CN107532632B - 木本植物材料制成的排钉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于射钉装置的排钉，所述排钉具有多个互连钉子(1)以用于连接至少两个组件，所述钉子每个具有钉杆(1a)和设置在钉杆的末端的钉尖(1b)，其中钉子(1)由密度大于0.65g/cm³的木材和/或木质材料和/或含竹子或者棕榈纤维的材料组成，并且连接至在钉子钉入期间自动地断开的可断开连接装置(2)，其中钉尖(1b)设计成圆锥形圆尖，并且其中钉尖(1b)的长度与钉杆(1a)的最小厚度的比例在1.5至3之间，特别是在1.5至2.5之间，并且优选地在1.8至2.1之间。此外，本发明涉及一种生产这种排钉的方法，以及一种通过这种排钉连接两个组件的方法。

Description

木本植物材料制成的排钉

技术领域

本发明涉及一种用于射钉器(nail driver)的排钉，所述排钉具有彼此连接的多个钉子，用以连接至少两个组件，每个钉子具有钉杆和设置在钉杆的末端上的钉尖。此外，本发明涉及生产这种排钉的方法，以及通过这种类型的排钉连接两个组件的方法。

背景技术

钉子是主要以木材为材料相关的建造技术，诸如房屋建造、舰船建造、武器技术等中已知的一些最古老的连接手段。在刚硬钉子和木质钉子之间应有基本区分，刚硬钉子是由金属(通常是铁/钢)制成并且通过捶打被直接钉入到木材内，木质钉子需要钻孔以便将以木材或诸如皮革的其它材料制成的两个或更多组件彼此连接。如果无钻孔，则当锤子敲击时，木质结构碎裂和/或木质钉子破裂和/或破碎。

传统上，通过锤子将钉子钉入到要被钉住的材料中。通常，为此需要多次锤击，如果未沿着钉杆的纵向延伸击打钉子的头部，则存在钉子弯曲的风险。

由于随着不断工业化增长，生产速度出于商业原因而变得越来越重要，所以已经开发了与使用手持式锤子相比能够更快地将钉子钉入到要被连接的组件内的工具。这些工具特别包括可配备有不同驱动构思的射钉器，其中压缩空气起着重要作用。气动钉枪通常以5-6巴的压力运行。推进速度平均约为46m/s(http://blogs.cdc.gov/niosh-service-blog/2013/07/16/nail.gun-comic/)。可替选地，也能够以发射药将钉子钉入。在此，能够设置96m/s至395m/s的速度(http://en/wikipedia/org/wiki/Powder-actuated_tool)。

为了提高处理速度，钉子被组合以形成刚性或者柔性的排钉，当施用钉子时，排钉能够被用于自动地在射钉器内重新加载新钉子。除了许多优点之外，钢钉也具有许多缺点。即使有防腐措施，诸如电镀，钢钉仍在不利条件下有生锈的趋势。如果在被钉住的材料中主要存在酸性条件，则情况尤其如此。这特别适用于具有高鞣剂含量的木材(硬木，诸如橡木、巴劳木，或者软木，诸如松木、花旗松、落叶松等等)，这些木材由于它们在室外区域的长寿命而被用于例如外墙或露台。当受到风化时，发生不希望的暗色至黑色变色，例如在外墙上的钉点处的滴状散射(drip projection)。可以通过使用不锈钢类型的钉子补救这个问题，但不锈钢钉子是非常昂贵的。

钢钉的另一缺点在于它们的回收。被钉住的木材通常不用木材加工工具加工，因为如果工具刀片撞到钢钉，则工具刀片很块变钝，并且可能会被损坏。因此，含钢钉的木质组件大多数使用破碎机缩小为颗粒，并且通过磁体来清出任何钢铁组分，以便用于生产刨花板或用作燃料。

在一些应用中，铁或金属与电磁波相互作用也是不期望的。因此，含金属的组件不能用高频电磁波、例如用微波来处理。不引起任何变色(特别是风化时)的无金属钉子，能够由木材加工机加工而不损伤工具，并且是电磁兼容的，所以具有令人感兴趣的市场潜力。与外墙应用一样，例如，诸如板围、模板等的临时结构或包装能够用无金属钉子连接，并且在使用后，能够通过加工工具(例如，锯子)分解为它们的组件以进行材料回收。在这一点上，从JP9043171和US5547325A已知使用由增强塑料或玻璃纤维增强的高性能塑料制成的钉子。

然而，使用增强的、特别是玻璃纤维增强(高性能)塑料也可能关联于一些缺点。因而，玻璃纤维有研磨性，并且使得木材加工工具的刀片钝化。此外，玻璃纤维和(高性能)塑料的生产是能量密集型的，所以不是环境友好的。由于高性能塑料迄今为止仅能从化石原材料获得，在这一方面，它们也具有大的碳足迹，所以从环境观点看，它们被视为是不利的。另外，与大部分塑料(bulk plastics)相比，高性能塑料非常昂贵。

发明内容

因此，本发明的目标在于设计一种排钉，由木材制成的特定组件能够通过这种排钉连接，而不存在风化引起的任何变色的风险，并且所述组件也能够在不破碎钉子或者费力地移除钉子的情况下回收。此外，将指定生产这种类型的排钉的方法，以及通过这种类型的排钉连接两个组件的方法。

通过开头指定类型的排钉实现该目标，所述钉子由密度超过0.65g/cm³的木材和/或木质材料和/或竹子或含棕榈纤维的材料制成，并且通过在钉子被推入时自动断开的可断开连接装置连接，钉尖制成为圆锥形圆尖的形式，并且钉尖的长度与钉杆的最小厚度的比例在1.5和3之间，特别是在1.5和2.5之间，并且优选地在1.8和2.1之间。

令人吃惊的是，已经显示，由硬木或者木质材料或者结构上类似于木质材料的材料制成且具有限定的圆尖的根据本发明设计的钉子能够被射钉器钉入而不需要预钻孔，并且不存在钉子的破碎、裂开或弯曲。

硬木包括密度为0.65g/cm³或以上的落叶木，诸如山毛榉(欧洲山毛榉)、鹅耳枥(欧洲鹅耳枥)、枫木(欧亚槭或者挪威枫)，优选地密度大于0.85g/cm³的落叶木，诸如愈疮木(愈疮木属)、巴西苏木(猥毛云实属)、巴劳木(娑罗树属)，或一些类型的黑檀(黄檀属、军刀豆属)，特别优选地密度大于1.0g/cm³的落叶木，诸如红铁木(翼红铁木)。

可以在不添加粘合剂的情况下生产的合适木质材料包括密度大于0.65g/cm³、特别是密度大于0.85g/cm³并且优选地密度大于1.0g/cm³的压缩木材。例如，能够根据WO94/20273A生产这些压缩木材。

非压缩胶合层木材以及由具有足够密度的木材类型(参见上文)制成的胶合板不是通过添加粘合剂生产的适合木质材料。具有足够密度的市售胶合层木材包括例如Pollmeier Massivholz GmbH&Co.KG,Creuzburg制造的密度为0.68g/cm³的BauBuche。具有相同厚度的胶合层的胶合板(所谓的多层板)由密度≥0.7g/cm³的山毛榉或者桦木制成，由多个制造商提供，诸如荷兰Lahti的UPM Plywood。具有粘合剂的部分的优选木质材料包括压缩胶合层木材、压缩层压木材和胶合板，例如由平均至高压缩的密度为1.1g/cm³至1.4g/cm3的山毛榉胶合板制成，诸如根据DIN 7707的合成树脂压缩木材。

在结构上与木质材料非常类似的是由木本植物材料制成的压缩和胶粘材料，例如由包括来自棕榈和竹子生长的组织等等的单子叶植物组成。压缩竹子产品是已知的，例如名称为CoBAM(压缩竹子)。CoBAM具有0.95g/cm³至1.25g/cm³的密度。

与金属钉子和塑料钉子相比，木质钉子具有特殊的性能。首先，它们能够由它们将被钉入的组件相同的材料生产。例如，通过将松木或落叶松木压缩为超过0.8g/cm³的密度，生产出能够通过其将松木或者落叶松木覆盖面板钉到松柏类木材结构上的木质钉子。由于材料的一致性，人们获得特别同质且看起来自然的外观。由此，钉子比金属制成的外物更像是一根树枝。随着木材老化，木材由于UV辐射而变黑，并且当暴露于风化时，与木质覆层一样，木材变成灰色。与金属、特别是钢钉相反地，木质钉子的颜色与其底物一样变化。不发生导致木材黑色褪色的铁和鞣剂之间的不良颜色反应。

当使用工具工作时，木材中的木质钉子也不防碍。因此，木质钉子和组件的组合非常适合于材料回收。另外，如果用于燃料，则不需要分离出由于金属材料造成的任何污染，因此节省了成本。

此外，与金属钉子和塑料钉子相反，木质钉子是吸湿性的，并且可能膨胀。特别地，压缩木材能够形成高达10N/mm²的非常高的湿胀压力(swelling pressure)。这种特性特别重要。为了增大拉出阻力，木质钉子在使用之前被干燥至比将被钉住的组件湿度低的木材湿度。在室外使用或要在室外使用的建造木料具有例如>15％的湿度。因此，木质钉子应被干燥为比将被钉住的组件被干燥的木材湿度低至少5％，优选10％，并且特别优选地15％。在钉子已经穿透之后，钉子从环境吸收湿气，直到其已经实现湿度平衡，并且因此湿胀。由于湿胀，钉子更有力地压制周围材料，从而导致摩擦和拉出阻力增大。

重要的是，根据本发明的钉子具有圆锥形圆尖，即具有圆形横截面的尖端，其长度为钉杆的最小厚度的至少一倍半。对于圆形杆，这种最小厚度对应于直径，对于椭圆杆，该最小厚度对应于较小的直径，而对于多边形横截面，该最小厚度对应于相对于杆的轴线彼此相对的两点之间的最小距离。测试显示，根据本发明，通过将圆尖的钉子钉入到木质组件内，在钉子和组件的木材基质之间存在紧密接触。在木材基质中仅可见非常少且非常小的破裂。然而，对于具有部分或棱锥形尖的钉子，在钉子和基质之间的接触点处可以观察到清晰的许多破裂。另外，能够在入口通道区域中观察到与保护方向成很大角度的年轮结构。

此外，根据本发明，通过具有圆尖的钉子能够实现高拉出阻力值。在一个测试中，具有圆形、楔形和棱锥形尖，密度为1.65g/cm³的合成树脂压缩木钉(CW钉)，以及由鹅耳枥制成的设有对应的圆尖的、密度为0.8g/cm³的实心木钉被沿径向钉入到云杉木中41mm深。然后确定拉出阻力。结果在图5中示出。从该图中，能够得出，具有圆尖的CW钉以173.5kp的平均值以及199kp的峰值实现最大拉动力，而由鹅耳枥制成的实心木钉(HB钉)为149.9kp(如果忽略破损的钉子)以及179kp的峰值。相比之下，具有棱锥形尖的CW钉实现了仅116.7kp的平均值，这对应于具有圆尖的CW钉的平均值的67％。具有楔形尖的CW钉实现了仅87.9kp的平均值，这相对于具有圆尖的CW钉，对应于50.7％。

根据本发明，已经认识到，钉尖的几何形状在从钉子至基质过渡中对于钉入通道的结构有相当大的影响。已经显示，当使用圆尖，其长度对应于最小杆厚度的1.5至3倍时，能够在很大程度上避免沿钉子的钉入通道的纤维破裂，并且木材基质紧贴钉子。此外，根据本发明，被钉入的钉子包括沿钉入通道的单元结构(cell structure)，并且使它们在钉入方向上弯曲。

根据本发明，两个组件利用被射钉器钉入组件中的、根据本发明形成的钉子而彼此连接。这里，各个钉子被射钉器以至少20m/s、特别是至少25m/s且优选地超过30m/s的速度一次性钉入到要连接的组件内。当将钉子钉入基材时，由于通常超过20m/s且通常达到甚至超过40m/s的气动射钉器的高钉入速度，在钉子的表面和移位的基材材料之间产生高度的摩擦。由于摩擦而产生摩擦热。由于木材是热的不良导体(木材的导热率约为0.1至0.2W/mK，钢约为40-50W/mK)，所以钉子的表面和周围材料中的钉入通道的表面被加热到使得在此发生两种材料熔合的程度。已经在DE19620273A中类似地描述了这种熔合效应。与DE19620273A相比，当对关于周围材料执行摩擦相对运动的钉子进行摩擦焊接时，没有额外的支承压力被施加，但是，由此使得工具彼此挤压。

由于摩擦焊接和湿胀的组合，木质钉子在(木质)基材中的附着力非常高，使得可以省去如对于金属钉子典型地在杆直径上突出的钉头部的形成。出于美观的原因，这非常受欢迎，因为以这种方式，可见的钉子直径变得更小，并且表面的结构受干扰更少。

优选地，钉子具有的拉出阻力至少为80kp(1千克力[kp]相应于9.8牛顿[N])、优选地至少90kp且特别优选地至少100kp。可替选地或者另外，钉子能够被至少部分地用包含填充材料的聚合物层涂覆，并具有至少为90kp、优选地至少100kp且特别优选地至少110kp的拉出阻力。

优选地，钉子和连接装置由相同的材料制成，虽然它们也能够可替选地由不同的材料制成。

钉杆原则上能够具有任何横截面。例如，横截面能够被制作成椭圆形或者多边形。然而，优选地，钉杆具有圆形直径。优选地，钉杆的直径或者在椭圆形或多边形情况下的最小钉厚度为2mm至8mm，特别是3.5至6mm，并且优选地为4至5mm。

根据本发明的进一步发展，钉子设置为具有半透镜形帽形式的钉头部，所述钉头部相对于轴线在杆上径向向外突出。然而，优选地，钉杆设计成在其与尖相反的末端处相对于杆的轴线以90°的角度平滑地截顶。

这里，钉子(头部+杆+尖)的长度在20mm至90mm之间，特别是在30mm至70mm之间，优选地在40mm至60mm之间变化。

在本发明的一个实施例中，轴向钉子长度与多边形横截面的最小杆厚度的比例在5至25之间，特别是在9至20之间，并且优选地在12至16之间。

钉子被单独地生产，或者生产为由平行地布置且由连接装置彼此连接的一排钉子组成的排钉。这里，它们能够由实心材料，使用加工工具通过冲压，通过电磁波切割(特别是通过激光切割)，或者通过喷射切割(特别通过水射流或填充有颗粒的气体射流，优选地通过喷砂)，或通过这些方法的组合而生产。

排钉可根据不同构造而不同，例如，其中钉子和能够切断的连接装置由相同材料或不同材料制成的排钉，随后连接的各个钉子形成的排钉，通过能够切断的连接装置装配和连接的半排钉，通过压缩成型并且通过能够切断的连接装置彼此连接而产生的排钉，以及通过压缩成型彼此连接的排钉。

排钉的特征在于各个钉子的布置。两个钉子之间的连接装置的宽度由两个钉子之间的距离限定。排钉的宽度由钉子的数目乘以直径的积，以及钉子的数目减一乘以两个钉子之间的距离的和确定。平行布置的钉子的尖位于直线上，该直线关于钉子的取向成直角延伸，或者相对直角偏离角α延伸。

第一步骤，由相同材料，例如由实心木材或木质材料或CoBAM制成的排钉通过机加工过程(刨或铣)成型以形成“波纹板”，这种板具有在两侧上完全相对的半杆，并且在侧向上由窄杆连接。第二步骤，“波纹板”在横向上、可能地以阶梯状方式(step-like)，以预定角度α切割，而形成平行的排杆，其长度对应于所提供的钉子长度。为了缩短钉子之间的连接装置的长度，并且为提高剪切能力，通过传统的加工方法，诸如锯、钻、铣或磨，通过冲压或者通过诸如以电磁波(激光)切割或喷射切割(水射流、填充有颗粒的气体射流(例如，喷砂))在杆中切割成凹进，从而代替于完整的连续连接元件，仅有窄的连接元件以将杆彼此连接。为了由杆产生钉子，杆在一侧上被削尖。如果这在排钉的切削期间还没有发生这种情况，则头部关于杆轴线以直角形成，或者通过机加工、冲压、通过激光束或者喷射切割机以帽的形状形成。

在钉子的轴线方向上测量的、作为两个钉子之间的一个或更多连接装置的各个长度总和的连接装置的长度小于钉子长度的一半，优选地小于其三分之一，并且特别优选地小于其四分之一。

为了从随后连接的各个钉子生产出排钉，钉子以期望布置相对于钉轴线成直角或相对于钉轴线成角度α地彼此相邻放置，并且由连接装置彼此连接。这些连接装置可仅位于各个钉子之间，而与下一连接装置无任何接触。例如，可由粘合剂滴产生这种结构。可替选地，连接装置能够连续地彼此连接。例如，连接装置可以为横向地位于各个钉子上且桥接钉子之间的一个或更多可剪切的带或线的形式，纸、塑料膜、塑料可熔带的形式。在此，这些带例如能够通过粘合剂或通过熔合而紧固至每一个钉子。在塑料可熔带的情况下，仅当熔融材料已经固化时，排钉才可使用。在本发明另一实施例中，连接装置可以被制成具有适当强度和脆性，呈可剪切的带、线或丝的形式，并且例如由通过钻孔或狭槽引导到钉子中并由此通过适当措施固定到、例如粘附到每一个钉子的硬质小麦粗粉制成。

排钉也能够由半钉和连接装置组成，半钉是在长度方面仅呈现半个钉子的钉子。在第一工作步骤中，与随后连接的各个钉子的排钉一样，半钉相对于钉杆线以直角对齐，或以角度α以阶梯状方式对齐，并且在与互补半钉的分离面上通过一个或更多的连接装置彼此连接，连接装置固定至每一个半钉。由此，所述互补的半钉被精确配合地附接至以阶梯状方式呈现的半钉，并且固定至后者且固定至连接装置，从而形成彼此连接的完整钉子。

生产排钉的另一种可能方案是压缩成型刨削，以形成通过连接装置彼此连接的钉子。在这一点上，能够通过成型压力成型的、例如由脲醛(duroplastic)树脂或热塑性树脂所包围的木刨花、竹刨花或一般木本植物物质组成的质块被引入到工具中，所述工具由下工具半部和一个或更多上工具半部组成。在闭合状态下，上工具半部和下工具半部围起与几何布置并且与要生产的排钉的体积相对应的腔体。要使用的可模制的质块的量使得在第一工作步骤中，仅制作以多个步骤形成的一排钉子的所有下半部。连接装置、诸如纸带被横向于为此目的提供的凹进中的钉子的纵向取向地放置在半钉上。在第二工作步骤中，添加另外的可模制的质块，并且用上工具半部压制以形成完整的钉子几何形状。所述压制能够在室温下用冷固性树脂来发生。关于热固性树脂或热塑性树脂，工具半部被加热至所需温度，然后冷却回室温以脱模。

当通过压缩成型生产排钉时，如果工具的腔体在钉子腔体之间具有连接桥，当压制可模制的质块(诸如，粘结树脂)或可模制的质块的组件时，所述连接桥被填满，则也可以省略单独的连接装置。

生产排钉的另一种可能方案是可压缩实心木材的冲压压缩模制，或者由刨花和粘结剂组成的可模制的质块垫的冲压压缩模制。为此所需的工具由上半部和下半部组成，所述上半部和下半部具有彼此平行且分离开的凹槽，并且其横截面为半杆形式。如从WO9420273A已知的，具有矩形横截面的实心木材、在用于随后的连接元件的部位处具有凹槽的实心木材、或者由刨花和粘结剂组成的可模制的质块制成的垫被压缩，并且以高压(>10N/mm²)，可选地利用热(>100℃)模制，并且如果这在先前尚未发生，则其然后在压缩之后被加热且之后冷却。然后，能够通过在相同工具内冲压来执行由通过桥接连接的钉子组成的排钉的成型，为此所需的凹进由此被加宽，或者在单独的工具中进行上述成型。取决于钉子之间的连接装置的刚性，排钉本身是刚性的，所以如果位于下层的排钉的端部处的钉子升高，则整个排钉升高，或者排钉是柔性的，并且能够例如被卷成卷。关于柔性连接装置，不是位于下层的整个排钉升高，而是仅与升高的钉子紧邻的相邻的钉子升高。

测试

1.由密度为0.95g/cm³的巴西酸枝(军刀豆)生产70cm长、57mm宽以及4.5mm厚的板条。然后使用双面切槽刀将板条铣削为直径3.8mm的圆杆。将圆杆切成50mm的长度，并且在一侧上被削尖为圆尖，所述削尖用转笔刀或可替选地用砂纸进行。如此生产的钉子被***到气动钉枪中，并且通过小胶条固定，使得钉子头部直接抵靠射钉器的撞针。钉子被气动钉枪以6巴的压力钉入云杉木，并且因而完全陷入木材内。在带锯上切开被钉住的样品后，钉子被从纵向轴线上切开，确定了钉子保持其外形且未损坏。钉子和周围的云杉木之间的接触面呈暗色变色，这允许人们推断，存在摩擦热引起的木材的热改变。一旦将木材加热至导致变色的温度(>100℃)，则木质素软化，从而建立了焊接两个接触面的前提条件。

2.将两层3.7mm厚的、榉木制成的旋切面板胶粘在一起，并且在加热压机中以200℃压制300秒，至4.6mm的厚度。在压制后，密度为0.99g/cm³。如在测试1中那样，木质钉子由这种材料产生，并且被钉入到云杉木中。结果对应于测试1。

3.将五层1.5mm厚的、松木制成的旋切面板胶粘在一起，并且在加热压机中以200℃压制300秒，至4.6mm的厚度。密度为0.82g/cm³。如在测试1中那样，木质钉子由这种材料产生，并且被钉入到云杉木中。结果对应于测试1。

4.通过激光切割技术将57mm宽和4.5mm厚的巴西酸枝和压缩榉木(测试2)条切割为方形钉子，其具有4.5mm边缘长度、70mm长度及长度为9mm的凿尖(参见图1)。之后，凿尖通过砂纸而形成为棱锥形尖。如测试1中那样测试钉子，获得了相同结果。

5.由山毛榉制成的、直径6mm且长度50mm的市售波纹销被削尖成圆尖，并且能够被钉入到云杉中而不破碎。结果对应于测试1。

6.CoBAM被刨成4.5mm厚度，并且用圆锯切割成4.5mm宽的条，这些条被切割为70mm长度，并且在一侧上削尖以形成棱锥形尖。钉子能够被处理，结果与测试1至5相同。

7.对根据测试1至4产生的由军刀豆制成的木质钉子，测试拉出阻力。均具有60mm的钉长度的、具有3.8mm直径的圆铣钉及具有方形横截面且边缘长度为4.5mm的激光切割钉被用气动钉枪钉入到云杉木中。两种类型的钉子以上述方式处理，或者被附加地设有涂层。根据EP2540781，涂层为含有填充材料的聚合物涂层。在表1中示出拉出值。

表1

具有圆形横截面和方形横截面、具有或不具有含填充材料的聚合物涂层的、被钉入到云杉木(来自军刀豆)中的木质钉的拉出值。

8.在两面上都有波纹、由24个平行的半杆和23个厚度为1mm的连接桥组成的4.5mm厚的波纹板由实心材料(巴西酸枝、合成树脂压缩木材)通过铣削产生。波纹板被圆锯以角度160°切割为60mm长的条(关于波纹的轴向方向的长度)。在一侧上，波纹板条在砂带磨平机上削尖，以形成凿尖。在连接元件中，通过钻机、线锯和带锯产生凹进(参见图2a)。钉头部通过垂直于波纹轴线布置的切口形成。尖端以与凿尖相同的角度通过关于凿尖偏移90°的切口而形成为棱锥形尖。排钉被置于气动钉枪的***中。钉子被气动钉枪各个地钉入到云杉木中。钉入结果对应于测试1。

9.市售的CoBAM制造的、由直径为5mm的半圆形杆制成的且在一面上具有波纹的波纹板在锯上分开，以便产生具有4.5mm宽基部的半杆。半杆被切割为60mm长度。两个半杆被分别地在一侧上一起削尖，并且依次分布在两个模板上，所述两个模板规定了具有20°的坡度角α的平行且阶梯状布置。模板中的许多半钉被涂以胶水。两个纸带作为连接装置被横向地布置在许多半钉上。纸带的上侧均以半钉的水平涂以胶水。每个都与另一半钉对齐且，其中每个半钉已被削尖的第二多个半钉被放置于第一多个半钉上，并且通过第二模板固定。两个模板在压力下按压在一起，所述半钉被胶合以形成通过连接带连接的完整钉子。在胶水已经硬化后，排钉被从模板移除，并且按测试8测试，显示出相同的结果。

10.为了确定湿胀压力，将尺寸为10x 10x 10mm的木材制成的测试标本在压机中在年轮的径向方向上以20N/mm²的压力在210℃下压缩4分钟。云杉被压缩至3.15mm，松木被压缩至36.7mm，并且山毛榉被压缩至4.58mm，并且在每种情况下，这都对应于约1.4g/cm³的密度。压缩后的样品在压力测量装置中夹紧，并且暴露于约100％饱和空气湿度。窑干(kiln-dried)的样品吸收湿气，因此在30小时内确定湿胀压力，云杉为8.4N/mm²，松木为10.7，并且山毛榉为8.2N/mm²。

附图说明

在下文中，参考附图描述本发明的示例性实施例。这些附图示出如下：

图1是根据本发明的排钉的钉子的前视图，

图2a是根据本发明的排钉的前视图；

图2b是图2a的排钉的顶视图；

图3是处于打开状态的、用于生产具有四个钉子的排钉的压机的示意图，

图4是处于闭合状态的图3的压机，并且

图5是一系列测试结果的总结的图表。

具体实施方式

图1示意性地表示根据本发明的排钉的钉子。钉子1具有钉杆1a，钉杆1a的下端呈具有圆形横截面的钉尖1b、即具有圆锥形圆尖的形式。在上端区域处，钉杆1a垂直于钉子的纵向轴线被切断。可替选地，钉子头部也可以设置在上端处，由此上端优选地为半透镜状帽的形式。

图2a和2b示出根据本发明的排钉。这种排钉根据图1由平行布置并且通过这里呈连接桥2的形式的连接装置彼此连接的多个钉组成。连接桥被设计成使得它们在钉子从射钉器射出时自动断开。在所示的实施例中，钉子的尖在相对于水平面以角度α倾斜、即相对于钉子的纵向轴线倾斜90°减去α的角度的直线上平行布置。然而可替选地，钉子也能够布置在相对于钉子的纵向轴线以直角排列的直线上。

具有平行地对齐且通过连接桥2彼此连接的多个钉子的这种排钉能够通过冲压压缩模制而从压缩的实心木材或从由刨花和粘结剂组成的可模制的质块垫而产生。如图3和4中所示，为此所需的压制工具由上工具半部3a和下工具半部3b组成，所述上工具半部3a和下工具半部3b具有被平行取向且彼此间隔开的、横截面呈半杆形式的凹槽4a、4b。具有矩形横截面的实心木材5、在随后的连接元件位置处存在凹槽的实心木材、或者由刨花和粘结剂组成的可模制的质块垫通过将上工具半部和下部工具半3a、3b合在一起而在高压下并且可选地利用热被压缩，从而获得如图4中所示在此具有通过总共三个连接桥2彼此连接的四个钉子的布置。

Claims (47)

1.一种用于射钉器的排钉，所述排钉具有彼此连接以用于连接至少两个组件的多个钉子(1)，每个钉子具有钉杆(1a)和设置在所述钉杆的末端上的钉尖(1b)，其特征在于，所述钉子(1)由密度大于0.65g/cm³的木材和/或木质材料和/或竹子或者含有棕榈组织的材料制成，并且连接至当钉子被钉入时自动地断开的可断开连接装置(2)，所述钉尖(1b)被制成圆锥形圆尖的外形，并且所述钉尖(1b)的长度与所述钉杆(1a)的最小厚度的比例在1.5至3之间。

2.根据权利要求1所述的排钉，其特征在于，所述钉尖(1b)的长度与所述钉杆(1a)的最小厚度的比例在1.5至2.5之间。

3.根据权利要求2所述的排钉，其特征在于，所述钉尖(1b)的长度与所述钉杆(1a)的最小厚度的比例在1.8至2.1之间。

4.根据权利要求1所述的排钉，其特征在于，制造所述钉子(1)的材料具有大于0.85g/cm³的密度。

5.根据权利要求4所述的排钉，其特征在于，制造所述钉子(1)的材料具有大于1.0g/cm³的密度。

6.根据上述权利要求任一项所述的排钉，其特征在于，所述排钉的钉子(1)由压缩材料制成，并且展现0.5N/mm²的湿胀压力。

7.根据权利要求6所述的排钉，其特征在于，所述排钉的钉子(1)展现1N/mm²的湿胀压力。

8.根据权利要求7所述的排钉，其特征在于，所述排钉的钉子(1)展现2N/mm²的湿胀压力。

9.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述排钉的所述钉子(1)的湿度低于所述钉子(1)要钉入的组件的湿度。

10.根据权利要求9所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)的湿度比所述组件的湿度低5％。

11.根据权利要求9所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)的湿度比所述组件的湿度低10％。

12.根据权利要求9所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)的湿度比所述组件的湿度低15％。

13.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)具有与要被连接的组件相同的风化特性。

14.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)由不在所述组件中产生变色的材料制成。

15.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)是电磁兼容的。

16.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)具有至少80kp的拉出阻力，1千克力[kp]相应于9.8牛顿[N]。

17.根据权利要求16所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)具有至少90kp的拉出阻力。

18.根据权利要求17所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)具有至少100kp的拉出阻力。

19.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)至少部分地涂以含有填充材料的聚合物层，并且具有至少90kp的拉出阻力。

20.根据权利要求19所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)具有至少100kp的拉出阻力。

21.根据权利要求20所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)具有至少110kp的拉出阻力。

22.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)和连接装置(2)由相同的材料制成。

23.根据权利要求1至5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)和连接装置(2)由不同的材料制成。

24.根据权利要求23所述的排钉，其特征在于所述连接装置(2)制成为一个或者更多可剪切条或线的形式，其横向地跨过各个钉子(1)并且桥接所述钉子(1)之间的空间。

25.根据权利要求24所述的排钉，其特征在于，所述连接装置(2)由纸、塑料膜或者塑料可熔条制成。

26.根据权利要求24所述的排钉，其特征在于，所述条或者线紧固至每一个钉子(1)。

27.根据权利要求26所述的排钉，其特征在于，所述条或者线通过粘合剂或者通过熔合而紧固至每一个钉子(1)。

28.根据权利要求24所述的排钉，其特征在于，连接装置(2)被引导通过所述钉子(1)内的钻孔或者狭槽，并且固定在所述钻孔或者狭槽中。

29.根据权利要求28所述的排钉，其特征在于，所述连接装置(2)由硬质小麦粗粉制成，并且通过粘合剂固定在所述钻孔或者狭槽中。

30.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉杆(1a)具有圆形或者椭圆形的横截面。

31.根据权利要求1至5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉杆(1a)具有多边形的横截面。

32.根据权利要求31所述的排钉，其特征在于，轴向长度与最小杆厚度的比例为4至25。

33.根据权利要求32所述的排钉，其特征在于，轴向长度与最小杆厚度的比例为9至20。

34.根据权利要求33所述的排钉，其特征在于，轴向长度与最小杆厚度的比例为12至16。

35.根据权利要求30所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)的直径或者最小杆厚度在2mm至6mm的范围内。

36.根据权利要求35所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)的直径或者最小杆厚度在3.5mm至6mm的范围内。

37.根据权利要求36所述的排钉，其特征在于，所述钉子(1)的直径或者最小杆厚度在4mm至5mm的范围内。

38.根据权利要求1-5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉子在所述钉杆(1a)的、与所述钉尖(1b)相反的端部区域上具有制成为半透镜形状帽形式的钉头部，所述钉头部相对于所述杆的轴线在所述钉杆(1a)上径向地突出。

39.根据权利要求1至5任一项所述的排钉，其特征在于，所述钉杆(1a)在其与所述钉尖(1a)相反的端部区域处相对于所述杆的轴线以90°角截顶。

40.一种生产根据权利要求1至39任一项所述的用于射钉器的排钉的方法，其特征在于，所述钉子(1)由加工工具通过冲压，电磁波切割，或者通过喷射切割，或者通过这些方法的组合制成。

41.根据权利要求40所述的生产用于射钉器的排钉的方法，其特征在于，所述电磁波切割包括激光切割，所述喷射切割包括通过水射流或者填充有颗粒的气体射流切割。

42.根据权利要求41所述的生产用于射钉器的排钉的方法，其特征在于，所述喷射切割为通过喷砂切割。

43.根据权利要求40所述的生产用于射钉器的排钉的方法，其特征在于，所述排钉通过对被硬塑性或者热塑性树脂包围的由木材和/或木质材料组成的可成型块压缩成型而产生。

44.根据权利要求40-43中任一项所述的生产用于射钉器的排钉的方法，其特征在于，单独产生的钉子(1)随后连接至可断开的连接装置。

45.一种连接由木材制成的至少两个组件的方法，其特征在于，使用射钉器以及根据权利要求1至39任一项所述的排钉将所述组件彼此连接，并且通过所述射钉器将各个钉子(1)以至少20m/s的速度一次性地钉入要被连接的组件内。

46.根据权利要求45所述的连接由木材制成的至少两个组件的方法，其特征在于，通过所述射钉器将各个钉子(1)以至少25m/s的速度一次性地钉入要被连接的组件内。

47.根据权利要求46所述的连接由木材制成的至少两个组件的方法，其特征在于，通过所述射钉器将各个钉子(1)以超过30m/s的速度一次性地钉入要被连接的组件内。