を連結手段として多数の釘半体に横方向に覆いかぶせて配置した。紙帯の上側を釘の半体の高さで接着剤によってコーティングした。第２の多数の釘の半体は、それぞれ、他の釘の半体に位置合わせされ、それぞれの釘の半体は鋭利に尖らされ、第２の型枠によって第１の多数の釘の半体にかぶせられ、固定される。２つの型枠に圧力をかけて一緒にプレスし、釘の半体を接着して、連結帯と接続した完成した釘を形成した。接着剤が硬化した後、釘のストリップを型枠から取り出し、テスト８のように試験したが、同じ結果が示されている。
【００５６】
10. 膨潤圧を決定するために、年輪の半径方向に１０×１０×１０ｍｍの寸法を有する木製の試験片を、２０Ｎ／ｍｍ２の圧力下、２１０℃で４分間、圧縮した。トウヒは３．１５ｍｍに、松は３６．７ｍｍに、ブナは４．５８ｍｍに圧縮され、各場合において、これは約１．４ｇ／ｃｍ３の密度に対応する。圧縮されたサンプルは、圧力測定装置にクランプされ、おおよそ１００％飽和空気湿度に曝された。キルン乾燥した試料は、湿度を吸収して３０時間以内に、トウヒは８．４Ｎ／ｍｍ２、松は１０．７、ブナは８．２Ｎ／ｍｍ２であると確証された。
【００５７】
図1は、本発明による釘のストリップ用の釘を図式的に表している。釘1は釘軸部1aを有し、その下端は円形の断面を有する釘先端部1bの形態、すなわち円錐形の丸い先端を有する。上端領域では、釘軸部1aは、釘の長手方向軸に垂直に切断される。あるいは、上端部に、好ましくは半レンズ形状のキャップの形態である釘頭部を設けることもできる。
【００５８】
図２ａおよび２ｂは、本発明による釘のストリップを示す。これは、図１に示すように並列に配置された複数の釘からなり、それらは互いに、連結橋2の形の連結手段によって接続されている。連結橋は、釘が釘打機から打ち込まれるときに自動的に切断されるように設計されている。示されている実施形態では、平行に配置された釘の先端は、角度αだけ水平平面に対して傾斜した直線上に位置し、９０°マイナスαだけ釘の長手軸に対して傾斜している。しかしながら、代わりに、釘は、釘の長手方向軸に対して直角に整列した直線上に配置することもできる。
【００５９】
平行に整列され、連結橋2によって互いに連結された複数の釘を有するこのタイプの釘のストリップは、固形木材または削り屑および結合剤からなる成形可能なマット状の塊の打ち抜き圧縮成形によって製造することができる。この目的のために必要とされるプレス成形型は、図３および図４に示すように、互いに平行に配置された溝４ａ、４ｂを有し、その断面は半円柱の形態をなす上側成形型半体３ａおよび下側成形型半体３ｂを有する。矩形の断面を有し、後成の接続要素の位置で溝が付けられた固形木材5、または、削り屑と結合剤とからなる成形可能なマット状の塊は、高圧で、場合によっては加熱されながら圧縮され、上部半成形型、下部半成形型3a,3bが４本の釘とこれらの釘をつなぐ３個の連結橋2が図４に示すような配置で結合する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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