DE19508086C2 - Dübel mit Klammerwirkung und zugehöriger Senkbohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dübel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Senkbohrer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Rahmen - insbesondere im Möbelbau - werden bisher vorwiegend mittels Zapfen und Schlitzen verbunden, wobei durchlaufende Holzfasern der meist längeren geschlitzten Rahmenteile bei rechtwinklig abgesetzten und zwischengeleimten gezapften Rahmenteilen, aber auch zumindest ansichtseitig bis auf den Zapfen auf Gehrung gearbeitete Rahmenver­ bindungen üblich sind.

Es sind auch stumpf gefügte Rahmenverbindungen mit durchlaufenden Längsteilen und zwischengeleimten Querteilen - aber auch allseitig auf Gehrung geschnitten - gebräuchlich, bei denen in die jeweiligen Stoßfugen normal und deckungsgleich ein oder mehrere Dübel kleineren Durchmessers eingearbeitet sind.

Eine feste, aber sehr aufwendig herstellbare Gehrungs-Rahmenverbindung stellt die unter der Bezeichnung "Minnizinken" bekannte, meist dickeren Rahmen vorbehaltene Eckver­ bindung dar, bei der in die Stoßfugen viele Spitzzapfen mit kleinem Winkel abwechselnd mit entsprechenden Spitzkerben zur Aufnahme der Spitzzapfen des Gegenstücks einge­ arbeitet sind. Eine hohe Festigkeit wird hier durch die Vergrößerung der Leimfläche auf ein Mehrfaches des einfachen Stumpfstoßes erreicht.

Bei einer weiteren Ausführung werden in stumpf gearbeitete Rahmenstoßfugen mittels einer speziellen Handkreissäge, bei welcher einstellbare Anschläge für den Abstand von der Rahmenbezugsebene sowie für die Eindringtiefe des ca. 100 mm messenden Sägeblat­ tes vorhanden sind, kreissegmentförmige Schlitze erzeugt, in die beim Verleimen unter der Bezeichnung "Lamello" bekannte Zapfenelemente, in der Form zwei miteinander ver­ bundenen Kreisabschnitten entsprechend, eingelegt werden, die die Bündigkeit der Rahmenteile sowie eine höhere Festigkeit der Eckverbindung bewirken.

Die Herstellung beschriebener Rahmenverbindungen setzt ein hohes Maß an Fachkönnen voraus und ist - besonders bei Zapfen- und Minnizinkenverbindungen - mit einigem Einstellaufwand an einer Fräsmaschine, die einschließlich entsprechendem Werkzeug ja auch vorhanden sein muß, verbunden. Für die Lamelloverbindung benötigt man eine besondere Kleinmaschine. Für die Verleimung sind ausnahmslos von außen auf die Rahmenecken einwirkende Spannelemente wie Schraubzwingen oder Spannböcke nötig - bei Gehrungsverbindungen von vier Seiten zugleich - und es bedarf einer sorgfältigen Kontrolle, daß die Rahmen nicht unwinklig oder windschief gedrückt werden. Spezielle, allseitig zugleich drückende Verleimeinrichtungen vermeiden diese Gefahr, ihr Einsatz ist wirtschaftlich jedoch nur bei Fertigung großer Stückzahlen vertretbar. In vielen Fällen, besonders bei größeren Abmessungen und bei Gehrungsverbindungen, kann erforderlich sein, die Rahmen eingespannt zu belassen, bis der Leim abgebunden hat.

Daneben sind Verbindungselemente bzw. Dübel der eingangs bezeichneten Gattung bekannt (DE-OS 22 54 419, DE 43 28 344 A1, GB 13 86 266), die aus einem im wesentlichen zylindrischen Ringteil bestehen, das an einem Ende geschlossen oder an beiden Enden offen ist. Derartige Dübel dienen zur mechanischen Verbindung von zwei Holzelementen und können zusätzlich verleimt werden. Allerdings haben Dübel dieser Art bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden. Soweit es sich um Verbindungselemente aus Metall oder Kunststoff handelt, kann ein Grund hierfür darin bestehen, daß Schreiner bereits aus optischen Gründen nur ungern Hilfsmittel aus einem anderen Material als Holz anwenden. Die Anwendung von aus Holz hergestellten Dübeln zum Verbinden von Holzteilen dürfte auch deshalb zu bevorzugen sein, weil bei ihrer Anwendung ausschließ­ lich üblicher Holzleim verwendet werden kann. Würden dagegen Verbindungselemente aus Metall oder Kunststoff verwendet, müßten zum Kleben der entstehenden Metall/Holz­ bzw. Kunststoff/Holz-Fugen andere Kleber als zum Leimen der entstehenden Holzfugen verwendet werden, was unpraktisch und teuer ist. Soweit es sich bei den bekannten Verbindungselementen um solche aus Holz handelt, kommt schließlich der Nachteil hinzu, daß mit ringförmigen Verbindungselementen allein keine hochfesten Verbindungen herstellbar sind, wie sie z. B. bei Rahmeneckverbindungen od. dgl. dringend benötigt werden.

Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, erstmals ein aus Holz bestehendes Holzverbindungselement zu schaffen, das eine feste Verbindung ermöglicht, die auch bei der späteren Benutzung der verbundenen Holzelemente dauerhaft hält.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Dübel erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet. Ein zur Herstellung von Aufnahmesenkungen für derartige Dübel bestimmter Senkbohrer ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 5 versehen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß für eine dauerhaft gute Verbindung nicht das bloße Vorhandensein eines Dübels mit einem Ringteil ausreichend ist, um dadurch eine mehr oder weniger gute, formschlüssige Verbindung zu erzielen, sondern daß ein Dübel benötigt wird, der aufgrund der Merkmale des Patentanspruchs 1 eine Klammerwir­ kung ermöglicht. Dabei wird insbesondere davon ausgegangen, daß die mit Hilfe des Konus erzielte Klammerwirkung die Aufgabe hat, vor dem Aushärten des verwendeten Leims die beiden Rahmenteile im Bereich der Stoßfuge zusammenzupressen und dadurch eine möglichst enge Stoßfuge zu bilden. Ist der Leim erst einmal ausgehärtet, kommt die Verleimung zur Wirkung, und die Keilwirkung ist dann vergleichsweise unbedeutend.

Im folgenden werden der Dübel, der Senkbohrer und vier Anwendungsbeispiele zeichne­ risch dargestellt und die Herstellung einer Rahmen-Eckverbindung anhand der Zeichnun­ gen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Dübel mit Klammerwirkung in Halbschnittdarstellung;

Fig. 2 einen Senkbohrer für die Dübelaufnahmesenkung;

Fig. 3 eine auf Gehrung gefügte Rahmenecke mit eingearbeiteter Dübelaufnahmesenkung;

Fig. 4 eine mit rechtwinkligen Schnitten gefügte Rahmenecke mit eingearbeiteter Dübelaufnahmesenkung;

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Rahmenecke mit eingepreßtem Dübel;

Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Rahmenecke mit eingepreßtem Dübel;

Fig. 7 eine Längsverbindung zweier rechtwinkliger Kanthölzer mittels allseitig einge­ arbeiteter Klammerdübel; und

Fig. 8 eine mittels Klammerdübel gesicherte Eckverbindung zweier Bretter als Alternative zur Zinkenverbindung.

Fig. 1 zeigt einen Dübel mit Klammerwirkung als Holzverbindungselement - vorzugsweise als flacher Querholzdübel zum Verbinden von Rahmenecken ausgeführt - mit einer auf einer Planseite leicht keglig eingearbeiteten Vertiefung bzw. Einsenkung 1, der beim Eindrücken in eine stumpf gefügte Rahmenecke mit einseitig und fugenmittig eingebohrter Senkung 3 (Fig. 3), die im Senkungsgrund einen erhabenen, mit leichtem Übermaß in die Dübelvertiefung passenden Rundzapfen 7 aufweist, diese Rahmenecke planeben und rahmenformsichernd fixiert und - als Spannklammer wirkend - die Fuge zusammenpreßt.

Fig. 2 zeigt das die Dübelaufnahmesenkung 3 erzeugende Bohrwerkzeug mit einer dem Dübelquerschnitt entsprechenden Schneidenkontur 6.

Der Dübel besteht insbesondere aus einem als Automatendrehteil billig herstellbaren flachen Querholzdübel, dessen eine Planseite mit der kegelstumpfförmigen Einsenkung 1 versehen ist, deren Tiefe etwa der halben Dübeldicke und deren Durchmesser d etwa dem 0,7-fachen Dübeldurchmesser entspricht und die eine Mantelfläche 2 aufweist, die mit einem als Keilanzug vorgesehenen halben Kegelwinkel von vorzugsweise ca. 3° bis 6° versehen ist.

Dagegen entspricht der mit Bohrerschneiden 4 versehene Senkbohrer in Form und Aufbau dem als Forstnerbohrer bekannten Senkbohrer, der abweichend zu diesem aber eine der Dübelform entsprechende Planschneidenkontur 6 aufweist derart, daß der Dübel mit seinem Außendurchmesser D leicht, aber spielarm in die Senkung 1 paßt, der im Senkungs­ grund erhaben stehenbleibende Kegelstumpfzapfen 7 im Durchmesser aber so viel Übermaß hat, daß die Einsenkung 1 des Dübels auf den Zapfen 7 nur aufgepreßt werden kann und somit eine radial zusammenziehende Klammerwirkung auf den Zapfen 7 ausübt.

Um das die radiale Spannkraft erzeugende elastische Aufweiten des als Klammer wirken­ den Dübel-Ringteils 8 beim Aufpressen auf den Kegelstumpfzapfen 7 zuzulassen, ohne die gewünschte zusammenziehende Wirkung wegen Anpressens des sich dabei auch auf­ weitenden Dübelaußenmantels 5 an die Zylinderwand der Senkung 3 zu beeinträchtigen, ist der Dübelaußendurchmesser mindestens im Ringbereich - besser ein wenig darüber hinaus - um etwas mehr, als an Aufweitung zu erwarten ist, kleiner gehalten (Bereich 9 in Fig. 1). Bei optimaler Ausführung macht die der Dübeldicke entsprechende Senkungstiefe 2/3 der Rahmenholzdicke aus, weil sich dann die Dübel-Klammerwirkung in der Mitten­ ebene der Rahmenverbindung entfaltet.

Nach dem Ablängen der Rahmenteile mittels einer Handgehrungssäge oder einer Kreissäge mit Schiebeanschlag auf Gehrung oder rechtwinklig und dem Markieren mittels Zu­ sammengehörigkeitszeichen wird jede Rahmenecke für sich auf dem Tisch einer Säulen­ bohrmaschine - wie Fig. 3 bzw. Fig. 4 zeigen - paßgenau zusammengelegt, in der einfachsten Form mittels zweier Schraubzwingen fixiert, und die Senkung 3 wird fugen­ mittig auf eine der Dübelstarke entsprechende Tiefe eingebracht.

Eine ebene Zwischenplatte mit zwei einander rechtwinklig zugeordneten Anschlagleisten erleichtert die genaue Fixierung, besonders bei Verwendung einer Handbohrmaschine mit nur leichtem Bohrständer 10.

Für naturbelassene Möbel wird man die Senkungen in die dem Möbelinneren zugewandte Rahmenseite einbringen.

Nach Bestreichen aller Stoßfugen und Dübelkontaktflächen mit Leim und zuordnungs­ gemäßem Zusammenlegen auf einer möglichst starken ebenen Platte 11 - oder der Hobelbank - werden die Dübel, festigkeitsbedingt mit Faserrichtung normal zur Stoßfuge, so weit wie von Hand möglich eingedrückt, in der einfachsten Form dann nacheinander mittels Schraubzwinge 12 und passender Zulage 13 auf den Senkungsgrund gepreßt.

Wie bei Versuchsrahmen beobachtet, findet während des Einpressens ein Dichtdrücken mit Austritt des überschüssigen Leims im gesamten Fugenbereich statt, wie man es vom Spannen mit äußeren Spannmitteln kennt, bei guter Bündigkeit der Fugen und guter Ebenheit und Winkligkeit des Rahmens ohne besondere Kontrolle während des Ver­ leimens.

Neben seiner Funktion als Zapfenersatz wirkt der Dübel mit Klammerwirkung wie ein auf Dauer formschlüssig in der Verbindung verbleibendes Spannelement, mit entsprechend zu erwartendem günstigem Einfluß auf die Widerstandsfähigkeit der Verbindung gegen mechanische Beanspruchung.

Claims (6)

1. Dübel mit Klammerwirkung als Holzverbindungselement, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen, an einem Ende geschlossenen, aus Holz hergestellten Ringteil (8), dadurch gekennzeichnet, daß er als flacher Querholzdübel ausgeführt ist und das Ringteil (8) durch eine in einer Dübelplanseite ausgebildete, kreisrunde und konzentrisch zur Dübelachse angeordnete Einsenkung (1) hergestellt ist, deren Tiefe etwa der halben Dübeldicke entspricht und die mit einer eine Keilwirkung erzeugenden, leicht konischen Mantelfläche versehen ist.

2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Außendurchmesser im Bereich der Einsenkung (1) um mindestens so viel verkleinert ist (9), wie beim Dübelein­ pressen an Durchmesseraufweitung zu erwarten ist.

3. Dübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Einsenkung (1) etwa dem 0,7-fachen Dübeldurchmesser entspricht.

4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sein Außen­ durchmesser zumindest im Ringbereich kleiner als im übrigen Bereich ist.

5. Senkbohrer zur Herstellung einer Dübelaufnahmesenkung mit einen Senkungszylinder (3) erzeugenden Bohrerschneiden (4) und mit Planschneiden (6) zur Erzeugung eines vom Grund einer gefertigten Senkung erhaben auftagenden Zapfens (7), dadurch gekenn­ zeichnet, daß er zur Herstellung einer Dübelaufnahmesenkung eines Dübels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 eingerichtet ist.

6. Senkbohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerschneiden (4) für einen leichtgängigen, spielarmen Sitz des Dübelaußenmantels (5) bemessen sind, während die Kontur der Planschneiden (6) derart der Mittelschnittkontur (1, 2) des Dübels auf seiner gesenkten Seite entspricht, daß der Zapfen (7) mit leichtem Übermaß Δd in die Dübeleinsenkung (1) paßt und der Dübel beim Einpressen mit seinem Ringteil (8) eine radial zusammenziehende Klammerwirkung auf den Zapfen (7) ausübt.