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Bauteil aus Holz mit ausgeflickten Ästen oder Fehlerstellen Die #rfindung
bezieht sich auf ein Bauteil aus Holz, bei dem Äste oder Fehlerstellen durch eingesetzte
kreisrunde, eine zylindrische Außenfläche aufweisende Holzteile (Querholzzapfen)
ausgeflickt sind, deren Faserrichtung quer zur Achse der Querholzzapfen und im wesentlichen
parallel zur Faserrichtung des Bauteiles verläuft.
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Die bisher verwendeten Querholzzapfen zum Ausflicken von Ästen oder
Behlerstellen im Holz haben durchgehend eine zylindrische Form. Da der Trockenheitsgrad
oder auch die Struktur der Querholz zapfen mit dem auszuflickenden Holz nur selten
übereinstimmen, zeichnen sich die auf diese Weise ausgeflickten Stellen beim späteren
Schwinden oder Quellen des Holzes ab. Auch die Verleimung der äußeren Zylinderfläche
mit dem Bauteil ist schlecht, da nur an den Seiten eine kleine iiängsholzverleimung
gegeben ist, während der größte Teil eine Kopfholzverleimung darstellt, die aber
nicht als feste Verbindung angesprochen werden kann. Durch die zylindrische Form
der bekannten Querholzzapfen wird beim Eindrücken
der Zapfen in
das Bauteil ein großer Teil des Leimes abgestreift, wodurch die Verleimung weiterhin
beeinträchtigt wird.
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Der Erfindung nun liegt die Aufgabe zugrunde, einen Querholzzapfen
zum Äusflicken eines Bauteiles aus Holz so auszubilden, daß eine bessere Verleimung
des Zapfens mit dem Bauteil erhalten wird und daß sich beim Schwinden oder Quellen
des Bau teiles die Querholzzapfen nicht durch ein Vorragen oder ein Verschwinden
im Zapfenloch vom Bauteil abzeichnen.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Querholzzapfen
an ihrer Oberseite flanschförmig ausgebildet und in an die Form der QuerholzzapSen
angepaßte Bohrungen so eingeleimt sind, daß der Flansch in der Außenschicht des
Bauteiles liegt.
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Durch diese Ausbildung der Flickstellen wird die Leitfläche vergrößert
und vor allem auch eine Verleimung in Faserrichtung geschaffen. Diese Verleimung
in #aserrichtung erfolgt an der Unterseite des flanschförmigen Teiles Der obere
Flansch hat nur eine geringe Dicke. Dadurch wird das Quellen und Schwinden auf die
gesamte Lange des Querholzzapfens unterbrochen und auf die obere Zone mit der geringen
StaRe beschränkt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die gifte Verleimung am Flansch
verhindert,
daß sich der Querholzzapfen nach oben herausdrücken
kann. Da der Flansch eine einwandfreie Längsverleimung mit dem Bauteil hat, kann
die Stärke der oberen Zone so dünn gehalten werden, daß beim späteren Schwinden
oder Quellen des Holzes kein Abzeichnen entsteht. Ebenso bringt die gute Verleimung
längs des Flansches mit sich, daß sich auch keine Ringfuge zwischen Zapfen und Bauteil
bildet, weil dies die Längsverleimung im Gegensatz zu einer Kopfholzverleimung,
wie sie bei den bekannten Querholzzapfen fast nur vorhanden ist, nicht zuläßt. Weiterhin
ist die Querschnittsschwächung des Bauteiles bei der neuen Art der Ausflickung geringer
als bei der alten Art, wil das Zapfenloch nur In seinem oberen Bereich, in dem sich
der Flansch befindet, einen großen Durchmesser aufweist, während der untere Teil
des Querholzzapfens einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat.
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Die äußere Schicht des Bauteiles, die für die Festigkeit besonders
wichtig ist, ist durch die gute Längsverleimung der Querholzzapfen mit dem Bauteil
nur wenig beeinträchtigt. Beim Einführen des Querholzzapfens in die Bohrung besteht
der Vorteil, daß der von der Zylinderwand des Querholzzapfens durch die Zapfenbohrung
abgestreifte Leim sich zwischen den Flansch und die Flanschauflage im Zapfenloch
schiebt und so auf jeden Fall eine ausreichende Beleimung der Fuge gewährleistet
ist.
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Der Flansch kann über seine radiale Ausdehnung gleich dick sein.
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Die Flanschaicke kann jedoch auch nach außen hin vorzugsweise
konisch
abnehmen, und zwar so weit, daß der Rand des Flansches scharfkantig ist. Bei dieser
letzteren Ausführung wird jegliche Ringfuge zwischen Zapfen und Bauteil vermieden.
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Der Flansch hat eine Dicke von nur wenigen Millimetern. Er wird in
der Regel eine Dicke zwischen 1 und 4 mm haben.
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Der unterhalb des Falansches befindliche Teil des Querholzzapfens
kann nach unten hin auf einen kleineren Durchmesser abgestuft sein. Im allgemeinen
wird man sich mit einer Abstufung begnügen.
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Es können jedoch auch mehrere Abstufungen vorhanden sein. Im Bereich
der Stufe ergibt sich wieder eine gute Längsholzverleimung, wobei die gute Beleimung
wieder dadurch gewährleistet ist, daß sich abgestreifter Leim in den Bereich der
Stufe schiebt.
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Als Werkzeug für die Herstellung des Zapfenloches kann ein an sich
bekanntes um eine Drehachse rotierbares Fräswerkesug verwendet werden, dessen Schneiden
an die Kontur des Querschnittes des Loches für den Querholzzapfen angepaßt sind.
Es läßt sich so in einem Arbeitsgang das abgestufte Zapfenloch herstellen.
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Zur Herstellung des Zapfens kann ein an sich bekanntes um eine Drehachse
rotierbares kronenförmiges Fräswerkzeug verwendet werden, dessen Innenschneiden
an die Kontur des diametralen
Querschnittes des Querholzzapfens
angepaßt sind. Die Querholzzapfen werden dann dadurch hergestellt, daß das kronenförmige
Werkzeug in ein Brett geeigneter Dicke gesenkt wird, wobei es in einem Arbeitsgang
einen abgestuften Querholzzapfen gemäß der Erfindung herausfräst. Das Werkzeug kann
einen einstellbaren Anschlag in Form eines in den Werkzeughohlraum eingreifenden
Stiftes aufweisen, der die Frästiefe durch Anlage am Holz begrenzt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiel-e der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Querholzzapfen gemäß einer ersten Ausführungsform im Aufriß
und im Grundriß, Fig. 2 Aufriß und Grundriß eines weiteren Querholzzapfens, Fig.
3 Aufriß und Grundriß eines Querholzzapfens gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, Fig. 4 einen Schnitt durch ein mit Querholzzapfen gemäß den Fig.
1 bis 3 ausgeflicktes Bauteil parallel zur Holzfaser, Fig. 5 eine Draufsicht auf
das Bauteil nach Fig. 4 entsprechend dem Pfeil V in Fig. 4,
Fig.
6 einen Querschnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung eines Querholzzapfens und
Fig. 7 ein Werkzeug zur Herstellung eines Zapfenloches.
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Der einstückige Querholzzapfen nach Fig. 11 hat einen zylindrischen
Teil 1 und einen kegelstumpfförmigen Flansch 2. Die Richtung der Holzfasern 3 ist
quer zur Zapfenachse 4, weshalb man bei solchen Zapfen auch von Querholzzapfen spricht.
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Zum Ausflicken eines Astloches oder einer anderen Fehlerstelle in
einem aus Holz bestehenden Bauteil 5 wird in das Bauteil an der Ast- bzw. Fehlerstelle
ein Loch gebohrt, das der Form des Querholzzapfens entspricht. Wenn beim Einführen
des zylindrischen Teiles 1 des Zapfens in den zylindrischen Teil 6 des Zapfenloches
Leim abgestreift wird, gelangt dieser in den Bereich der späteren Leimfuge 7 zwischen
dem kegelstumpfförmigen Flansch 2 und dem Bauteil 5. Langes der Flanschunterseite
8 wird im wesentlichen eine Längsholzverleimung erzielt, da ja die Fasern an dieser
Unterseite im wesentlichen parallel zu den Fasern des Bauteiles 5 verlaufen. Die
Verhältnisse sind ähnlich wie bei einer Anschäftung, bei der ja auch in einem Schrägschnitt
der zu verleimenden Teile eine einwandfreie Verleimung erzielt wird. Der Flansch
2 stellt eine at Brücke dar, die die Holzfasern
des Bauteiles,
die an den Lochrändern enden, miteinander verbindet, so daß die Zug- und Druckfestigkeit,
in der für die Festigkeit des Bauteiles sehr wichtigen äußeren Zone kaum beeinträchtigt
ist.
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Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 2 hat der Querholzzapfen einen zylindrischen
Teil 9 verhältnismäßig großer Höhe und einen ebenefalls zylindrischen Flansch 10
geringer Höhe, dessen Dicke d im Bereich zwischen 1 und 4 mm liegen kann. Bei Verwendung
eines solchen Querholzzapfens erfolgt im Bereich der Flanschunterseite 11 eine reine
Längsholzverleimung.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Querholzzapfen dreifach
abgestuft. Er hat einen unteren zylindrischen Teil 12, einen mittleren zylindrischen
Teil 13 und einen oberen zylindrischen Flansch 14,wobei die Durchmesser von unten
nach oben zunehmen. Bei diesem Zapfen wird sowohl an der Unterseite 15 des Flansches
14. als auch an der Stufe 16 am Übergang vom Zapfenteil 12 zum Zapfen-teil 13 eine
Längsholzverleimung erzielt, wobei auch die gute Beleimung an der Stufe 16 durch
Einstreifen von Leim in diese Leimfuge beim Einführen des unteren Zapfenteiles 12
in die Zapfenbohrung stattfindet.
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In den Fig. 6 und 7 sind Werkzeuge zur Herstellung eines Querholzzapfens
und einer Zapfenbohrung dargestellt.
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Das Werkzeug nach Fig. 6 dient zur Herstellung eines Querholzzapfens
gemäß der Erfindung. Es ist als Xronenfräser ausgebildet und hat einen Außenteil
17, einen Innenteil 18, einen Anschlagstift 19 und eine Klemmschraube 20 zur Arretierung
des Anschlagstiftes 19. Am Außenteil 17 sind Schneiden 21 vorgesehen, die längs
eines Kegelstumpfmantels verlaufen. Der Innenteil 21 hat untere Schneiden 22. Aus
der Zeichnung ist klar, daß beim Einsenken des Werkzeuges nach Fig. 6 in ein Holzbrett
24 ein Querholzzapfen herausgefräst wird, der Fig. 2 entspricht. Der'Anschlagstift
19 definiert die Einfrästiefe und damit die Höhe des zylindrischen Teiles 9 des
Zapfens.
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In Fig. 7 ist ein Werkzeug zur Herstellung eines Zapfenloches dargestellt.
Dieses Werkzeug hat einen Innenteil 25 und einen Außenteil 26, der mittels einer
Elemmschraube 27 auf dem Schaft des Innenteiles 25 arretiert ist. Der Innenteil
25 hat an seiner Unterseite Schneiden 28. Der Außenteil 26 ist ebenfalls an seiner
Unterseite mit Schneiden 29 versehen. Es ist klar, daß beim Einsenken des Werkzeuges
in ein Bauteil 5' in einem Arbeitsgang ein Zapfenloch entsteht, das für einen Zapfen
paßt, wie er mit dem Werkzeug nach Fig. 6 herstellbar ist. Die Werkzeuge werden
mit ihren Schäften in das Spannfutter einer schnell antreibbaren Spindel einer Bohrmaschine
eingespannt.