DE1817870A1 - Verbindung von leimbaren werkstuecken mittels keilzinken und maschine zur herstellung der keilzinken - Google Patents

Description

Richard-Bent Nissen,

887O Langaa,

Dänemark. ■

Patentanwälte

DipL-lng. AmtKoi:

DipL-fog. Wolf

ό Frankfurt a M*

Mittelweg«

Verbindung von leimbaren Werkstücken mittels Keilzinken und Maschine zur Herstellung der Keilzinken.

Bei Verbindungen mittels Keilzinken hat man bisher Zinken verwendet, die in ihrer Längsrichtung geradlinig verlaufen, indem sie durch eine geradlinige, relative Verschiebung zwischen dem mit Zinken zu versehenden Werkstück und einem die Zinkenausfräswerkzeuge tragenden Messerkopf hervorgebracht werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Keilzinkenverbindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Keilzinken in ihrer Längsrichtung nach Kreisbogen verlaufen, die in Ebene parallel mit der. Höhenrichtung der Zinken liegen.

Es ist ersichtlich, dass für zwei auf diese Weise zu verbindende Werkstücke die Kreisbogen der Keilzinken im einen Werkstück konvex und im anderen Werkstück konkav verlaufen müssen, und dass der Kreisradius für den Verlauf der Zinken in den beiden Werkstücken derselbe sein soll.

Bei einer erfindungsgemässen Verbindung von den Stirnenden zweier Werkstücken ist eine gewisse Vergrösserung von der Festigkeit der Verbindung dadurch erreicht, dass die Verbindungsstelle nicht so wie bei bisher verwendeten Zinkenverbindungen in einer gewöhnlicherweise senkrecht zur Längsrichtung der Werkstücke verlaufenden Ebene liegt, sondern in einer gekrümmten Fläche, die besser und mit geringerer Einwirkung auf die Verbindungsflächen die Biegungseinwirkungen aufnehmen kann.

Gemäss der Erfindung ist auf einfache Weise eine sehr widerstandsfähige Verbindung von Werkstücken in T-Form dadurch zu erreichen, dass

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das Stirnende des einen. Werkstückes mit nach, einem Kreisbogen, konvex verlaufenden Keilzinken und die Seitenfläche des anderen Werkstückes mit nach einem Kreisbogen mit demselben Radius konkav verlaufenden Keilzinken versehen werden.

Eine solche Verbindung hat eine wesentlich grössere Stärke als die bisher verwendeten und gewöhnlicherweise bei Verzapfen hervorgebrachten T-Verbindungen.

Obwohl im folgenden eine rechtwinklige T-Verbindung gezeigt und beschrieben ist, ist es ersichtlich, dass auch schiefwinklige T-Verbindungen innerhalb der Rahmen der Erfindung liegen.

Die erwähnte T-Verbindung wird z.B. in der Möbelindustrie von grosser Bedeutung sein, wo solche Verbindungen z.B. zwischen der Zarge eines Stuhls und seinen Beinen und Rückenlehne bei der bisher verwendeten Verbindungsmethode mittels Zapfen erfahrungsgemäss sehr oft von unzufriedenstellender Stärke sind. Die T-Verbindung laut der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft auch z.B. bei Herstellung von Leitern zur Verbindung zwischen Leitersprossen und Wangen verwendet werden. Es ist auch klar, dass "innerhalb der Bauindustrie bei Herstellung von tragenden Holzkonstruktionen wie z.B. Sparren bedeutungsvolle Vorteile bei Verwendung der T-Verbindung laut der Erfindung erreicht werden können.

Weiter betrifft die Erfindung eine Maschine zur Herstellung der .obenerwähnten nach einem Kreisbogen verlaufenden Keilzinken, welche Maschine einen Messerkopf hat, der in Verhältnis zu einem Tisch mit Festspannorganen für das oder die Werkstücke, die mit Zinken zu versehen sind, beweglieh ist. Die erfindungsgemässe Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messerkopfaggregat über einen Kreisbogen verschiebbar ist, dessen Radius einstellbar ist, und dessen Achse mit der Fräserachse parallel ist.

Bei einer bevorzugten Ausformungsform der Maschine kann die Führung für den Messerkopf aus einer Geradführung bestehen, in welcher der Messerkopf manuell geführt oder festgespannt werden kann, welche Geradführung ferner um eine senkrecht zur Tischebene stehende Achse manuell gedreht und in beliebiger Stellung festgespannt werden kann.

Hierdurch wird eine Universalmaschine erreicht, die ohne besondere Umstellung für Hervorbringung von entweder nach Kreisbogen verlaufenden

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Keilzinken nach·der Erfindung oder Keilzinken mit gewöhnlichem geradlinigem Verlauf in einem willkürlichen Winkel mit der Längsrichtung des Werkstückes verwendet werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden bei einigen Ausführungsformen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Holzverbindung mittels Keilzinken nach der Erfindung, von oben gesehen,

Fig. 2 dieselbe von der'Seite gesehen, Fig. 3 dieselbe Zinkenform, für eine T-Verbindung verwendet,

Fig. ^- eine Ausführungsform einer Zinkenherstellungsmaschine nach der Erfindung von der Seite und teilweise in Schnitt gesehen,

Fig. 5 dieselbe von oben gesehen und wobei ein Teil des Tisches entfernt ist, um gewisse Einzelheiten zu verdeutlichen,

Fig. 6 eine geänderte Ausführungsform der Maschine von oben gesehen, und

Fig. 7 <3.ie Tischplatte für dieselbe von der Seite gesehen.

Eine Keilzinkenverbindung wird wie bekannt von einer Anzahl Keilzinken ausgemacht, die in den mit einander zu verbindenden Enden von zwei Werkstücken ausgefräst werden. Die einzelnen Zinken sind keilförmig und werden von zwei Flanken begrenzt, die einen geeigneten Winkel, gewöhnlicherweise etwa 8 , mit der Längsrichtung der Zinken bilden. Die Zinken sind oben mit einer abgelangten Fläche abgeschlossen, deren Breite gewöhnlicherweise etwa ein Fünftel der Breite der Zinken ist., und eine entsprechende Fläche jedoch mit einer unbedeutlich geringeren Breite schliesst den Boden des Ausschnittes zwischen den einzelnen Zinken ab. Gewöhnlicherweise haben die Zinken in ihrer Längsrichtung einen geradlinigen Verlauf, ■

Fig. 1 und 2 zeigen eine Leimverhindung ,zwischen zwei Holzstücken 1 und 2 mittels .Keilssinken J» die wie .gezeigt nach einem Kreisbogen ver-

- laufen. Diese Zinken werden dadurch hergestellt> dass der Messerkopf während der Ausfräsung dei* Zinken nach einem Kreisbogen geführt wird« Es ist unmittelbar -ersichtlid^,-dstss hierdurch ίeine V^rgrosserung von der Festigkeit; .derVerbindung Biegungen gegenüber senkrecht zur Zeich,*» *

, nungsebene der Fig. -1 etfrei^Kt wird, "lind auch lie Leitfläche, wird etwas vergrössert. . > · ,· ί . ·

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Die oben beschriebene Verbindungsweise kann mit besonderem Vorteil für eine T-Verbindung wie in Fig. 3 gezeigt verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform ist das Ende eines Holzstückes mittels Keilzinken 3 an die Seite eines Holzstückes 5 angeleimt. Das ursprüngliche Ausmass der Holzstücke *f und 5 ist mit strichpunktierten Linien gezeigt, und es ist ersichtlich, dass nach der Verbindung eine Reihe von kleinen dreieckigen Löchern in den Ecken 6 entstehen wird, weil der Zinkenausschnitt in dem einen Stück hier nicht ganz durch die entsprechenden Zinken in dem anderen Stück ausgefüllt werden kann. Falls man bei feinerer Arbeit wie z.B. Möbelherstellung aus ästhetischen Gründen diese Löcher nicht akzeptieren kann, können sie durch Abhobeln oder Abschleifen der Holzstücke bis zu der mit vollgezogenen Linien gezeigten Grosse völlig entfernt werden. Es ist ersichtlich, dass je kleinerer Krümmungsradius, der für den Kreisbogen, nach welchem die Zinken ausgefräst sind, verwendet wird, je grosser wird die Festigkeit einer solchen Verbindung. Dieser Krümmungsradius kann jedoch nicht kleiner als der Radius des Arbeitskreises des Messerkopfes sein.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. h und 5 besteht die Vorrichtung aus einem rechteckigen Tisch 100, der auf einem Sockel 200 sitzt. In der Fläche des Tisches sind parallel zu jedem der vier Ränder des Tisches zwei T-förmige Nuten 3OO zum Festspannen von Führungslinealen ^fOO für die Führung und das Festspannen der Werkstücke angeordnet. Ein Führungslineal hOQ ist mit einem Winkelspannstück 500 am Tisch festgelegt und kann in beliebigen Stellungen nicht nur senkrecht zu den Nuten 300, sondern auch im beliebigen Winkel dazu festgespannt werden. Das Lineal ^00 kann ferner z.B. mit Schraubzwingen versehen sein, wie gestrichelt in Fig. k angedeutet ist.

Der Tisch 100 ist in seinem zentralen Teil mit einer kreisförmigen Ausnehmung versehen, in der eine in einem Kugellager 9 gelagerte Platte 8 entsprechender Form drehbar angeordnet ist, deren Oberfläche mit der des Tisches 100 fluchtet. Die Platte 8 trägt an ihrer Unterseite Führungsorgane, worin ein Messerkopfaggregat nach einem Diameter zu der Platte 8 rechtlinig verschiebbar gelagert ist. Das Messerkopfaggregat umfasst ausser den in den Führungsorganen gehenden Lagerorganen einen Antriebsmotor 10, dessen ausragendes Wellenende einen Messerkopf 11 trägt.

Zur Verschiebung des Messerkopfes 11 ist ein Handgriff 12 an der Fräser- bzw. Motorlagerung angeordnet.Der Handgriff trägt eine schräge

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BAD ORfGINAL

Platte 13, die, wenn sie mit ihrer Fläche senkrecht auf der linearen Vorführungsrichtung des Messerkopfaggregats angebracht wird, als Anschlag für das Ende des oder der zu bearbeitenden Werkstücke dienen kann,- damit ein Werkstück, z.B. 1^f, mit seiner Stirnfläche in einem Abstand von der Bahn der Messerkopfachse, . die dem Arbeitsradius des Messerkopfes weniger Zinkenhöhe genau entspricht, zum Lineal *fOO festgespannt werden kann. Während dieser Operation wird die Platte 8 mittels passender auf der Zeichnung nicht gezeigter Organe zu der Tischplatte 10·" gespannt, damit sie sich in Verhältnis zu dieser nicht drehen kanu..

Fig. 6-7 zeigen eine Ausführungsform, bei der die kreisförmige Platte 8 konzentrisch in einem kreisförmigen Tisch,l6 angebracht ist, der eine umlaufende T-förmige Nut 17 aufweist. Eine Mehrzahl von Haltern l8, von denen nur eine verdeutlicht ist, ist in jeder beliebigen Stelle am Umfang des Tisches l6 festspannbar. Jeder Halter l8 ist auf seiner Oberseite mit einer T-fÖrmigen Nut 20 versehen, so dass ein Winkelstück 21, das das Lineal ^fOO trägt, mittels Bolzen 22, die mit der Nute 20 in Eingriff ist, festgespannt werden kann.

In der oben beschriebenen Arbeitsweise der erfindungsgeraässen Maschine ist vorausgesetzt, dass die drehbare Platte in der gewünschten Stellung in der Tischplatte während der Ausfräsung der Zinken festgespannt ist,.welche Ausfräsung durch Verschiebung des Messerkopfes 11 nach einer geraden Bahn erreicht wird. Es ist aber auch möglich, mittels auf der Zeichnung nicht gezeigter Festspannungsorgane den Messerkopf ,gegen Bewegung in dieser geraden Bahn in einem bestimmten Abstand von dem Mittelpunkt der drehbaren Platte 8 festzuspannen, und die Ausfräsung der Keilzinken durch Drehung der Platte 8 vorzunehmen. Hierdurch werden Keilzinken ausgefräst, die in ihrer Längsrichtung nach Kreisbogen verlaufen.

Als der Radius der Kreisbogen, nach welchen die Keilzinken in den zwei zu verbindenden Werkstücken ausgefräst sind, derselbe sein soll, und da die eine Ausfräsung konkav und die andere konvex ist, müssen die Zinken im erstgenannten Fall durch die Schwankbewegung des Messerkopfaggregats mit der Seite des Messerkopfes ausgefräst werden, die vom Mittelpunkt der Schwankbewegung hinweg kehrt, wogegen die Ausfräsung im letztgenannten Fall mit der gegen den erwähnten Mittelpunkt kehrenden Seite des Messerkopfes unternommen wird. Um denselben Radius zu erreichen, muss das Messerkopfaggregat deshalb· zwischen den beiden Operationen in der linearen Führung verschoben werden, und zwar so dass das MesserkopfaßKregat aach Auafräsung; der konveks verlaufenden Keilzinken und

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vor Ausfräsung der konkav verlaufenden Keilzinken gegen die Achse der Platte 8 eine Distanz verschoben wird, die dem Schneidkreis weniger Zinkenhöhe gleich ist. Dies kann mittels geeigneter auf der Zeichnung nicht gezeigter Anschläge erreicht werden, die in einem festen gegenseitigen Abstand den Dimensionen der verwendeten Werkzeuge entsprechend angebracht sind.

Es ist also mit der erfindungsgemässen Maschine möglich, mit wenigen Umstellungen sowohl die konveksen als auch die konkaven nach einem Kreisbogen verlaufenden Zinken sowie die gewöhnlichen geradverlaufenden auszufrasen, so dass die Maschine für Herstellung in kleineren Serien geeignet ist. Bei grosser Herstellung wird man gewöhnlicherweise die verschiedenen Operationen zu einer entsprechenden speziell dafür berechneten Maschine verteilen.

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Claims (3)

P at ent an Sprüche

1.) Verbindung von leirabaren,Werkstücken mittels Keilzinken, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, dass die Zinken ihrer Längsrichtung nach in Kreisbogen verlaufen, die in Ebene parallel mit der Höhenrichtung der Zinken liegen.

2. Verbindung nach Anspruch 1 von Zwei Werkstücken in T-Form, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnende des einen Werkstückes mit nach einem Kreisbogen konvex verlaufenden Keilzinken (3) versehen ist, und dass eine Seitenfläche des anderen Werkstückes mit nach einem Kreisbogen mit demselben Radius konkav verlaufenden Keilzinken (3) ■•ohen ist.

3. Maschine zur Herstellung von Keilzinken für Verbindungen nach Anspruch 1-2, welche Maschine einen Messerkopf (ll) hat, der beweglich ist in Verhältnis zu einem Tisch (lOO) mit Festspannorganen für das oder die Werkstücke, die mit Zinken zu versehen sind, dadurch gekenn .z e i c h η e t, dass das Messerkopf aggregat (10,ll) über einen Kreisbogen verschiebbar ist, dessen Radius einstellbar ist, und dessen Achse mit der Fräserachse parallel ist.

k. Maschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Führung für den Messerkopf aus einer Geradführung "besteht, in welcher der Messerkopf manuell geführt oder festgespannt werden kann, welche Geradführung ferner um eine senkrecht zur Tischebene stehende Achse manuell gedreht und in beliebiger Stellung festgespannt werden kann.

5· Maschine nach Anspruch *f, bei welcher der Messerkopf mit dem Antriebsmotor zu einer Einheit zusammengebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einheit mittels einer Rollcngeradführung in einer geraden Kulisse gelagert ist, die in einem kreisrunden und drehbaren Teil (8) des Maschinentisches (lOO) ausgeformt ist.

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