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Die Erfindung geht aus von einer Krallenplatte zur Herstellung von
Stoßverbindungen zwischen zwei Holzbauteilen, bestehend aus einer Metallplatte,
aus der vor dem Einbetten in die Holzbauteile eine Vielzahl von schlanken länglichen,
parallel zueinander von der Platte abstehenden, nagelähnlichen Krallen unter Hinterlassung
von Schlitzreihen herausgestanzt sind, zwischen denen querverlaufende Vollmetall-Streifen
stehengeblieben sind, wobei die Schlitze jeder Reihe jeweils in entgegengesetzter
Richtung wie die Schlitze der beiden benachbarten Reihen von den Krallen weg verlaufen.
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Bekannte Krallenplatten dieser Art sind aus dicken Platten gefertigt.
Der Metallverbrauch pro Stoß ist bei diesen Krallenplatten beträchtlich. Ferner
werden die bekannten Krallenplatten mehr als notwendig geschwächt, weil die Schlitzreihen
ungünstig angeordnet sind. Darüber hinaus haben die bekannten Krallenplatten eine
relativ kleine Anzahl Krallen pro Flächeneinheit, so daß die aufzunehmende Kraft
an relativ wenigen Stellen in die Holzbauteile eingeleitet wird.
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Für die Bemessung der Plattendicke fanden dabei wie auch bei Nägeln
gewisse Erfahrungswerte Anwendung, wobei dieser Bemessung auch keine besondere Beachtung
geschenkt wurde, da infolge der Herstellung der Platten in geringer Stückzahl die
Herstellungskosten die Materialkosten weit übertrafen. Um also z. B. eine Platte
für große Scherbeanspruchungen auszulegen, wurde die Platte entsprechend dicker
dimensioniert. Damit wurde zwar unter Umständen das angestrebte Ziel einer widerstandsfähigeren
Platte erreicht, eine wirtschaftliche und erstrebenswerte Massenfertigung von Krallenplatten
nach diesem Prinzip ist jedoch nicht möglich, da im Fall der Großserien-Fertigung
die Herstellungskosten statistisch erfaßbar weit unter die Materialkosten absinken
und somit der Herstellungspreis einer Krallenplatte sich direkt proportional zum
Materialaufwand verhält.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten zu vermeiden,
insbesondere also eine Krallenplatte anzugeben, welche sowohl größere Scherbelastungen
als auch größere Belastungen normal zur Plattenebene aufzunehmen im Stande ist,
dabei aber überraschenderweise insbesondere infolge verringerter Materialkosten
billiger in Massenfertigung herstellbar ist.
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Dabei soll die Krallenplatte leicht durch Walzen beispielsweise bei
Serienfertigung eingepreßt werden können. Darüber hinaus soll sie jedoch auch einem
selbstbauenden Bauherrn die Möglichkeit geben, Verbindungen an Holzbauteilstößen
auch mit großflächigen Krallenplatten herstellen zu können, und zwar ausschließlich
unter Verwendung von Hämmern oder Schlegeln.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Krallen
an ihren Enden schräg zugespitzt sind und die schrägen Endkanten der in Querrichtung
aufeinander ausgerichteten Krallen jeder zweiten Schlitzreihe so angeordnet sind,
daß sich die Verlängerungslinien dieser Endkanten in einem Punkt schneiden, der
weiter als eine Krallenlänge von der Platte entfernt ist, und daß das Verhältnis
von Schlitzlänge zur Breite der querverlaufenden Streifen etwa 1,9 beträgt, daß
mindestens 0,75 Krallen pro ein= vorgesehen sind und daß die Platte eine Dicke von
etwa 1,0 mm besitzt. Die Erfindung macht dabei von dem bekannten Merkmal schräg
zugespitzter Krallen Gebrauch. Die höhere Haltbarkeit und Festigkeit der erfindungsgemäßen
Krallenplatte überrascht um so mehr, wenn man die geringere Dicke der erfindungsgemäßen
Platte berücksichtigt. Erfindungsgemäß wird jedoch erstmals die Tatsache in Erwägung
gezogen, daß die Haltbarkeit einer Verbindung zwischen Holz und einer Kralle durch
das elastische und weiche Holz bestimmt wird. Die mögliche Belastung pro Zahn ist
also begrenzt. Eine optimale und wirtschaftliche Dimensionierung der Krallenstärke
wird erfindungsgemäß insbesondere einmal dadurch erreicht, daß die Kralle so weit
sinnvoll geschwächt wird, daß ihr axiales Widerstandsmoment etwa eine Größe erreicht,
welche durch die Elastizität der zu verbindenden Holzbauteile grundsätzlich vorgegeben
ist. Weiter wurde erfindungsgemäß berücksichtigt, daß für das Widerstandsmoment
einer Kralle gegenüber Beanspruchungen quer zum Fußpunkt die Länge der im Holz befindlichen
Kralle von einer bestimmten Mindesteindringtiefe ab nahezu unwesentlich ist. Wird
nun erfindungsgemäß insbesondere auf Grund vorstehender Überlegungen in Abkehrung
vom Stand der Technik jede Kralle schmäler und kürzer dimensioniert, so ermöglicht
dies mehr Krallen pro Flächeneinheit vorzusehen. Die große Krallendichte läßt sich
bei der erfindungsgemäßen Krallenplatte durch die optimale Dimensionierung der Krallen
im Verhältnis zueinander bzw. zur Länge der Schlitze und der stehenbleibenden Metallstreifen
noch weiter erhöhen. Die Verwendung von dünnerem Material für die Krallenplatte
hat dabei keinen nachteiligen Einfuß auf den Eintreibvorgang in das Holz, da durch
die verkürzten Krallen eine ausreichende Sicherheit hinsichtlich der Knicklänge
gewährleistet ist.
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Die hohe Krallendichte in Kombination mit der durch die diagonal abgeschrägten
Krallenspitzen beim Eintreiben hervorgerufenen Klemmwirkung der Krallen untereinander
bewirkt im Vergleich zu herkömmlichen Krallenplatten eine wesentlich höhere Scherfestigkeit
und eine normale Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Krallenplatte. Die optimale
geometrische Anordnung der Krallen gewährleistet überdies trotz dünneren Materials
eine zufriedenstellende Festigkeit der perforierten Platte an sich.
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Als weiterer Vorteil ergibt sich dabei, daß der Aufwand für Pressen
und Stanzwerkzeuge zur Herstellung der erfindungsgemäßen Krallenplatte infolge der
geringen Plattendicke stark reduziert werden kann.
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Weiter ist es vorteilhaft und führt zu großen Materialersparnissen,
wenn die Krallenlänge etwa das 9,5-fache der Plattenstärke und der Abstand zwischen
den Mittellinien benachbarter Schlitzreihen etwa das 3,5-fache der Krallenbreite
beträgt.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen und
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Aufsicht auf eine Krallenplatte
mit den Merkmalen der Erfindung mit strichpunktiert angedeuteten Holzträgern, F
i g. 2 eine Seitenansicht der Stoßverbindung nach der F i g. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht
der Krallenplatte nach den F i g. 1 und 2, bei welcher jeweils eine Querreihe von
Krallen in ausgezogenen Linien und die nächste Krallen-Querreihe gestrichelt eingezeichnet
ist.
F i g. 4 eine Seitenansicht einer Kralle gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung und F i g. 5 eine Seitenansicht einer Kralle gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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Eine Stoßverbindung 10 umfaßt zwei strichpunktiert eingezeichnete
Holzträger 12 und 14, welche mit Hilfe einer Krallenplatte 16 miteinander verbunden
sind. Die Krallenplatte 16 besteht aus einer Weich-bzw. Flußstahl-Platte 18, aus
der mehrere Reihen 20, 22, 24 und 26 schlanker, länglicher, nagelartiger Krallen
28 unter Zurücklassung paralleler Reihen länglicher Schlitze 30 herausgestanzt sind.
Die Platte 18 weist infolgedessen längsverlaufende Streifen 21 sowie querverlaufende
Streifen 19 von ungeschwächtem Metall auf. Bei Stoßverbindungen werden normalerweise
zwei gegenüberliegende Krallenplatten verwendet und durch Druck in das Holz eingepreßt.
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Gemäß F i g. 3 weisen alle Krallen 32, 34, 40, 42 schräge Endkanten
36, 38 auf, wobei die Krallen paarweise nebeneinanderstehender Längsreihen jeweils
entgegengesetzt abgeschrägt sind, so daß sich in Verlängerung der abgeschrägten
Endkanten gezogene Geraden zwischen den benachbarten Reihen oberhalb der Krallenreihen
in einem Punkt schneiden. Genauer gesagt, weisen die Reihen 20 und 24 Krallen 32
bzw. 34 mit den Endkanten 36 bzw. 38 auf, welche sich in Verlängerung an dem durch
die gestrichelten Linien angedeuteten Punkt A schneiden würden, der unmittelbar
über der mittleren Reihe 22 liegt und einen die Krallenlänge übersteigenden Abstand
von der Platte 18 besitzt. Auf ähnliche Weise sind auch die Krallen
40 und 42 der Reihen 22 bzw. 26 mit Enden versehen, deren Verlängerungslinien
sich an einem Scheitelpunkt unmittelbar oberhalb der Reihe 24 schneiden würden.
Der Zweck dieser Abschrägungen besteht darin, zwischen einander benachbarten Krallenpaaren
einer vorgegebenen Querreihe, beispielsweise zwischen den Krallen 32 und 34 sowie
zwischen den Krallen 40 und 42, eine Klemmwirkung hervorzubringen, die einen größeren
Widerstand gegen ein Herausziehen der Krallen bietet, als sie durch Krallen dieser
Länge allein bewirkt werden könnte.
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Erfindungsgemäß wird, wie bereits ausgeführt, ein ungewöhnlich hohes
Festigkeitsverhältnis der Verbindung pro Einheit Metallmenge durch Anwendung einer
wesentlich größeren Krallendichte erzielt, als dies bisher für möglich gehalten
wurde. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Krallendichte etwa 1,1
Krallen pro cm2 Plattenfläche und sollte nicht niedriger sein, als etwa 0,75 Krallen
pro cm2. Gemäß einer speziellen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
die Platte 18 aus weichem Flußstahl von etwa 1,0 mm Nennstärke (20 U. S. Standard
gauge). Die in F i g. 2 mit t angedeutete Krallenlänge beträgt etwa 9,5 mm, wobei
das Verhältnis von Krallenlänge zu Plattenstärke bei etwa 9,5 : 1 liegt und nicht
kleiner als 6 : 1 sein sollte. Die mit w bezeichnete Krallenbreite beträgt etwa
1,78 mm, während der mit a bezeichnete Abstand zwischen den Mittellinien einander
benachbarter Krallenreihen etwa 6,35 mm beträgt. Der Abstand zwischen benachbarten
Krallenreihen beträgt somit ungefähr das 3,5-fache der Krallenbreite. Der mit b
bezeichnete Abstand zwischen den einzelnen Krallen längs einer Krallenreihe liegt
bei etwa 14,3 mm, während der Schrägungswinkel der Krallenspitze 45° beträgt.
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Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Krallen benachbarter Reihen
jeweils in entgegengesetzter Richtung herausgestanzt sind, so daß in Quer- und Längsrichtung
Abstand voneinander besitzende, sich gegeneinander verklemmende Krallenpaare gebildet
werden. Die Krallen jeder zweiten Krallenreihe sind in Querrichtung aufeinander
ausgerichtet, so daß die Schlitze selbst in Querreihen zu liegen kommen. Hierdurch
verbleibt ein steifer, sich quer über die Platte erstreckender Metallstreifen von
etwa 4,9 mm Breite. Das bevorzugte Verhältnis von Schlitzlänge zur Breite des Vollmetallstreifens
zwischen den Schlitzen einer vorgegebenen Längsreihe beträgt etwa 1,9: 1.
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Die Krallen der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Krallenplatten
weisen parallele Seiten auf: Mit solchen Krallen erzielt man zufriedenstellende
Ergebnisse. In F i g. 4 ist zusätzlich eine Krallenplatte 70
dargestellt,
deren Krallen 72 gezahnte Seitenkanten aufweisen, während in F i g. 5 eine Krallenplatte
74
veranschaulicht ist, deren Krallen 76 an der Basis mit einer Schulter 78
versehen sind.