CN108934175A - 特别是在钉子固定工具中使用的钉子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钉子，特别是在钉子固定工具中使用的钉子，所述钉子主要由木质纤维素材料构成，并且具有钉杆(1a)，在所述钉杆的前端设有呈锥形圆尖端形式的钉尖(16)，并且在所述钉杆的后端区域形成有头部区域(1c)，所述钉尖的尖角>40°。此外，本发明涉及包括多个钉子的钉排，所述钉子被推入到穿孔带的相应开口中。
Description
技术领域
本发明涉及一种钉子，特别是在钉子固定工具中使用的钉子，这种钉子主要由木质纤维素材料构成，并且具有钉杆，钉杆的前端设置有呈锥形圆尖端形式的钉尖，并且在钉杆的后端区域形成有头部区域。此外，本发明涉及一种包括多个这种钉的钉排，所述钉插入到穿孔带的相应的开口中。
背景技术
钉子长期以来已知为连接装置。它们主要由金属制成，例如钢、铝、铜等。然而，金属钉有缺点。尽管有诸如镀锌之类的防腐措施，但钢钉在不利条件下仍会生锈，在所钉材料中存在酸性条件时尤其如此。这特别适用于富含鞣酸的木材，这些木材由于它们的耐久性而用在室外，例如用在外墙和露台上。风化会导致钉子区域的不良暗色至黑色变色。使用不锈钢牌号的补救措施是可能的，但成本很高。另一个缺点是对散布有钢钉的木制品的回收昂贵。
为此，使用木材或木质植物材料(如竹子)制成的钉子作为替代品。很长一段时间以来，只有当待钉的基板预先设有钉子被钉入其中的孔时，才能使用这种木钉。然而，最近的发展允许借助于诸如气动钉枪的钉子固定工具将由木材或类似木材的材料(主要是木质纤维素材料)制成的钉子直接插入到木材中，而无需对木质材料预先钻孔。特别应参考申请人的WO2016/1809001A，从中已知在钉子固定工具中使用的钉排，其钉子由木材或木基材料组成并通过连接装置彼此连接，当固定(set)钉子时，连接装置被自动切掉。钉子的钉尖的形状是圆锥形的，其中钉尖的长度与钉杆的最小粗细(thickness)之比在1.5和3之间。
已经表明，如果待结合的组件由诸如木材的各向异性建筑材料构成，则当钉子被固定时，这种钉尖结构能够导致待结合的组件分裂。另一个缺点是，通过压制和/或研磨生产钉排是费力的。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种上述类型的钉子，其也能够被驱动到木基材料中而没有分裂木基材料的风险。
该任务通过上述类型的钉子解决，该钉子具有>40°的钉尖的尖角。钉尖的尖角优选地在45°至60°的范围内，适当角度为45°或60°。然而，诸如90°的较大角度也是可能的。
已经表明，具有在所示范围内并且特别是大于50°的尖角的钉子对所钉组件的分裂效果明显低于例如具有小于20°的尖角的钉子。
尽管由木质植物材料制成的钉子与由相同尺寸的钢制成的钉子相比具有增加的拉出阻力，因此在大多数情况下不需要头部，但是也存在其中不仅拉出阻力，而且穿透阻力也重要的应用。为了提高穿透阻力，但又保持销状钉子与具有头部的钉子相比的生产优点，本发明的实施例使得头部区域相对于钉杆变粗，并且连续地、特别是朝着钉子的自由端张开。
同样地，可在头部区域的上端面中设置至少一个沿钉杆的轴向延伸的凹进，该凹进被设计成使得楔形件能够被轴向地驱动到其中，以便向外挤压与凹进相邻存在的头部区域的材料腹板。有利地，该至少一个凹进是狭槽形的，并且从一个边缘区域穿过头部区域到达相对的边缘区域。特别地，仅提供单个狭缝形凹进，其居中地穿过头部区域并切割钉杆的纵轴。
在该实施例中，在钉子被驱动或被驱动到基板中之后，将楔形件沿轴向驱动到凹进中，使得与凹进相邻的材料腹板被挤压分开。这导致整个头部区域向外变形，导致对基板材料的接触压力增加。如果足够柔软，则基板材料甚至可以被压缩。在这种情况下，头部区域和相应部分获得类似于具有埋头的螺钉的略微锥形形状，其中埋头穿过在基板材料中形成的钉子通道部分。头部区域中较高的接触力和圆锥形状显著提高了钉子的穿透阻力。
凹进/狭缝的深度能够可变地选择，但是应该按尺寸形成，使得头部区域的相邻材料腹板能够被充分地挤压分开。为此，根据本发明的实施例，规定凹进从钉子的头部区域的上端面延伸到头部区域中至少3mm的轴向长度，特别是至少4mm，并且优选地至少5mm。
在本发明的另一实施例中，有意在钉杆的外周表面中形成在钉杆的纵向方向上彼此平行地延伸的多个纵向凹槽，优选地与钉杆的纵向轴线平行。纵向凹槽能够延伸过钉杆的整个长度，并且沿着钉杆的圆周均匀分布。能够自由地选择纵向凹槽的形状。然而，根据本发明的一个实施例，意图是它们为具有近似三角形横截面的槽口形式。
因为圆柱形杆部不是光滑的，而是具有星形横截面的肋状，所以进一步增大了钉子的拉出阻力。
钉子可以由木材和/或木质材料构成，特别是有机粘合的木质材料，优选树脂粘合的层压木材，或树脂粘合的含有来自一年生植物的木质纤维素纤维的纤维复合材料。
已经表明，如果有机粘合的木质材料含有作为合成树脂的酚醛树脂，则可以获得良好的结果。特别地，有机粘合的木基材料应含有至少30重量％、特别是至少35重量％的合成树脂，其中合成树脂的含量优选为40重量％。
优选地，根据本发明的钉子由密度>0.65g/cm3的材料组成，特别是密度>0.85g/cm3，优选密度>1.0g/cm3，密度特别为1.3g/cm3。
这意味着落叶木材能够用作根据本发明的钉子的材料。硬木包括密度为0.65g/cm3的落叶木材，诸如紫叶欧洲山毛榉(Fagus sylvatica)、鹅耳枥(Carpinus betulus)、枫树(Acer pseudoplatanus或A.platanoides)，优选地密度大于0.85g/cm3的落叶木材，诸如巴西红木(Caesalpinia echinata)、巴劳木(Shorea ssp.)或某些类型的红木(Dalbergiassp，Machaerium ssp.)，特别优选密度大于1.0g/cm3的硬木，诸如红铁木(Lophira alata)或铁梨木(Guaiacum ssp.)。
能够在不添加粘合剂的情况下生产的合适的木质材料包括密度大于0.65g/cm3的压缩木材，特别是密度大于0.85g/cm3，并且优选密度大于1.0g/cm 3。这些材料例如能够根据WO 94/20273A生产。
由具有足够密度的木材(参见上文)制成的未压缩的饰面层木材和胶合板是通过添加粘合剂生产的合适的木质材料。具有足够密度的市售单板层木材包括例如由德国克罗伊茨堡Pollmeier Massivholz GmbH&Co.KG制造、密度为0.68g/cm3的BauBuche。各个制造商，诸如芬兰拉赫蒂市UPM Plywood提供具有相同厚度的单板层的胶合板，即所谓的多层板，其由密度≥0.7g/cm3的山毛榉或桦木制成。具有部分粘合剂的优选木质材料包括压缩单板层木材、压缩层压木材和胶合板，例如由山毛榉薄板制成，其中平均压缩至高压缩，密度为1.1g/cm3至1.4g/cm3，诸如符合DIN 7707标准的合成树脂压缩木材。
在结构上与木质材料非常相似的是由木质植物材料制成的压缩和胶合材料，木质植物材料例如由单子叶植物组成，其中包括来自棕榈和竹子生长的组织。例如已知商标为CoBAM(压缩竹子)的压缩竹制品。CoBAM的密度为0.95至1.25g/cm3。
通常，钉杆能够具有任何横截面。例如，它可以是椭圆形或多边形。然而，在优选方式中，钉杆具有圆形直径。对于椭圆形或多边形钉，钉杆的直径或最小钉粗细优选在2mm至8mm之间，特别是在3.5至6mm之间，优选在4至5mm之间。
根据本发明的另一实施例，有意使钉子具有半透镜形状圆顶形式的钉头，该钉头相对于杆轴线沿径向向外突出。然而，钉杆优选地在其与钉尖相反的端部处以相对杆轴线成90°的角度切断。
钉长度(头部+杆部+尖端)通常在20mm至90mm之间变化，特别是在30mm至70mm之间，优选地在40mm至60mm之间。
根据本发明的钉子优选地单独生产然后装盒。它们能够单独地或成批地通过储存容器装入到钉子固定工具中，这种储存容器将钉子馈送到钉子固定工具，依据钉尖的单侧对齐布置。钉子优选利用穿孔带成卷地装盒，其中钉子插入到穿孔带中。在插入期间中，钉子被从穿孔带中推出，而不会剪断紧固件(在这种情况下，是穿孔带)。穿孔带的结构保持完整，不会以碎片的形式射入组件或分布在工作区域周围，而在剪断紧固件的情况中会出现这种现象。未损坏的穿孔带能够作为整体弃用或重复使用。
根据本发明的钉子能够用于手工钉入。可替选地，它们也可以使用钉子固定工具(例如气动打钉器)射入到基板中。
附图说明
关于本发明的其它有利实施例，参考从属权利要求以及如下参考附图对实施例的描述。在图中示出：
图1是具有不同钉尖的钉子的前端区域的正视图，
图2a是本发明的钉子的实施例，其中在头部区域处设有狭缝形凹进，
图2b是图2a的钉子，其中楔形件被驱动到狭槽形凹进内，
图3是根据本发明的钉子的钉杆的可能的横截面，并且
图4是钉杆的横截面的可替选实施例。
具体实施方式
图2a和2b示意性地示出了根据本发明的钉子1。该钉子主要由木质纤维素材料组成。在本情况下，钉子由合成树脂粘合的层压木材组成，其含有35％重量的作为合成树脂的酚醛树脂，因而密度大于1g/cm3，特别是刚低于1.3g/cm3。
钉子1具有钉杆1a，在钉杆1a的下端形成有圆形横截面的钉尖1b，即锥形圆尖端。钉尖1b的轴向长度约等于钉杆1a的直径，因此钉尖1b的尖角为60°。
如图1d所示，例如，尖角也能够为90°。尖角大于40°是重要的，使得对被钉组件的分裂效果小于尖角较小、例如20°尖角的钉子，如图1a所示。
钉杆1a的上端区域被垂直于钉子的纵轴切断。因而，钉子1具有头部区域1c，其具有与钉杆1a相同的横截面。从图中能够看出，头部区域1c还设置有狭槽形凹进2，凹进2从钉子1的上端面在轴向上沿钉子1的纵向中心平面延伸几毫米的长度，以延伸到头部区域1c或钉杆1a中，并且从凹进2的一个边缘区域穿过头部区域1c或钉杆1a到达凹进2的相反边缘区域。在钉子1被驱动到组件或基板中之后或之前，可以将楔形件3驱动到凹进2中，使得限制凹进2的材料腹板被挤压分开，并且头部区域1c扩展，如图2b所示。该膨胀增大了头部区域1c与钉子1通过头部区域1c被驱动至其中的组件之间的挤压力，结果，使得钉子1的穿透阻力提高。
钉杆1a和头部区域1c能够具有平滑表面。然而，在钉杆1a和钉子头部1c的区域中，钉子1的周向表面优选地制成为肋状。换句话说，钉杆1a或钉子头部1c设有纵向凹槽4，纵向凹槽4在钉杆1a或钉子头部1c的整个长度上延伸，并且在这里形成具有三角形横截面的槽口的形式，以便形成具有梯形(参见图3)或三角形(参见图4)横截面的壁部分。
Claims (17)
1.一种钉子，特别是在钉子固定工具中使用的钉子，所述钉子主要由木质纤维素材料构成，并且具有钉杆(1a)，在所述钉杆的前端设有呈锥形圆尖端形式的钉尖(16)，并且在所述钉杆的后端区域形成有头部区域(1c)，其特征在于，所述钉尖的尖角>40°。
2.根据权利要求1所述的钉子，其特征在于，所述钉尖(1b)的尖角在45°至60°的范围内，优选为45°或60°。
3.根据权利要求1或2所述的钉子，其特征在于，在所述钉杆(1a)的与所述钉尖(1b)相反的头部区域(1c)处，所述钉杆(1a)被相对于杆轴线以90°的角度切断。
4.根据权利要求3所述的钉子，其特征在于，所述头部区域(1c)相对于所述钉杆(1a)被加粗，并且特别是朝着所述钉子(1)的自由端连续地膨胀。
5.根据权利要求3或4所述的钉子，其特征在于，在所述头部区域(1c)的上端面上设置有在所述钉杆(1a)的轴向方向上延伸的至少一个凹进(2)，所述凹进被设计成使得能够将楔形件(3)沿轴向驱动到所述凹进中，以便向外挤压所述头部区域(1c)中与所述凹进相邻存在的材料腹板。
6.根据权利要求5所述的钉子，其特征在于，所述至少一个凹进(2)被设计成狭槽形，并且从所述凹进(2)的边缘区域穿过所述头部区域(1c)到达所述凹进(2)的相反边缘区域，特别是设置居中地穿过所述头部区域(1c)并且与所述钉杆的纵向轴线交叉的单个狭槽形凹进(2)。
7.根据权利要求5或6所述的钉子，其特征在于，所述凹进(2)从所述钉子的头部区域(1c)的上端面延伸到所述头部区域(1c)中至少3mm、特别是至少4mm并且优选至少5mm的轴向长度。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的钉子，其特征在于，在所述钉杆(1a)的外周表面中形成有多个纵向凹槽(4)，所述多个纵向凹槽(4)在所述钉杆(1a)的纵向方向上彼此平行地延伸，优选平行于所述钉杆的纵向轴线。
9.根据权利要求8所述的钉子，其特征在于，所述纵向凹槽(4)延伸过所述钉杆(1a)的整个长度，并且/或者以近似三角形横截面的槽口形式形成。
10.根据权利要求8或9所述的钉子，其特征在于，所述纵向凹槽(4)沿所述钉杆(1a)的周边均匀分布。
11.根据上述权利要求中的任一项所述的钉子，其特征在于，所述钉子由木材和/或木质材料构成，特别是有机粘合的木质材料，优选合成树脂粘合的层压木材或合成树脂粘合的含有来自一年生植物的木质纤维素纤维的纤维复合材料。
12.根据权利要求11所述的钉子，其特征在于，所述有机粘合的木质材料含有作为合成树脂的酚醛树脂。
13.根据权利要求11或12所述的钉子，其特征在于，所述有机粘合的木质材料含有至少30重量％、特别是至少35重量％的量的合成树脂，合成树脂的量优选为40重量％。
14.根据上述权利要求中的任一项所述的钉子，其特征在于，所述钉子由密度>0.65g/cm3、特别是密度>0.85g/cm3并且优选密度>1.0g/cm3的材料组成，密度特别是1.3g/cm3。
15.根据上述权利要求中的任一项所述的钉子，其特征在于，所述钉杆(1a)具有圆形横截面、椭圆形横截面或多边形横截面。
16.根据权利要求15所述的钉子，其特征在于，直径或最小杆粗细在2mm至6mm之间、特别是在3mm至6mm之间，优选在4mm至5mm之间。
17.一种包括多个根据上述权利要求中的任一项所述的钉子的钉排，所述钉子被插入到穿孔带的相应的开口中。
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