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Die
Erfindung betrifft einen rechteckig-plattenförmigen Zapfen
mit sich in der Längsrichtung erstreckenden Längskanten
und parallelen Plattenflächen – also mit in der
Längsrichtung überall gleichem Querschnitt – zum
Einstecken in ein passendes Zapfenloch eines Werkstücks.
Der Begriff „passend" umfasst den Begriff „passgenau".
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In
DE 20 2004 004 696
U1 wird ein Verbindungszapfen beschrieben. Dieser ist vorgesehen zum
Herstellen einer Zapfenverbindung zwischen zwei aus Holz bestehenden
Werkstücken, die mit Zapfenlöchern (zum Einstecken
der Zapfen) ausgestattet sind. Die bekannten Zapfen besitzen im
Querschnitt eine längliche Gestalt mit einem rechteckigen, zwischen
zwei Endabschnitten angeordneten Hauptteil mit zwei der Zapfendicke
entsprechendem Abstand parallel zueinander verlaufenden Plattenflächen
(Hauptflächen), deren quer zu der Längsrichtung
gemessene Breite größer als die senkrecht zu den
Plattenflächen gemessene Zapfendicke ist. Die beiden Zapfenkanten
bzw. Endabschnitte, die quer zu der Längsrichtung stehen,
verlaufen im wesentlichen parallel zueinander. Die die beiden Parallelplattenflächen
längsseits begrenzenden Längskanten sollen – gesehen
im Querschnitt senkrecht zu den Plattenflächen – eine
im wesentlichen halbkreisförmige oder in einen Halbkreis
mit im wesentlichen der Halbzapfendicke als Radius passende Gestalt
aufweisen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen in der Praxis bewährten
Zapfen weiter zu entwickeln und ihm zusätzliche Funktionen
zu geben.
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Für
den eingangs definierten rechteckig-plattenförmigen Zapfen
wird die erfindungsgemäße Lösung im Anspruch
1 beschrieben. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen
der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Der
Zapfen – auch Zapfenelement genannt – besitzt
erfindungsgemäß mindestens ein durch den Zapfenkörper – senkrecht
durch die Plattenfläche – führendes Querloch,
welches vorzugsweise ein axiales Innengewinde besitzt. Gegebenenfalls
soll die Gewindeachse parallel bzw. koaxial zur Querlochachse stehen.
Diesem Querloch entsprechend soll das Zapfenloch eine Bohrung oder
sonstige Öffnung aufweisen, die quer zur Zapfenlängsrichtung steht
und nach dem Einstecken des Zapfens in das Zapfenloch – zumindest
annähernd koaxial – mit diesem Querloch zur Deckung
kommt. Durch das Loch des Werkstücks quer zum Zapfenloch
kann dann ein Bolzen, eine Schraube oder dergleichen Fixiermittel gesteckt
und beispielsweise geschraubt werden.
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Wenn – wie
bevorzugt – das Werkstück aus Holz besteht (der
Begriff „Holz" umfasst hier und im folgenden auch holzartiges
Material, wie Pressspan), soll das Innengewinde in einem senkrecht
zu dem Plattenflächen undrehbar fixiert eingesetzten Metallelement – kurz:
Einsatz – vorgesehen werden. Das Metallelement soll vorzugsweise
in den Zapfen eingepresst oder eingeklebt werden, es kann ein Gewinde,
bevorzugt metrisch, enthalten.
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In
einer Alternative kann es auch günstig sein, im Querloch
eine in Richtung auf dessen Achse vorspringende Einhakkante nach
Art eines Linsenkopfbeschlags vorzusehen. Die erfindungsgemäße Einhakkante
soll jedoch umlaufend überall gleich sein, damit sie in
jeder Drehposition des Querlochs wirksam sein kann. Insbesondere,
wenn das mit dem Zapfen auszustattende Werkstück aus Holz
besteht, soll die Einhakkante an einem mit dem vorgenannten (fixiert
in den Zapfen eingesetzten) Metallelement vergleichbarem Bauteil
anstelle des Innengewindes und/oder zusätzlich zu dem Gewinde
vorgesehen werden.
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Abweichend
von dem Verbindungszapfen gemäß eingangs genanntem
Gebrauchsmuster
DE 20
2004 004 696 U1 kann der erfindungsgemäße Zapfen
nicht nur als Verbindungszapfen sondern auch als Einschiebezapfen
ausgebildet werden. Im letzteren Falle wird seine in der Längsrichtung
gemessene Länge kleiner oder gleich der Tiefe des jeweils
in einem Werkstück vorgesehenen Zapfenlochs gemacht. Demgegenüber
besitzt der bekannte Zapfen eine in der Längsrichtung gemessene
Länge, die wesentlich größer ist als
die Tiefe des Zapfenlochs, weil der bekannte Verbindungszapfen dazu
dient, zwei Werkstücke mit je einem passenden Zapfenloch miteinander
zu verbinden. Im Rahmen der Erfindung kann es auch günstig
sein, in dem Verbindungszapfen zwei in der Längsrichtung
mit Abstand voneinander gesetzte Querlöcher mit vorbeschriebener
gleicher oder unterschiedlicher Ausstattung (auch der Zapfenlöcher)
vorzusehen.
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Vor
allem betrifft die Erfindung den Vorschlag, in einem Zapfen mit
im Prinzip der in
DE
20 2004 004 696 U1 beschriebenen Form, ein Gewinde zu integrieren.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, ein Werkstück,
in welchem der Zapfen fixiert wird/ist, mit einer Schraubverbindung
auszustatten. Diese Ausbildung erlaubt es zudem, bei Montage des genannten
Verbindungszapfens eine weitere Verbindung zu einem zweiten Werkstück
zu erstellen.
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Mittel
zum Einbringen eines Gewindes in ein Werkstück aus Holz
sind dem Anmelder in den folgenden drei Varianten bekannt:
- (A) Einschlagmuttern;
- (B) Eindrehmuffen;
- (C) Zylindrischen Metallstab mit querführender Bohrung
und Innengewinde.
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Nachteilig
bei den Varianten A und B ist die geringe Verbindungsfestigkeit
zwischen Einschlagmuttern oder Eindrehmuffen einerseits und Werkstück
andererseits, die oft viel kleiner ist als die daraus resultierende
weiterführende Metallverbindung.
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Demgegenüber
besitzt der erfindungsgemäße Einsatz eine hervorragende
Verbindungsfestigkeit. Diese wird dadurch erreicht, dass der Zapfen
mit integriertem Innengewinde seitlich über eine in die Abseite
des Werkstücks – als innerhalb derselben – eingebrachte
Fräsung eingeschoben und eingeleimt wird. Der Einsatz wirkt
daher letztlich wie ein integrierter Bestandteil des Werkstücks.
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Nachteilig
sind die bekannten Varianten, insbesondere die Variante C auch in
sofern, als sie das jeweilige Werkstück schwächen,
weil, z. B. zwecks Einfügung des Metallstabs an statisch
unglücklichen Stellen, unverhältnismäßig
viel Material aus dem Werkstück entfernt werden muss. Dieser
Nachteil wird durch die Erfindung dadurch überwunden, dass weniger
Material entfernt und eine gegebenenfalls nötige Fräsung
passgenau wieder ausgefüllt und verleimt wird.
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Nachteile
bei den herkömmlichen Lösungen, insbesondere bei
B und C zeigen sich auch bei der wirtschaftlichen Montage in größeren
Stückzahlen z. B. bei C wird die axiale Auslegung des Elements, welches
mit handwerklichem Aufwand von Hand in die richtige Position zur
Verschraubung gebracht werden muss. Auch bei Variante B muss das
Element aufwendig mit Geschick von Hand eingedreht werden. Demgegenüber
besteht ein Vorteil der Erfindung darin, dass die Zapfenform nonaxial
ausgerichtet und dadurch eine schnelle Führung bei der
Montage möglich ist.
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Ein
weiterer Nachteil besteht bei Variante A, sofern sie als Durchsteckvariante
angewendet wird; dann kann nämlich die „Schmuckseite"
des Werkstücks verletzt werden, so dass ein Blendelement zum
Kaschieren erforderlich wird. Dieser Nachteil tritt bei der Erfindung
nicht auf, da dort der Einsatz über die „Abseite"
des Werkstücks eingebracht wird.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden
Zeichnung erläutert. Diese zeigen:
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1 und 2 Zwei
Zapfen mit erfindungsgemäß integriertem Einsatz,
liegend und perspektivisch dargestellt;
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3 ein
plattenförmiges Werkstück, liegend und perspektivisch
dargestellt, sowie versehen mit einem eingesteckten Zapfen nach 1 und
einer noch offenen, passgenau für einen weiteren Zapfen
vorbereiteten Fräsung; und
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4 einen
Montagegang mit den Schritten a, b und c mit zwei Werkstücken
und einem Zapfen gemäß 2.
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Die
1 und
2 betreffen
zwei verschiedene Zapfen, nämlich einen Einschiebezapfen
1 und einen
Verbindungszapfen
2. Definitionsgemäß soll der
Einschiebezapfen
1 ganz im jeweils vorgesehenen Zapfenloch
versenkbar sein, während der Verbindungszapfen
2 zum
Teil im Zapfenloch eines Werkstücks und zum Teil im Zapfenloch
eines jeweils daran zu festigenden zweiten Werkstücks zu
arretieren ist. Beide Zapfen besitzen quer zu ihrer Längsrichtung
3 liegende
Längskanten
4, die in der in
DE 20 2004 004 696 U1 beschriebenen
Weise, z. B. gerundet, geformt sein können. Die Zapfen
1 und
2 weisen
Endabschnitte
5, die zugleich den quer zur Längsrichtung
3 verlaufenden
Zapfenquerschnitte zeigen, sowie zueinander parallele Plattenflächen
6 auf,
deren gegenseitiger Abstand
7 wesentlich kleiner ist als
der gegenseitige Abstand
8 der Längskanten
4.
Daher kann der Zapfen
1,
2 als rechteckig-plattenförmig
bezeichnet werden.
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Erfindungsgemäß besitzt
der Zapfen 1 gemäß 1 ein
senkrecht zu den Plattenflächen 6 führendes
Querloch 9. Dasselbe gilt für den Zapfen 2 nach 2,
der jedoch – alternativ – auch zwei solcher Querlöcher 9 aufweisen
kann. Gemäß gezeichnetem Ausführungsbeispiel
befindet sich im Querloch 9 ein Metallelement 10,
dessen Außenform quadratisch, rechteckig oder sonst wie
nonaxial angelegt ist, und ein Innengewinde 12. In der
Zeichnung wird angenommen, dass das Metallelement 10 in
den Körper des jeweiligen Zapfen 1, 2 eingepresst,
eingeklebt oder auf ähnliche Weise eingebracht und fixiert ist.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Ausbildung der
Querlöcher 9 und des darin vorgesehenen Metallelements 10 gilt
vor allem für den Fall, dass der Zapfen aus Holz besteht.
Bei Zapfen aus Metall oder Kunststoff kann dagegen eine Bohrung, gegebenenfalls
mit eingearbeitetem Innengewinde (oder der Einhakkante), unmittelbar
im Zapfen vorgesehen werden.
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Als
Abwandlung liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass das Metallelement 10 anstelle des
Innengewindes 12 (oder zusätzlich dazu) eine umlaufende
Einhakkante (in der Zeichnung ebenfalls mit 10 bezeichnet)
besitzt, die in Richtung auf die Querlochachse 13 nach
innen vorspringt. Die Querlochachse 13 soll senkrecht zu
den Ebenen der Plattenflächen 10 stehen.
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3 zeigt
ein plattenförmiges Werkstück 14 mit
zwei Zapfenlöchern 15 und 16, wobei im
Zapfenloch 15 ein Einschiebezapfen 1 ganz eingeschoben
ist, während ein weiterer Zapfen 1 zum Einschieben
bereit vor dem Zapfenloch 16 dargestellt wird. Die Zapfenlöcher 15 und 16 sind
vorzugsweise passgenau für den jeweiligen Zapfen 1 vorbereitete
Fräsungen.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 3 wird ein Werkstück 14 aus
Holz, beispielsweise in Form einer Platte, vorausgesetzt, welches
an jedem seiner Zapfenlöcher 15 und 16 ein
in Richtung der Querlochachse 13 des einzuschiebenden Zapfens 1 verlaufendes Bohrloch 17 besitzt.
Nach dem Einschieben des Zapfens 1 in das Zapfenloch 15 kann
durch das Bohrloch 17 eine Schraube in das Innengewinde 12 gedreht werden.
Hierdurch lassen sich beispielsweise eine Möbelblende,
ein Sichtschutz oder eine Wandverkleidung fixieren.
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In 4 werden
drei Montageschritte a, b, c dargestellt, die dazu dienen, zwei
Werkstücke 14 mit Hilfe eines Verbindungszapfens 2 dauerhaft
zusammenzufügen. Es wird die Möglichkeit gezeigt,
in einem Arbeitsschritt, ein metrisches Gewinde in ein Werkstück
einzubringen und gleichzeitig damit eine weitere Zapfenverbindung
zu einem zweiten Werkstück zu erstellen. Auch hierbei bestehen
Werkstück und/oder Zapfen vorzugsweise aus Holz.
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In 4 wird
mit dem im jeweiligen Zapfen 2 erfindungsgemäß vorgesehenen
Metallelement 10 mit Innengewinde 12 eine zusätzliche
Schraubverbindungsfunktion erreicht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um den Abschnitt einer Rahmenkonstruktion oder den
Abschnitt einer Geländerkonstruktion, in den durch Verschraubung
mit einer entsprechenden Aufhängung oder Halterung ein Ansatz
für eine dauerhaft feste Montage erstellt wird.
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In
Schritt a von 4 werden das eine (linke) Werkstück 14 mit
einem passgenau gefrästen Zapfenloch 15 und das
andere Werkstück 14 (rechts), dessen Zapfenloch,
wegen der Perspektive nicht sichtbar ist, dargestellt. Das erstgenannte
Werkstück 14 (links) besitzt ein quer zum Zapfenloch 15 stehendes
Bohrloch 17. In das zugehörige Zapfenloch 15 wird
daher der Zapfen 2 voran mit seinem das Metallelement 10 enthaltene
Längsende eingesteckt. Vorzugsweise werden die Zapfen nach
dem Einstecken in die Zapfenlöcher dauerhaft verklebt.
Im Ausführungsbeispiel nach 4 kann durch
das Bohrloch 17 eine Schraube in das Innengewinde 12 des
Metallelements 10 gedreht werden, so dass dort eine Schraubverbindung 18 entsteht.
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- 1
- Einschiebezapfen
- 2
- Verbindungszapfen
- 3
- Längsrichtung
- 4
- Längskante
- 5
- Endabschnitte
- 6
- Plattenfläche
- 7,
8
- Abstand
- 9
- Querloch
- 10
- Metallelement
- 11
- Außenform
- 12
- Innengewinde
- 13
- Querlochachse
- 14
- Werkstück
- 15,
16
- Zapfenloch
- 17
- Bohrloch
- 18
- Schraubverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004004696
U1 [0002, 0008, 0009, 0020]