DE4406433C2 - Eine Verbindung von Holzwerkstoffen und Werkstoffen jeder Art mit Hilfe von Klebern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Holzwerkstoffen und Werkstoffen jeder Art mit Hilfe von Klebern zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften, sowie Querkräften und Momenten.

Es ist bekannt, Verbindungen von Holz mit Stahlblechen durch Vernageln, Verbolzen oder Verdübeln herzustellen. Hierzu werden die Holzwerkstoffe vorgefertigt geschlitzt und anschließend das Stahlblech durch Bolzen, Dübeln oder dergleichen mit dem Holzwerkstoff verbunden.

Als Nachteil derartiger Verbindungen hat sich herausgestellt, daß die Vorfertigungen im Holzwerkstoff anschließend nicht mit dem Stahlblech oder Dübeln übereinstimmen. Dieses ist in erster Linie dadurch begründet, daß Holz infolge seines heterogenen Wachstums ständig arbeitet. Wasser, Dampf Witterungseinflüsse etc. bedingen in Grenzen Schwankungen im Holzwerkstoff, so daß Bohrung, Schlitze etc. ständig einem Mindermaß oder Übermaß unterworfen sind: Dadurch bedingt können Holz und Stahl nicht in großen Mengen vorgefertigt werden, so daß die Werkstoffe erst nach Anlieferung miteinander verbunden werden können.

Technisch ungelöst ist auch das Problem von Bohrungen, die in Holz und Stahl gleichzeitig ausgeführt werden. Dieses liegt an den unterschiedlichen Spanen beim Bohren. Trifft ein Bohrer nach dem Bohren von Holz auf Stahl, so beschädigen die Stahlspäne die Lochwandung im Holz und es kann anschließend beim Verdübeln keine korrekte statische Aussage darüber gemacht werden, wie die Kräfte in der Verbindung verlaufen.

Es ist auch bekannt, Verbindungen zwischen Holz und Stahl durch Kleber herzustellen. Sachdienliche Angaben macht das Forschungsvorhaben 14-36287 der Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württembergs über "Kostensparende Holzverbindungen durch eingeleimte Metallbleche unter Verwendung neuartiger Kleber mit erhöhter Leimfugendicke". Das Forschungsvorhaben gibt zwar die Verwendungsmöglichkeit von Klebstoffen an, zeigt jedoch keine Lösungsmöglichkeit für die Herstellung der Verbindung.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Verbindung zwischen Holzwerkstoffen und Werkstoffen jeder Art zu schaffen, die die vorherig erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. In den Unteransprüchen werden Sonderlösungen aufgezeigt.

Zunächst werden die Schlitze im Holzwerkstoff erstellt. Diese Schlitze können verschiedenste Gestalt haben. Sie sind gerade und wellig in Axialrichtung, gebogen und/oder gekrümmt, oder wellig in Axialrichtung, gebogen und/oder gekrümmt. Dies ist abhängig von dem Werkstoff und dem Verwendungszweck der Verbindung.

In diese so vorbereiteten Schlitze werden die entsprechenden Flachkörper aus Stahl oder Kunststoff eingesetzt und verklebt. Hierdurch entsteht eine sichere Verbindung, die sowohl Zug und Druckkräfte, sowie Querkräfte und Momente aufnimmt und weiterleitet. Die Flachkörper sind so dimensioniert, daß sie das natürliche Schwind- und Quellverhalten der Holzwerkstoffe ohne Beeinträchtigung der Kraftübertragung zulassen. Völlig überraschend hat sich herausgestellt, daß die Schlitze im Holz vorgefertigt werden können und erst vor dem Einbau die Verbindung mit dem Flachkörper kostengünstig erstellt werden kann. Witterungsbedingte Volumenänderungen des Holzwerkstoffes oder solche durch Nässe oder Dampf sind ohne Einfluß auf die Verbindung mit dem Festkörper. Darüberhinaus ist der oder die Anteile der Flachkörper geringer als bei den bekannten Verbindungen. Desweitern sind die Flachkörper der neuerungsgemäßen Verbindung von Holzwerkstoff ummantelt und bieten somit in Brandfallen eine größere Standsicherheit.

Ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen Verbindung ist in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt Fig. 1 den Holzwerkstoff mit den vorbereiteten Schlitzen und Fig. 2, 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen der Flachkörper der Verbindung.

Fig. 1 offenbart beispielhaft den Holzwerkstoff 7 mit den vorbereiteten verschiedenen Schlitzformen 1, 1′, 2, 2′, 3. Die Schlitze 1, 1′, 2, 2′, 3 können durch Bohren, Fräsen, Sägen oder dergleichen in den Holzwerkstoff 7 eingebracht werden. Sofort nach Erstellung der Schlitze oder auch erst wesentlich später beim Einbau wird in die Schlitze ein vorbereiteter Kleber eingebracht und die Flachkörper 4, 5, 6 in die im Holzwerkstoff 7 vorbreiteten Schlitze 1, 1′, 2, 2′, 3 eingesetzt. Nach der Aushärtung des Klebers wird der so vorbereitete Holzkörper eingesetzt. Hierdurch wird die Serienfertigung einschließlich der Schlitze 1, 1′, 2, 2′, 3 in holzbearbeitenden Betrieben oder dergleichen ermöglicht, während das Einbringen der Festkörper 4, 5, 6 hiervon unabhängig wesentlich später am Einsatzort erfolgen kann, ohne daß Witterungseinflüsse sich nachteilig auf die kraftschlüssige Verbindung auswirken.

Es ist durchaus denkbar, daß nicht alle Schlitzformen benötigt werden, sondern nur eine Schlitzform für die sichere Verbindung benötigt wird.

Zur besseren Haftung des Flachkörpers 5 in dem Holzwerkstoff 7 sind beispielhaft Löcher 8 vorgesehen. Es ist aber auch denkbar, daß der Reibungsbeiwert durch Aufrauhung 9 der Oberfläche, wie beispielhaft im Flachkörper 4 dargestellt, erhöht wird.

Nach dem Erstellen der Verbindung überragen die Flachkörper 4, 5, 6 die Oberfläche des Holzwerkstoffes zur Verbindung mit anderen Werkstoffen jeder Art.

Claims (3)

1. Eine Verbindung von Holzwerkstoffen und Werkstoffen jeder Art mit Hilfe von Klebern zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften, sowie Querkräften und Momenten, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer Flachkörper (4, 5, 6) aus Stahl oder Kunststoff die durch Schlitze (1, 1′, 2, 2′, 3) in den Holzwerkstoff (7) eingeklebt sind, wobei die geometrische Form der Schlitze (1, 1′, 2, 2′, 3) und Flachkörper (4, 5, 6) gerade und wellig in Axialrichtung, gebogen und/oder gekrümmt, oder wellig in Axialrichtung, gebogen und/oder gekrümmt ist, und die Flachkörper die Oberfläche des Holzwerkstoffes überragen.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Flachkörper (4, 5, 6) glatt oder zur besseren Haftung des Klebers als Kerbe (11), Lochperforierung (8), Schlitze (19), Auswölbung (12), Aufrauhung (9) einzeln oder in kombinierter Form erstellt ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (1, 1′, 2, 2′, 3) gleich oder größer der Dicke des Flachkörpers (4, 5, 6) ist.