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Die Erfindung betrifft eine Reibplatte für eine Holzverbindung sowie eine mit der Reibplatte gebildete Holzverbindung.
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Es ist bekannt, Holzbalken mit Stoßverbindungen durch eine Scher- oder Zugscherverbindung miteinander zu verbinden. Dabei wird bspw. ein Ende eines Balkens im 0 bis 90°-Winkel an einen anderen Balken angesetzt und dort mit Schrauben oder anderen stiftförmigen Verbindungsmittel befestigt. Die Schrauben können unter einem Winkel durch beide oder mehrere Balken geschraubt werden, insbesondere unter einem 90°-Winkel von der dem einem Balken gegenüberliegenden Seite.
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Ferner ist bekannt, Holzbalken an einer Betonwand oder an einer Metallplatte, bspw. einem Holzverbinder, zu befestigen. Zu diesem Zweck werden bspw. Schrauben oder stiftförmige Verbindungsmittel durch das Holz und anschließend in die Betonwand bzw. in die Metallplatte geschraubt.
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Nachteilig ist bei Holzverbindungen immer, dass die Lasten, die die Verbindungen halten, zu gering sind und höhere Traglasten oder höhere Steifigkeiten erwünscht sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Traglast und/oder die Steifigkeit bei Holzverbindungen zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reibplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine mit der Reibplatte erstellte Holzverbindung gemäß dem weiteren Hauptanspruch gelöst.
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An einer Verbindungsstelle liegen das erste und das zweite Anschlusselement aneinander an, wobei zwischen diesen die Reibplatte angeordnet ist. Bevorzugt liegen die Anschlusselemente an der Verbindungsstelle vollflächig an der Reibplatte an, so die Anschlusselemente an der Verbindungsstelle möglichst flächig an der Reibplatte anliegen. Es jedoch möglich, dass Abschnitt der Anschlusselemente direkt aneinander anliegen. Die an der Verbindungsstelle entstehende Holzverbindung zwischen dem ersten Anschlusselement, der Reibplatte und dem zweiten Anschlusselement wird durch Befestigungselemente, insbesondere Holzschrauben, zusammengehalten. Die Befestigungselemente drücken somit die Anschlusselemente mit einem bestimmten Anpressdruck an die Reibplatte. Durch die Aufrauung der jeweiligen Trägeranschlussseite der Reibplatte liegt das jeweilige Anschlusselement mit einer höheren Haftreibung an der Reibplatte an, als das erste Anschlusselement aus Holz bei einer Holzverbindung ohne Reibplatte an dem zweiten Anschlusselement anliegen würde. Die durch die Reibplatte vergrößerte Haftreibung zwischen den beteiligten Elementen, wirkt einer Verschiebung der Elemente relativ zueinander entgegen, d.h. die initiale Verschiebung der Anschlusselemente relativ zueinander ist erschwert. Eine relative Verschiebung der Elemente zueinander erfolgt somit erst bei - im Vergleich zu einer Holzverbindung ohne Reibplatte - erhöhten Traglasten. Die Aufrauung der Trägeranschlussseiten der Reibplatte kann durch Vorsprünge oder Vertiefungen, bspw. Einfräsungen, erfolgen. Entscheidend ist, dass nur die Rauigkeit der jeweiligen Trägeranschlussseite erhöht wird, wodurch die Haftreibung zu den zu verbindenden Anschlusselementen erhöht wird. Dies in Abgrenzung zu Metallplatten für Holzverbindungen die Vorsprünge, bspw. in Form von Haken haben, die in das Holz eindringen. Gerade dieses Eindringen von Vorsprüngen soll bei der erfindungsgemäßen Platte vermieden werden, sondern es soll nur die Haftreibung zwischen den zu verbindenden Elementen, d.h. den beiden Anschlusselementen und der Reibplatte, erhöht werden.
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Vergleicht man somit die Traglasten zweier baugleicher Holzverbindungen (umfassend ein erstes Anschlusselement aus Holz, ein zweites Anschlusselement und Befestigungselementen, um die Anschlusselemente aneinander zu halten), bei denen eine Holzverbindung mit und eine Holzverbindung ohne die Reibplatte zwischen den Anschlusselementen gebildet ist, so sorgt die Reibplatte - bei gleichem Anpressdruck durch die Befestigungselemente - für eine höhere Haftreibung zwischen den Elementen und somit für eine höhere Traglast, weil das „Verrutschen“ der Elemente relativ zueinander erst bei höheren Traglasten auftritt.
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Der Träger der Reibplatte kann aus einem Metall, bspw. Aluminium oder Stahl, insbesondere Edelstahl, oder Kunststoff, insbesondere einem glasfaserverstärkten Kunststoff, einem Schichtstoff, Vlies oder mehrlagigem Papier, bspw. einseitiges oder beidseitiges Schleifpapier, bestehen.
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Besteht der Träger aus Kunststoff, Schichtstoff, Vlies oder mehrlagigem Papier, können in den Träger Aufrauung eingebracht werden, indem bspw. kleine Kugeln in diesen eingebettet sind. So können bspw. kleine Steine, kleine Kugeln aus einem harten Kunststoff, kleine Glasscherben o.dgl. in den Träger eingebettet sein. Entscheidend ist, dass diese Kugeln zum einen ausreichend hart sind, damit sie nicht durch den Anpressdruck zusammengedrückt werden, und zum anderen hinreichend gering aus dem Träger vorstehen, um lediglich die Haftreibung zum Anschlusselement zu erhöhen.
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Das erste Anschlusselement kann bspw. ein Holzbalken, insbesondere für den Dachbau, bspw. ein Träger, sein.
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Das zweite Anschlusselement kann aus Holz bestehen, insbesondere ein Holzbalken sein, oder aus Stahl bestehen, bspw. ein Stahlträger sein, oder ein Wandabschnitt eines Gebäudes, bspw. aus einem Mauerwerk oder aus Beton, sein.
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Die erfindungsgemäße Reibplatte eignet sich somit für Holzverbindungen zwischen einem Anschlusselement aus Holz und einem weiteren Anschlusselement, das aus Holz, Stahl, Beton oder Mauerwerk bestehen kann. Befestigungselemente, bspw. Schrauben, halten das erste und das zweite Anschlusselement, zwischen denen die Reibplatte angeordnet ist, aneinander.
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Die Aufrauung kann auf einer Trägeranschlussseite oder beiden Trägeranschlussseiten der Reibplatte gebildet sein.
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Die Reibplatte hat eine erste Trägeranschlussseite zum Anliegen an dem ersten Anschlusselement und eine zweite Trägeranschlussseite zum Anliegen an dem zweiten Anschlusselement. Die Aufrauung kann an beiden Seiten oder an einer Seite gebildet sein. Im ersten Fall liegt jeweils eine aufgeraute Trägeranschlussseite an einem Anschlusselement an. Im zweiten Fall weist die Reibplatte nur eine aufgeraute Trägeranschlussseite auf, mit der sie an einem Anschlusselement anliegt. In dieser Variante ist die gegenüberliegende, nicht aufgeraute Trägeranschlussseite vorzugsweise fest mit dem anderen Anschlusselement verbunden, bspw. kann die Reibplatte mit der glatten Trägeranschlussseite vor dem Zusammenfügen der Holzverbindung fest mit einem Anschlusselement verbunden sein, bspw. dort festgeschraubt sein, so dass ein Verrutschen der Reibplatte relativ zu diesem Anschlusselement verhindert ist.
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Diese Variante ist insbesondere bei Anwendungen bevorzugt, bei denen ein Metallbauteil fest mit einem Anschlusselement verbunden ist, bspw. ein Balkenschuh fest mit einem Anschlusselement verbunden ist, bspw. mit diesem verschraubt ist. Eine Außenseite des Balkenschuhs, die dann zur Anlage an dem anderen Anschlusselement vorgesehen ist, um die Holzverbindung zu bilden, weist die Aufrauung auf, um die erhöhte Haftreibung zwischen dem Balkenschuh und dem daran anliegenden Anschlusselement zu erhöhen - mit dem anderen Anschlusselement ist der Balkenschuh bereits fest verbunden, bspw. verschraubt.
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Die Aufrauung ist vorteilhaft in mindestens einem Abschnitt der jeweiligen Trägeranschlussseite gebildet und füllt bevorzugt die gesamte Trägeranschlussseite aus. Es ist jedoch für die Bildung der Holzverbindung ausreichend, wenn die Aufrauung in dem Abschnitt der Trägeranschlussseite gebildet ist, mit dem die Reibplatte an dem jeweiligen Anschlusselement anliegt, bevorzugt ist jedoch mindestens die Hälfte dieser Fläche aufgeraut, um eine höhere Haftreibung und somit höhere Traglast zu erreichen.
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Die Aufrauung ist in mindestens einem Abschnitt in einer ersten Variante durch Vorsprünge, bspw. ringförmige oder pyramidenförmige oder kegelförmige, gebildet, wobei diese bevorzugt matrixartig angeordnet sind.
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Die Aufrauung ist in mindestens einem Abschnitt in einer zweiten Variante durch Einfräsungen, bspw. in Linienform, gebildet.
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Die verschiedenen Arten der Aufrauung, bspw. Vorsprünge und Einfräsungen, können getrennt oder in einer Mischform auftreten. So können in einem Abschnitt einer Trägeranschlussseite bspw. nur Vorsprünge und in einem anderen Abschnitt nur Einfräsungen gebildet sein. Es können in einem Abschnitt einer Trägeranschlussseite jedoch auch Vorsprünge und Einfräsungen gebildet sein.
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Weist die Reibplatte vorgestanzte Löcher zum Durchführen von Befestigungselemente auf, so reicht bevorzugt der beim Ausstanzen entstehende Grat als Aufrauung auf. Alternativ kann die Aufrauung, bspw. linienförmige Vertiefungen, beim Walzen des Blechs zum Herstellen der Reibplatte bereits eingebracht werden. Auf einen glatten Träger einer Reibplatte können auch eine Aufrauung bildende Elemente fest aufgebracht werden. So kann bspw. ein Schleifpapier auf eine Seite eines Trägers der Reibplatte geklebt werden, um die Aufrauung zu bilden. Auch Stoffe können fest auf einer Trägeranschlussseite eines Trägers geklebt werden, um die Aufrauung zu bilden.
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Der Träger weist bevorzugt eine Dicke von 0,2 bis 12mm, insbesondere von 0,5 bis 4mm auf. Die Aufrauung der jeweiligen Trägeranschlussseite, bspw. in Form von Vorsprüngen oder eingefrästen Linien, weist gegenüber der Oberfläche der jeweiligen Trägeranschlussseite eine Höhe bzw. Tiefe von 0,1 bis 3mm, insbesondere von 0,5 bis 1,5mm, auf.
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Da die Aufrauung sich somit nur gering von der Oberfläche der jeweiligen Trägeranschlussseite abhebt, wird beim Anlegen der Aufrauung an das Anschlusselement lediglich die Haftreibung erhöht. Beim Erstellen der Holzverbindung, insbesondere beim Anziehen der Befestigungselemente, wird somit keine Kraft aufgewendet, um die Aufrauung in das Holz zu drücken.
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Vorteilhaft weist die Reibplatte mindestens ein Durchgangsloch auf, um ein Befestigungselement, insbesondere eine Holzschraube, durch dieses beim Bilden der Holzverbindung zu führen.
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Die Reibplatte kann auch oder alternativ ohne Vorbohren von einer Holzschraube, insbesondere einer selbstbohrenden Holzschraube, durchbohrbar sein. Damit die Reibplatte von einer Holzschraube ohne Vorbohren durchbohrt werden kann, können viele Parameter geeignet gewählt werden: Beispielsweise kann das Material, aus dem der Träger der Reibplatte besteht, geeignet gewählt werden. Hier bieten sich bspw. Kunststoffe oder weiche Metalle, wie bspw. Aluminium an. Alternativ oder zusätzlich kann die Dicke des Trägers geeignet gewählt werden, damit er leicht durchbohrt werden kann, bspw. die Dicke des Trägers kleiner 3mm sein.
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Das mindestens eine Befestigungselement vorteilhaft durch Schrauben, insbesondere Holzschrauben, weiter insbesondere selbstbohrende Holzschrauben, und/oder Bohrstabdübel, insbesondere selbstbohrende Bohrstabdübel, gebildet.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Es zeigen:
- 1 a) eine Querschnitts- und b) eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Reibplatte,
- 2 a) eine Draufsicht und b) eine Seitenansicht und c) eine Querschnittsansicht eines Scheranschlusses mit der Reibplatte der 1,
- 3 a) eine Seitenansicht und b) eine Querschnittsansicht und c) eine Draufsicht mit einer Reibplatte wie in 1, jedoch mit einer anderen Grundfläche,
- 4 a) eine erste Seitenansicht und b) eine zweite Seitenansicht und c) eine Draufsicht auf einen Balkenschuh mit einer erfindungsgemäßen Reibplatte in einer weiteren Ausführungsform,
- 5 a) eine erste Querschnittsansicht und b) eine Seitenansicht und c) eine Draufsicht auf eine Holzverbindung mit dem Balkenschuh der 4,
- 6 a) eine Querschnittsansicht und b) eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Reibplatte in einer weiteren Ausführungsform, und
- 7 die Reibplatte der 6 zwischen zwei Anschlusselementen aus Holz zur Bildung einer Holzverbindung.
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1a) zeigt eine Querschnittsansicht und 1b) eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Reibplatte 1 in einer ersten Ausführungsform mit einem Träger 1T und einer Aufrauung 3 in Form von Vorsprüngen 3V. Die Reibplatte 1 hat zwei gegenüberliegende Seitenflächen als erste und zweite Trägeranschlussseite 1ETAS, 1ZTAS zur Verbindung mit einem jeweiligen Anschlusselement 7, 9 (in 1 nicht dargestellt).
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Die Reibplatte 1 besteht aus Edelstahl und weist Durchgangslöcher 1D zur Durchführung von Befestigungselementen 11 (in 1 nicht dargestellt) auf, wobei die Durchgangslöcher in die Reibplatte 1 gestanzt wurden. Die Durchgangslöcher 1D wurden derart in die Reibplatte 1 gestanzt, dass jedes Durchgangsloch einen ringförmigen Kragen als Vorsprung 3V aufweist. Die Vorsprünge 3V bilden die Aufrauung 3 der jeweiligen Trägeranschlussseite 1ETAS, 1ZTAS. Die Durchgangslöcher 1D und somit die Vorsprünge 3V sind matrixartig angeordnet, wobei die Vorsprünge 3V alternierend aus beiden Trägeranschlussseiten 1ETAS, 1ZTAS vorstehen.
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Der Träger 1T der Reibplatte 1 weist eine Dicke von 0,8mm auf. Die Vorsprünge 3V stehen gegenüber der Oberfläche 1O der jeweiligen Trägeranschlussseiten 1ETAS, 1ZTAS um 0,25mm vor.
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2 zeigt eine Holzverbindung 5 mit einem ersten und einem zweiten Anschlusselement 7, 9, wobei zwischen diesen die Reibplatte 1 der 1 angeordnet ist. Das erste und das zweite Anschlusselement 7, 9 sind jeweils ein Holzbalken. Die beiden Anschlusselemente 7, 9 liegen im Bereich eines ihrer jeweiligen Enden flächig aneinander an. Wie insbesondere der 2b) zu entnehmen ist, liegen die Anschlusselemente mit einer Fläche aneinander an, die größer ist als die Reibplatte 1. Wie in den 2a) und 2c) dargestellt, ist die Reibplatte 1 mit einem Nagel 13 an dem Anschlusselement 7 befestigt und ist eine Holzschraube 11 durch das andere Anschlusselement 9 und durch ein Durchgangsloch 1D in der Reibplatte 1 in das Anschlusselement 7 geschraubt. Die Holzschraube 11 ist eine selbstbohrende Holzschraube und ist bündig im Anschlusselement 9 versenkt. Ein Gewinde der Holzschraube 11 ist vollständig in dem Anschlusselement 7 und ein gewindeloser Schaft vollständig in dem Anschlusselement 9 angeordnet, so dass ein Kopf der Holzschraube 9 das Anschlusselement 9 gegen das Anschlusselement 7 drückt. In 2 ist lediglich eine Holzschraube 11 gezeigt, die die Anschlusselemente 7, 9 aneinander drückt. Es können weitere Holzschrauben 11 durch die Anschlusselemente 7, 9 und die Reibplatte 1 geschraubt werden, um diese aneinander zu halten, abhängig von dem Anwendungsfall bzw. den Traglasten.
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3 zeigt eine Holzverbindung 5 zwischen zwei Holzbalken als Anschlusselemente 7, 9, zwischen denen eine Reibplatte 1 angeordnet ist. Während die Anschlusselement 7, 9 in der 2 parallel zueinander verlaufen, schließen die Anschlusselemente 7, 9 der 3 miteinander einen Winkel von rund 135° ein. Die Reibplatte 1 der 3 ist analog zu der Reibplatte 1 der 1 aufgebaut, weist jedoch statt einer quadratischen eine trapezförmige Grundfläche auf. Wie in 2a) dargestellt, sind die Vorsprünge 3V bildenden Durchgangslöcher 1D in zwei Reihen angeordnet, durch die Holzschrauben 11 geschraubt sind, wie insbesondere den 3b) und 3c) zu entnehmen ist. Wie zu 2 beschrieben, ist das Gewinde der Holzschrauben 11 vollständig in einem Anschlusselement 7 und der gewindelose Schaft der Holzschrauben vollständig in dem anderen Anschlusselement 9 angeordnet, wobei zwischen diesen wieder die Reibplatte 1 angeordnet ist und die Holzschrauben durch Durchgangslöcher 1D geschraubt sind.
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4 zeigt einen Balkenschuh 15 aus Stahl in drei Ansichten. Wie insbesondere den 4b) und 4c) zu entnehmen ist, sind in einer Seite des Balkenschuh 15 Durchgangslöcher 1D matrixartig angeordnet, die Vorsprünge 3V bilden, wie zuvor beschrieben. 4b) zeigt vier Durchgangslöcher 1D in zwei gegenüberliegenden Seiten des Balkenschuhs 15, die keine Vorsprünge 3V bilden.
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5 zeigt den Balkenschuh 15 der 4, wobei in den Balkenschuh 15 ein erstes Anschlusselement 7 in Form eines Holzbalkens eingelegt ist, um diesen im 90°-Winkel mit einem weiteren Anschlusselement 9 in Form eines Holzbalkens zu verbinden. Das Anschlusselement 7 ist in dem Balkenschuh 15 dadurch befestigt, dass Holzschrauben 11 durch die Durchgangslöcher 1D der gegenüberliegenden Seiten des Balkenschuh 15 geschraubt sind, die keine Vorsprünge 3V bilden, s. insbesondere 5c). Durch die Durchgangslöcher 1D des Balkenschuh 15, die Vorsprünge 3V bilden, sind Holzschrauben 11 in das weitere Anschlusselement 9 geschraubt. Die Seitenfläche des Balkenschuh 15 mit Vorsprüngen 3V, die an dem Anschlusselement 9 anliegt, bildet eine Reibplatte 1. Die Reibplatte 1 unterscheidet sich zu den oben beschriebenen unter anderem dadurch, dass zum einen die Aufrauung 3 nur an einer Trägeranschlussseite 1ETAS gebildet ist (und die andere Trägeranschlussseite 1ZTAS keine Aufrauung 3 aufweist) und zum anderen die Reibplatte 1 integraler Bestandteil eines anderen Bauteils ist, vorliegend einen Teil oder Abschnitt des Balkenschuh 15 bildet.
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibplatte 1. Die Reibplatte 1 weist vorliegend einen Träger 1T aus Kunststoff auf. Beim Gießen des Trägers 1T wurden kleine Steine 17 mit eingegossen, so dass die Steine 17 von dem Kunststoff umschlossen und von diesem gehalten sind. Die Steine 17 sind unregelmäßig in den Träger 1T eingegossen, wie insbesondere der 6b) zu entnehmen ist.
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Der Kunststoff, aus dem der Träger 1T gegossen ist, ist vorliegend ein harter Kunststoff, so dass der Träger 1T starr ist. Es ist jedoch ebenso möglich, einen weichen Kunststoff zu verwenden, so dass der Träger 1T aufgerollt werden kann. In dieser Variante kann die Reibplatte 1 in Form einer Rolle vorliegen, von der benötigte Stücke in der gewünschten Größe abgetrennt werden können.
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Der Träger 1T der Reibplatte 1 weist eine Dicke von 1,5mm auf. Die Steine weisen eine Größe von maximal 2, 5mm auf, so dass sie von einer Oberfläche 1O des Trägers nicht mehr als 1mm vorstehen.
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7 zeigt eine Holzverbindung 5 zwischen zwei Anschlusselementen 7, 9 (jeweils ein Holzbalken), wobei zwischen diesen die Reibplatte 1 der 6 angeordnet ist. Zur Erstellung der Holzverbindung 5 wurden die Holzbalken 7, 9 aneinander angelegt und die Reibplatte 1 zwischen diesen angeordnet. Anschließend wurden Holzschrauben 11 durch das Anschlusselement 7 und die Reibplatte 1 in das Anschlusselement 9 gebohrt. Ein Vorbohren der Anschlusselemente 7, 9 oder der Reibplatte 1 ist dabei nicht nötig, da die Holzschrauben 11 selbstbohrend sind. Die Holzschrauben können die Reibplatte 1 leicht durchdringen, da die Reibplatte 1 zum einen aus Kunststoff besteht und zum anderen nur eine geringe Dicke aufweist.
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Die Reibplatte 1 ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen so beschrieben, dass mehrere Befestigungselemente 11 durch diese geführt werden können. Es ist jedoch möglich, die Reibplatte 1 kreisförmig, bspw. mit einem Durchmesser kleiner 15cm, insbesondere kleiner 10cm, oder quadratisch, bspw. mit einer Kantenlänge von kleiner 15cm, insbesondere kleiner 10cm, zu fertigen. In dieser Ausführungsform können Reibplatten 1 an ausgewählten Stellen einer Holzverbindung 5 angeordnet werden und jeweils ein Befestigungselement 11 durch diese geführt werden, um nur an diesen ausgewählten Stellen die Haftreibung zu erhöhen. Zwischen den beiden Anschlusselementen 7, 9 können eine oder mehrere derartige Reibplatten 1 angeordnet werden, wobei ggfls. zusätzlich noch eine oder mehrere Reibplatten 1 der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gemäß den 1 bis 7 verwendet werden können.
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Somit können mehrere gleiche oder auch mehrere unterschiedliche Reibplatten 1 zwischen den Anschlusselementen 7, 9 angeordnet werden, um die Holzverbindung 5 zu bilden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reibplatte
- 1D
- Durchgangsloch
- 1T
- Träger
- 1ETAS
- erste Trägeranschlussseite
- 1O
- Oberfläche des Trägers
- 1ZTAS
- zweite Trägeranschlussseite
- 3
- Aufrauung
- 3V
- Vorsprung
- 5
- Holzverbindung
- 7
- erstes Anschlusselement aus Holz
- 9
- zweiten Anschlusselement
- 11
- Befestigungselement
- 13
- Nagel
- 15
- Balkenschuh
- 17
- Stein
