DE102018130545A1 - Nail, nail strips and methods of making such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Nagel (1), insbesondere für den Einsatz in einem Nagelsetzgerät, der aus einem überwiegend lignocellulosischem Material besteht und einen Nagelschaft (2), eine am vorderen Ende des Nagelschaftes (2) angeordnete Nagelspitze (3) und einen am hinteren Ende des Nagelschaftes (2) angeordneten, gegenüber diesem verbreitert ausgebildeten Nagelkopf (4) umfasst, wobei zwischen dem Nagelschaft (2) und dem Nagelkopf (4) ein sich zum Nagelkopf (4) aufweitender Übergangsbereich (5) vorgesehen ist, und dass der Nagelkopf (4) einen sich an den Übergangsbereich (5) anschließenden, sich zum hinteren Ende des Nagels (1) aufweitend ausgebildeten Nagelkopfabschnitt (8) aufweist, wobei der Aufweitungswinkel (β) des Nagelkopfabschnitts (8) ≥ 110° ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Nagelstreifen mit solchen Nägeln, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Nagelstreifens sowie die Verwendung erfindungsgemäßer Nägel und Nagelstreifen.The invention relates to a nail (1), in particular for use in a nail setting device, which consists of a predominantly lignocellulosic material and a nail shaft (2), a nail tip (3) arranged at the front end of the nail shaft (2) and one at the rear end of the nail shaft (2), which is wider than the nail head (4), a transitional area (5) widening to the nail head (4) being provided between the nail shaft (2) and the nail head (4), and that the nail head ( 4) has a nail head section (8) which adjoins the transition region (5) and widens towards the rear end of the nail (1), the widening angle (β) of the nail head section (8) being ≥ 110 °. The invention further relates to a nail strip with such nails, a method for producing such a nail strip and the use of nails and nail strips according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nagel, insbesondere für den Einsatz in einem Nagelsetzgerät, der aus einem überwiegend lignocellulosischem Material besteht und einen Nagelschaft, eine am vorderen Ende des Nagelschaftes angeordnete Nagelspitze und einen am hinteren Ende des Nagelschaftes angeordneten, gegenüber diesem verbreitert ausgebildeten Nagelkopf umfasst.The present invention relates to a nail, in particular for use in a nail setting device, which consists of a predominantly lignocellulosic material and comprises a nail shaft, a nail tip arranged at the front end of the nail shaft and a nail head arranged at the rear end of the nail shaft and widened relative to it.
Nägel sind seit langer Zeit als Verbindungsmittel bekannt. Sie werden überwiegend aus Metall hergestellt, beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Kupfer oder dergleichen. Metallnägel sind jedoch mit Nachteilen behaftet. So neigen Stahlnägel trotz Korrosionsschutzmaßnahmen wie z.B. Verzinken unter ungünstigen Bedingungen zum Rosten, und zwar insbesondere dann, wenn in dem genagelten Werkstoff saure Bedingungen herrschen. Dies gilt vor allem für gerbstoffreiche Hölzer, die wegen ihrer Dauerhaftigkeit im Außenbereich beispielsweise für Fassaden und Terrassen eingesetzt werden. Bei Bewitterung können unerwünschte dunkle bis schwarze Verfärbungen an den Nagelstellen entstehen. Eine Abhilfe durch Verwendung rostfreier Stahlsorten ist möglich aber sehr kostenaufwendig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sich das Recycling von mit Stahlnägeln durchsetzten Holzprodukten aufwendig gestaltet.Nails have long been known as a lanyard. They are predominantly made of metal, for example steel, aluminum, copper or the like. However, metal nails have disadvantages. Thus, despite corrosion protection measures such as e.g. Galvanizing under unfavorable conditions for rusting, especially when acidic conditions prevail in the nailed material. This applies above all to woods that are rich in tannins and, because of their durability, are used outdoors, for example for facades and patios. Weathering can cause undesirable dark to black discoloration on the nail areas. A remedy by using stainless steel types is possible but very costly. Another disadvantage is that the recycling of wooden products interspersed with steel nails is complex.
Aus diesem Grund werden alternativ Nägel aus überwiegend lignocellulosischen Materialien eingesetzt, wie beispielsweise Holz oder verholztem Pflanzenmaterial in Form von Bambus oder dergleichen. Lange Zeit konnten solche Holznägel nur dann verwendet werden, wenn der zu nagelnde Untergrund zuvor mit einem Loch versehen wurde, in welches dann der Nagel getrieben wurde. Neuere Entwicklungen ermöglichen es jedoch, Holznägel mit Hilfe von Nagelsetzgeräten wie beispielsweise Druckluftnaglern direkt in Holz einzuschießen, ohne das Holzmaterial vorzubohren. Zu verweisen ist insbesondere auf die
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nagel der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen.Starting from this prior art, it is an object of the present invention to provide a nail of the type mentioned at the outset with an alternative structure.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung einen Nagel der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem Nagelschaft und dem Nagelkopf ein sich zum Nagelkopf aufweitender Übergangsbereich vorgesehen ist, und dass der Nagelkopf einen sich an den Übergangsbereich anschließenden, sich zum hinteren Ende des Nagels aufweitend ausgebildeten Nagelkopfabschnitt aufweist, wobei der Aufweitungswinkel des Nagelkopfabschnitts ≥ 110° ist. Derartige Nägel eignen sich insbesondere dazu, Dämmstoffe, wie beispielsweise solche in Form von Dämmplatten, an einer Holzkonstruktion zu befestigen. Dank des Übergangsbereiches und des sich an diesen anschließenden, sich zum hinteren Ende des Nagels mit einem Aufweitungswinkel ≥ 110° aufweitenden Nagelkopfabschnittes wird eine hervorragende Durchzugsfestigkeit des Nagels erzielt, wodurch ein sicherer Halt des Dämmstoffes am Nagel gewährleistet ist. Bei einer Eintreibtiefe vom 30 mm wird insbesondere eine Auszugkraft von mindestens 760 N nicht unterschritten.To achieve this object, the present invention provides a nail of the type mentioned at the outset, which is characterized in that a transition area which widens to the nail head is provided between the nail shaft and the nail head, and that the nail head adjoins the transition area and adjoins the rear End of the nail has a widening nail head section, the widening angle of the nail head section being ≥ 110 °. Such nails are particularly suitable for attaching insulating materials, such as those in the form of insulating boards, to a wooden structure. Thanks to the transition area and the adjoining nail head section widening towards the rear end of the nail with a widening angle ≥ 110 °, an excellent pull-through strength of the nail is achieved, which ensures a secure hold of the insulating material on the nail. With an insertion depth of 30 mm, a pull-out force of at least 760 N is not undercut.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung definieren der Nagelschaft, die Nagelspitze, der Übergangsbereich und der Nagelkopf gemeinsam eine Nagelvorderseite sowie eine Nagelrückseite, die sich parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Entsprechend lässt sich der Nagel bei seiner Herstellung einfach aus einer Schichtholzplatte ausschneiden, was zu geringen Produktionskosten führt.According to one embodiment of the present invention, the nail shaft, the nail tip, the transition region and the nail head together define a nail front side and a nail back side, which extend parallel or essentially parallel to one another. Accordingly, the nail can be easily cut out of a plywood board during its manufacture, which leads to low production costs.
Vorteilhaft weist/weisen der Nagelschaft und/oder die Nagelspitze und/oder der Übergangsbereich und/oder der Nagelkopf einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf, was ebenfalls der einfacheren Fertigung dienlich ist.The nail shaft and / or the nail tip and / or the transition region and / or the nail head advantageously has / have a rectangular or square cross section, which is also useful for easier production.
Bevorzugt liegt zumindest ein Aufweitungswinkel des Übergangsbereichs im Bereich von 20°-90°, insbesondere im Bereich von 40°-60°. Mit einem Aufweitungswinkel in diesem Bereich wurden besonders gute Ausziehfestigkeiten erzielt.At least one widening angle of the transition region is preferably in the range from 20 ° -90 °, in particular in the range from 40 ° -60 °. Particularly good pull-out strengths were achieved with an expansion angle in this area.
Der Übergangsbereich in Längsrichtung des Nagelschaftes hat vorzugsweise eine Länge von wenigstens 4mm, was der Ausziehfestigkeit ebenfalls zuträglich ist.The transition area in the longitudinal direction of the nail shaft preferably has a length of at least 4 mm, which is also beneficial for the pull-out strength.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Nagelschaft über seine gesamte Länge einen konstanten Querschnitt auf. Entsprechend einfach lässt sich der Nagel beispielsweise in Dämmstoffplatten eintreiben.According to one embodiment of the present invention, the nail shaft has a constant cross section over its entire length. The nail can be driven into insulation boards, for example, accordingly easily.
Die Gesamtlänge des Nagels liegt bevorzugt im Bereich von 70 mm bis 230 mm. Damit lässt sich der Nagel für alle gängigen Dämmstoffstärken einsetzen. The total length of the nail is preferably in the range from 70 mm to 230 mm. This allows the nail to be used for all common insulation thicknesses.
Vorteilhaft weist der Nagelkopf einen am hinteren Ende des Nagels benachbart zum sich aufweitend ausgebildeten Nagelkopfabschnitt angeordneten weiteren Nagelkopfabschnitt auf, der sich parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander erstreckende Stirnseiten aufweist. Dies ist der Festigkeit des Nagels beim Einschießen zuträglich.The nail head advantageously has a further nail head section which is arranged at the rear end of the nail and is adjacent to the widening nail head section and has end faces which extend parallel or substantially parallel to one another. This is conducive to the strength of the nail when shooting in.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung steht der Nagelkopf insbesondere beidseitig mindestens 3mm über den Nagelschaft vor, bevorzugt mindestens 5 mm. Auf diese Weise kann der Nagel insbesondere Dämmstoffplatten sehr gut fixieren.According to one embodiment of the present invention, the nail head projects in particular on both sides at least 3 mm above the nail shaft, preferably at least 5 mm. In this way, the nail can fix insulation boards very well.
Der Spitzenwinkel der Nagelspitze ist bevorzugt kleiner als 90°, liegt insbesondere im Bereich von 70°-10° und beträgt bevorzugt 30°. Dank einer derart ausgebildeten Nagelspitze werden die Kräfte verringert, die für das Eintreiben des Nagels in einen Untergrund erforderlich sind.The tip angle of the nail tip is preferably less than 90 °, is in particular in the range of 70 ° -10 ° and is preferably 30 °. Thanks to a nail tip designed in this way, the forces required to drive the nail into a subsurface are reduced.
Vorteilhaft ist der Nagel aus Holz und/oder einem Holzwerkstoff, insbesondere einem organisch gebundenen Holzwerkstoff, bevorzugt einem kunstharzgebundenen Schichtholz oder einem kunstharzgebundenen Faserverbundwerkstoff, der lignocellulosische Fasern enthält, hergestellt.The nail is advantageously made from wood and / or a wood-based material, in particular an organically bound wood-based material, preferably a synthetic resin-bound plywood or a synthetic resin-bound fiber composite material that contains lignocellulosic fibers.
Der organisch gebundene Holzwerkstoff enthält bevorzugt Melaminharz als Kunstharz, was dem Nagel eine besonders gute Stabilität verleiht.The organically bound wood material preferably contains melamine resin as a synthetic resin, which gives the nail a particularly good stability.
Der organisch gebundene Holzwerkstoff enthält Kunstharz vorteilhaft in einer Menge von wenigstens 10 Gew.-%, insbesondere wenigstens 15 Gew.-%, wobei der Kunstharzanteil bevorzugt 20 Gew.-% beträgt.The organically bound wood material advantageously contains synthetic resin in an amount of at least 10% by weight, in particular at least 15% by weight, the synthetic resin content preferably being 20% by weight.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht der Nagel aus einem Material mit einer Dichte > 0,65 g/cm3, insbesondere einer Dichte > 0,85 g/cm3, bevorzugt einer Dichte > 1,0 g/cm3 oder einer Dichte > 1,3 g/cm3.According to one embodiment of the present invention, the nail consists of a material with a density> 0.65 g / cm 3 , in particular a density> 0.85 g / cm 3 , preferably a density> 1.0 g / cm 3 or a density > 1.3 g / cm3.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung einen Nagelstreifen umfassend eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Nägeln. Ein solcher Nagelstreifen lässt sich in einem Nagelsetzgerät verwenden, insbesondere in Druckluftnaglern.Furthermore, the present invention provides a nail strip comprising a plurality of nails according to the invention. Such a nail strip can be used in a nail setting device, especially in pneumatic nailers.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nagelstreifens definieren der Nagelschaft, die Nagelspitze, der Übergangsbereich und der Nagelkopf jedes Nagels gemeinsam eine Nagelvorderseite sowie eine Nagelrückseite, die parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei jeder Nagel vorder- und/oder rückseitig mit einem weiteren Nagel verklebt ist, insbesondere jeweils über eine zwischen zwei Nägeln angeordnete Trennschicht.According to one embodiment of the nail strip according to the invention, the nail shaft, the nail tip, the transition region and the nail head of each nail jointly define a nail front side and a nail back side, which are arranged parallel or essentially parallel to one another, each nail on the front and / or rear side with a further nail is glued, in particular in each case via a separating layer arranged between two nails.
Darüber hinaus schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von erfindungsgemäßen Nagelstreifen, das die Schritte aufweist: a) Stapeln und Verkleben einer Vielzahl von Schichten aus überwiegend lignocellulosischem Material derart, dass die Höhe des Stapels in Stapelrichtung zumindest der Länge eines herzustellenden Nagelstreifens entspricht, wobei beim Stapeln insbesondere Trennschichten vorgesehen werden, und b) Ausschneiden einer Vielzahl von Nagelstreifen aus dem Stapel, Mit einem solchen Verfahren lassen sich erfindungsgemäße Nagelstreifen einfach, schnell und preiswert herstellen. Durch das Vorsehen von Trennschichten können zwischen den einzelnen Nägeln eines Nagelstreifens Bereiche geringer Scherfestigkeit erzeugt werden, die das Abscheren des jeweils vordersten Nagels vom Nagelstreifen durch ein Nagelsetzgerät erleichtern, wodurch Fehlfunktionen beim Einschießen der Nägel verhindert werden. Das Ausschneiden der Nagelstreifen in Schritt b) erfolgt bevorzugt unter Verwendung eines Lasers, dessen Laserstrahl quer, insbesondere senkrecht zu den Schichtebenen ausgerichtet ist. Alternativ ist es aber auch möglich, das Ausschneiden mittels Fräsen, Sägen oder Wasserstrahlschneiden durchzuführen.In addition, the present invention provides a method for producing nail strips according to the invention, comprising the steps of: a) stacking and gluing a plurality of layers of predominantly lignocellulosic material such that the height of the stack in the stacking direction corresponds at least to the length of a nail strip to be produced, wherein separation layers are provided in particular when stacking, and b) cutting out a large number of nail strips from the stack. With such a method, nail strips according to the invention can be produced simply, quickly and inexpensively. By providing separating layers, areas of low shear strength can be created between the individual nails of a nail strip, which facilitate the shearing off of the foremost nail from the nail strip by a nail setting device, thereby preventing malfunctions when the nails are shot in. The nail strips in step b) are preferably cut out using a laser whose laser beam is oriented transversely, in particular perpendicularly to the layer planes. Alternatively, it is also possible to cut out using milling, sawing or water jet cutting.
Schließlich schlägt die vorliegende Erfindung vor, einen erfindungsgemäßen Nagel oder einen erfindungsgemäßen Nagelstreifen bei der Befestigung eines insbesondere plattenartig geformten Dämmstoffs an einer Holzkonstruktion zu verwenden.Finally, the present invention proposes to use a nail according to the invention or a nail strip according to the invention when fastening an insulation material, in particular a plate-like shape, to a wooden structure.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen erfindungsgemäßer Nägel bzw. Nagelstreifen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Nagels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 eine Vorderansicht des in1 gezeigten Nagels; -
3 eine Seitenansicht des in1 gezeigten Nagels; -
4 eine perspektivische Ansicht eines Nagelstreifens umfassend eine Vielzahl von Nägeln der in1 dargestellten Art; -
5 eine perspektivische Ansicht eines Nagels gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
6 eine Vorderansicht des in5 gezeigten Nagels und -
7 eine Seitenansicht des in5 gezeigten Nagels.
-
1 a perspective view of a nail according to an embodiment of the present invention; -
2nd a front view of the in1 shown nail; -
3rd a side view of the in1 shown nail; -
4th a perspective view of a nail strip comprising a plurality of nails of the in1 illustrated type; -
5 a perspective view of a nail according to another embodiment of the present invention; -
6 a front view of the in5 shown nail and -
7 a side view of the in5 shown nail.
Die
Zur Herstellung des Nagelstreifen
Die
Die zuvor beschriebenen Nägel
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