DE19703199A1 - Ankerteile bzw. selbstzentrierende Ankerteile für Verguß, Klebe- und Kunststoffergußverbund in kegel-/trichterartigen Ausnehmungen von Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement, im wesentlichen bestehend aus Holz, Leimholz, Holzwerkstoff, Kunststoff, Verankerungs- und Verbindungsteilen.

Aus Europapatent EP 46 25 97 ist ein Konstruktionselement aus einem Holz- und einem Kunststoffteil bekannt. Dieses Konstruktionselement gibt im wesentlichen den bisher letzten Stand der Technik wieder.

Die hiermit zur Anmeldung kommende Erfindung erschließt neue Anwendungs- und Zweckbestimmungsbereiche in neuer Einfach­ heit und neuen Techniken eigener Art und bildet unter anderem die Grundlage für vereinfachte, kostengünstigere Herstellung und wird nachstehend wie folgt beschrieben.

Die hiermit zur Anmeldung kommende Erfindung geht aus von einem vorzugsweise stabförmigen Teil aus vorzugsweise Holz, Leimholz oder Holzwerkstoff, nachstehend als Holz, Holzstab Ober Stab bezeichnet. Dieses Holz bzw. dieser Holzstab bzw. dieser Stab ist vorzugsweise an wenigstens seinem einen Ende vorzugsweise konisch, kegelartig, kegelförmig, kegelstumpf­ artig und/oder trichterartig und/oder trichterförmig und/oder vorzugsweise etwa halbkugelförmig, kugelabschnittförmig, eiabschnittförmig, spitzeiabschnittförmig und/oder auf eine andere geeignete Art konkav ausgenommen und/oder in einer Kombination der beschriebenen Ausnehmungsformen aus­ genommen, vorzugsweise jedoch kegelig oder zylindrisch ausge­ nommen, vorzugsweise mit ihrem bzw. dem Ende geringsten Durchmessers der Ausnehmung, vorzugsweise zutiefst in das Holz eindringend angeordnet,vorzugsweise sich ab dem Bereich dieses Tiefpunktes der Eindringung, sich nach außen hin öffnend fortsetzend und/oder auch sich stufenweise öffnend fortsetzend, in Richtung ihres äußeren Eindringbeginns.

Vorzugsweise bei Einsatz von Stäben aus nicht kernfreiem Holz und/oder Naßholz findet vorzugsweise die trichterförmige, trocknungsfreundliche Ausnehmung Anwendung, also die Ausnehm­ ung, bei welcher das "Trichterrohr", also die Fortsetzung des Trichterkegels, mehr oder weniger konisch und/oder auch zy­ lindrisch, sich fortsetzt und vorzugsweise den tiefsteindring­ enden Bereich der Ausnehmung, in den Stab hinein, bildet.

In den konischen Bereichen der hier beschriebenen Arten der Ausnehmungen sind die Fasern und Kapillaren der Textur des Holzes nicht nur kunststoffvergußanschlußflächenvergrößernd schräg angeschnitten, sondern gleichzeitig und darüberhinaus kunststoffvergußanschlußflächenvergrößernd und -verbessernd konkav-hohlrund und/oder konkavhohloval angeschnitten. Ein darüberhinauswirkendes Merkmal der vorstehend beschriebenen, vorzugsweise rotationsfräsungsrundförmig angelegten Ausnehm­ ungen und/oder des Vergusses bzw. Vergußblockes dieser Ausnehm­ ungen ist deren überlegene Aufnahmefähigkeit und/oder Ableit­ ungsfähigkeit und/oder Verteilungsfähigkeit von unteranderem Ringspannungen, im Vergleich zu Ausnehmungen anderer Art, gleicher oder ähnlicher Zweckbestimmung insbesondere und vor­ zugsweise durch eingebrachte, kreisförmige und/oder ringförmige Armierungen im radial-äußeren Bereich des Kunststoffvergusses und/oder des vorzugsweise über diesen und den Holzbereich hin­ ausragend angeordneten und/oder angegossenen Sockelblock.

Ein weiteres holzkunststoffanschlußflächenvergrößerndes Aus­ führungsbeispiel der Ausnehmung des Stabes wird, für sich alleine wirkend und/oder in Kombination und/oder in Zusammen­ wirken mit den imübrigen beschriebenen Ausführungsbeispielen und Ausformungen der Ausnehmungen wie folgt beschrieben:
Die Wandungen der Ausnehmungen weisen eine oberflächenver­ größernde Strukturierung auf, vorzugsweise durch Rillung oder Rippung, vorzugsweise ab dem tiefgelegenen Bereich der Aus­ nehmung und/oder der Ausnehmungen, beginnend bzw. ausgehend und sich vorzugsweise bis zum äußeren Rand und/oder Bereich der jeweiligen Ausnehmung erstreckend, zu anschlußflächenvergrö­ ßernder Anhaftung des Kunststoffvergusses und/oder der Verklebung der Anker- und/oder Verbindungsteile.

In vorstehend beschriebener Ausnehmung befindet sich der Kunst­ stoffverguß und/oder die Kunststoffverklebung bzw. der Kunststoff­ block für die vorzugsweise in diesem Bereich angeordneten und/oder eingegossenen Verankerungsteile und/oder Verbindungsteile. In besonderem Ausführungsbeispiel ragt der vorstehend beschriebene Kunststoffblock als Sockel oder sockelartig über den vorstehend beschriebenen Kunststoffvergußbereich und/oder Ausnehmungsbereich und/oder Holzbereich hinaus. Die Festigkeit der Verbindung zwi­ schen Holz und Kunststoff hängt weitgehend ab, von der variierbaren Eindringtiefe von Ausnehmung und Kunststoff, sowohl, als auch, in diesem Zusammenhang, von Mantelflächengröße der Ausnehmung und Außenmantelflächengröße des Vergusses sowie vom Grad der koni­ schen Rotationskegel-etc-Ausbohrung und/oder konus-etc-artigen Ausnehmung des Holzes bzw. des Holzstabes.

Mit Rücksicht auf Brandschutz und feuerschutztechnische Erforder­ nisse ist der Kunststoffverguß sowohl in seiner Formulierung, als auch in seiner Dimensionierung, diesen Erfordernissen entsprechend angepaßt. - Ein gleiches gilt für den, den Verguß vorzugsweise um­ fassenden Holzmantel, der, entsprechend den einschlägigen Bestimm­ ungen, in erforderlicher Stärke wirksam wirkend ausgelegt ist.

Bekannt ist unteranderem aus Veröffentlichung des Herrn Dr. Ing. Moers, Aachen, aus Fachzeitung "bauen mit holz", ein Ausziehver­ such eines in eine zylindrische Bohrung eingeleimten bzw. einge­ gossenen Gewindestabes. (Eine Ablichtung der Veröffentlichung ist dieser Anmeldung beigefügt). Auch in dort veröffentlichten Versuch hat sich gezeigt, daß Verguß bzw. Verklebung in zylindrischen Aus­ nehmungen im Kopfholz bzw. Hirnholz, unteranderem von Gewinde­ stäben,unbefriedigend ist. Ursächlich wurde festgestellt, daß das Holz, längs zur Faser, bei Verklebung bzw. Verguß längs und damit parallel zur Faser, keine ausreichend feste Verbindung eingeht, mit dem Vergießling bzw. Einleimling bzw. Verklebling.

Bei Ausziehversuchen "eingegossener Gewindestab" kam es wiederhol­ terweise zu gleichartigen Ereignissen. Sofern der Kleber bzw. die Vergußmatrix festigkeitsgeringwertiger ausgelegt war als die na­ türliche Festigkeit der Verbindung der parallel zueinander ver­ laufenden Holzfasern, zog sich der Gewindestab bzw. der Einleim­ ling bzw. Eingießling mit einem Mantel des Klebers bzw. der Ver­ gußmatrix aus der zylindrischen Ausnehmung heraus. Bei höherwert­ igem Kleber bzw. höherwertiger Vergußmatrix zogen sich Stab oder Gewindestab ebenfalls heraus, mit Kleber, mit Vergußmatrix, aller­ dings dann auch unter Mitnahme einer längsfaserigen Holzummantel­ ung. Als Schwachpunkt war erkennbar, die zu geringe Festigkeit der Verbindung der längs zueinander liegenden Fasern der Textur des Holzes zueinander.

Durch Einsatz hochfester Vergußmatrix im Zusammenwirken mit den vorstehend und nachstehend beschriebenen kegel-etc-artigen Aus­ nehmungen und/oder trichter-etc-artigen Ausnehmungen wird der Kunststoffmatrix, richtiger gesagt, der sich aus der Form der Aus­ nehmung geformten Form des kegel-etc-artigen Vergusses, kein we­ sentlicher Bereich eines herausziehbaren "Holztexturfasermantels" angeboten oder als ausziehbare Parallefasern zur Verfügung ge­ stellt. Im Gegenteil ist es so, daß durch die kegel-etc-artige und/oder trichter-etc-artige Ausnehmung und/oder konusartige Aus­ nehmung, je nach Form im einzelnen derselben, annähernd die ge­ samten Fasern des Stabquerschnittes bzw. Holzquerschnittes im Be­ reich ihrer durch die Ausnehmung freigelegten Faser- und Kapillar­ anschnittflächen, an den Kunststoffverguß angebunden sind, ohne daß einzelne Fasern, Faserbündel oder Fasermäntel herausziehbar sind, mit Resultat Verbindung höchster Festigkeit zwischen Holz und Kunststoff, insbesondere wirkend bei randscharf ausgenommenen Rundstäben. Entsprechend randscharfe kegel-etc-artige Ausnehmung, wie vorstehend beschrieben ist auch bei quadratischen und/oder rechteckigen Stabprofilen möglich, mit Wirkungsweise bis hin zum ganzen bzw. vollen Querschnitt des Stabes, wobei dann allerdings der Vergußbereich und/oder Verkleberbereich und/oder Ankerteile­ bereich seitlich zutageliegt, bzw. freiliegt, aus Gründen der Art der hier beschriebenen Ausnehmung.

Bei Verankerung und/oder Verbindung vorzugsweise von größeren Bauelementen, mit dementsprechend großen Flächen der Verankerungs- und Verbindungsbereiche kommt vorzugsweise ein weiteres und/oder nachstehend beschriebenes Ausführungsbeispiel zur Anwendung bzw. Ausführung. Nachstehend werden diese wie folgt beschrieben: Diese Ausführungsbeispiele verstehen sich vorzugsweise in Mehrfach- und/oder Vielfachanordnung, pro Anschlußfläche und/oder Anschlußbe­ reich der hier beschriebenen "großen" oder "größeren" Bauelemente, vorzugsweise der in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsbei­ spiele bzw. Einzelausführungsbeispiele. Diese Mehrfach-etc-Anwend­ ung und/oder Vielfachanwendung pro Verankerungs- und/oder Verbind­ ungsbereich, ist in der Weise zu verstehen, daß die einzelnen Ver­ ankerungs- und Verbindungsausführungsbeispiele, gemäß vorzugsweise dieser Anmeldung, in den zu verankernden Flächen und/oder Bereichen der Stäbe, sowohl auf Abstand, als auch mehr oder weniger ineinan­ dergreifend und/oder gewissermaßen "überlappend" erfolgen, etwa vergleichsweise "Olympische Ringe" oder auf eine andere geeignete Art zu noch höherer Festigkeit und festerem Zusammenhalt des Stabes, vorzugsweise darüberhinaus versehen, mit einem verbindenden, vor­ zugsweise den ganzen Kopfholzbereich des Baulelementes zusammenfü­ gend bzw. zusammenhaltend, schützend abdeckenden Sockel, vorzugs­ weise Kunststoffsockel.

In weiteren Ausführungsbeispielen weist der insofern bereits be­ schriebene kegelig-etc-ausgenommene Stab, in Kombinationsausführ­ ung, zusätzlich und/oder auch für sich alleine, die folgenden Kon­ struktionsmerkmale auf. In Kombinationsausführung hat der Stab, zusätzlich zu seinen imübrigen beschriebenen Ausnehmungen, in we­ nigstens seinem einen Ende, vorzugsweise zusätzlich und vorzugs­ weise in Kombination mit seiner Kegel-etc-Ausnehmung, vorzugsweise längs und vorzugsweise parallel zu seiner Mittelachse, vorzugs­ weise die Mittelachse querend, einen oder mehrere Einschnitte. Dieser oder vorzugsweise diese Einschnitte, Sägeschnitte oder schlitzartigen Ausnehmungen, in und/oder durch die kegel-etc-art­ ige Ausnehmung, wie diese eingangs-vorstehend beschrieben ist, verlaufend, dieselbe kegel-etc-artige Ausnehmung querend, gewis­ sermaßen flügelartig, je nach Erfordernis, vorzugsweise in Rich­ tung der Außenfläche des Stabes verlaufend und/oder diese er­ reichend und/oder die Außenfläche des Stabes durchbrechend.

Die vorstehend zuletzt beschriebenen Einschnitt-etc-Ausnehm­ ungen verstehen sich vorzugsweise in Kombination mit den be­ schriebenen Kegel-etc-Ausnehmungen und/oder auch jede für sich, einzeln und für sich alleine, jedoch vorzugsweise in allen be­ schriebenen Ausformungen zum Verguß eingefügter Verankerungs- und Verbindungsteile, in den beschriebenen Ausnehmungen.

Die vorstehend zuletzt beschriebenen einschnitt-etc-artigen Ausnehmungen sind vorzugsweise passend angeordnet zur Aufnahme von Flügelstäben, Sternflügelstäben, Flügelankerstäben und Verbindungsteilen und/oder Flügelrohrankerstäben und/oder Flügelrohrankerteilen und/oder anderen zweckentsprechend­ geigneten Verankerungs- und Verbindungsteilen und/oder Stäben, die, sofern "geflügelt", mit ihren Flügeln und/oder Flügel­ teilen und/oder entsprechend und/oder ähnlichwirkend, seitlich flügelartig abstehend, ausgehend vom Bereich der Stabmittel­ achse, welchselbe in einem besonderen Ausführungsbeispiel auch zylindrisch ausgenommen ist und/oder zylindrisch ausge­ nommen sein kann und oder/über den Bereich andersartiger und/oder vorzugsweise beschriebener Ausnehmungen hinausgehend und/oder in diese Ausnehmungen hinein und/oder durch diese und/oder nach außen hindurchtretend, durch die vorstehend be­ schriebenen flügel-etc-artigen Ausnehmungen, zum Verguß, vor­ zugsweise Kunstoffverguß und/oder Verklebung, in den Ausnehm­ ungen, vorzugsweise in Kombination und zusammen mit den ande­ ren Bereichen und Arten der Vergußausnehmungen des Stabes.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel, gegebenenfalls ausgrün­ den eines anderen und/oder reduzierten Anforderungsprofiles besteht das Bauelement dieser Anmeldung unter Verwendung für Verguß und/oder Verklebung von beschriebenen und/oder anderen entsprechend geeigneten Verankerungs- und Verbindungsteilen bzw. -Stäben sowie aus einem, wie auch bereits oben beschrie­ benen Stab bzw. Holzstab, wobei die oben bereits beschriebenen Arten der Ausnehmungen zweckentsprechend-alternativ-variierbar ausgelegt sind bzw. ausgelegt sein können, wobei der Verguß bzw. Kunststoffverguß vorzugsweise sockelartig und/oder als Sockel über den Verguß im Holz und/oder den Holzbereich hin­ ausragend, kopfholzschützend angelegt und/oder angeordnet ist.

Vorzugsweise versteht sich die vorstehend und/oder an anderer Stelle dieser Anmeldung bereits beschriebene Sockelung und/oder die Ausstattung des Stabes mit einem Sockel der beschriebenen vorzugsweisen Art und/oder in einer anderen Dimensionierung und/oder in einer anderen Ausformung zur Ausstattung und/oder Bestückung für alle Arten und Ausführungsbeispiele und Ausform­ ungen der Bauelemente dieser Anmeldung.

In anderen und/oder weiteren Ausführungsbeispielen kommen, je nach Erfordernis, alternativgeeignete Verankerungs- und Verbind­ ungsteile und/oder Verankerungsstäbe und/oder Verankerungs- und/oder Verbindungsteile zur Anwendung und/oder Verwendung und/oder Anbringung und/oder Ausstattung und/oder zum Verguß und/oder zur Verklebung in vorzugsweise den beschriebenen Aus­ nehmungen der beschriebenen Stäbe, vorzugsweise aus weitgehend paßgenauer Vorfertigung.

Diese Verankerungs- und/oder Verbindungsteile und/oder stab­ artigen Verankerungs- und/oder Verbindungsteile und/oder Ver­ ankerungsstäbe und/oder Verbindungsstäbe sind vorzugsweise in ihrer Festigkeit und/oder ihrer Stabilität und/oder ihren statischen Eigenschaften und/oder ihrer Resistenz gegen Vergang überlegen beschaffen und/oder überlegen ausgeformt und/oder auf sonstige Weise überlegen ausgebildet, im Verhältnis und/oder im Vergleich zum Holz des Stabes, und/oder dem Material des Stabes, mit dem sie vorzugsweise in dessen hier und vor­ stehend beschriebenen Ausnehmungen verbunden sind.

Bereiche der beschriebenen Ausnehmungen, vorzugsweise rohr- oder trichterrohrartige Ausnehmungen im Kernholzbereich sind in besonderen Ausführungsbeispielen unvergossen und/oder elast­ isch ausgefüllt und/oder elastisch ausgeschäumt und/oder auf andere geeignete Art plastisch und/oder elastisch verfüllt, in der Weise, daß der Umfang des Holzes im Bereich der Ausnehm­ ungen schrumpfen kann, ohne oder zu geringstmöglich Rißbildung.

Claims (10)

1. Bauelement mit einem Holzteil, einem Kunststoffteil und einem im Kunststoffteil verankerten Verankerungsteil, wobei an wenigstens einem Ende des Holzteils wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist, die sich von außen nach innen verjüngt und in die das Kunststoffteil eingegos­ sen ist nach Hauptpatent (Patentanmeldung 196 34 311.9), dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach innen verjüngende Ausnehmung trichterförmig ausgebildet ist und das Verankerungsteil einen Schaft aufweist, an dem zur Selbstzentrierung des Verankerungsteils wenigstens ein Abstandshalter vorgesehen ist, der sich an der trichterförmigen Wand der Ausnehmung abstützt.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung an der Trichterspitze einen zylindri­ schen Fortsatz aufweist, in den der selbstzentrierte Schaft mit seinem einen Ende ragt.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der bzw. die Abstandshalter scheibenförmig ausgebildet ist bzw. sind.

4. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schaft mit einem Außenge­ winde versehen ist.

5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Abstandshalter mit einem auf das Außenge­ winde des Schaftes schraubbaren Innengewinde entlang dem Schaft verstellbar angeordnet ist bzw. sind.

6. Bauelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Außengewinde des Schafts des Verankerungs­ teils als Anschluß aus dem Kunststoffteil nach außen vorsteht.

7. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schaft als Rohr ausgebil­ det ist.

8. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Innengewinde aufweist, das als Anschluß von außen zugänglich ist.

9. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß an dem der Außenseite zuge­ wandten Ende des Schaftes eine Hülse mit einem Innenge­ winde vorgesehen ist, welches als Anschluß von außen zugänglich ist.

10. Bauelement nach Anspruch 4 oder 5 und Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hülse auf das Außengewin­ de des Schaftes geschraubt ist.