DE464360C - Verfahren zur Herstellung von Schraubzapfen und Muttern zur Verbindung von Holzteilen unter Verwendung von Schraubenfedern - Google Patents

Description

Zur Verbindung von Holzteilen sind schon Drahtspiralen oder Schraubenfedern in den verschiedensten Formen vorgeschlagen worden. Zumeist waren diese konisch und weit gewickelt und ermöglichen in dieser Form wohl das Festsetzen ansatzloser und konisch zugespitzter Holzstiele in Besen o. dgl., kamen aber zur Befestigung zylindrischer Zapfen, vornehmlich solcher, die eine Stirn tragen, nicht in Betracht. Es wurden auch bereits zylindrische und eng gewickelte Drahtspiralen benutzt, die ohne weitere Befestigung in ein passendes Loch gesteckt würden, in die man dann einen Holzstiel eindrehte. Bei Anwendung derartiger Drahtspiralen zeigt sich jedoch, daß sich die Spirale beim Hineinschrauben eines gehörig angespitzten Stieles so lange mit dem Stiele mitdreht, bis sie auf dem Boden des Loches Halt findet. Wird in Rückao sieht auf Löcher geringeren Durchmessers schwächerer Draht gewählt, so legen sich die unteren Gänge der Spirale übereinander, und zwar einmal wegen der fehlenden Befestigung der Spirale an ihrem oberen Ende und weiteras hin dadurch, daß infolge der notwendigen Anspitzung des Stieles der untere Teil der Spirale nicht gehalten wird. Die Festsetzung von Stirnzapfen mittels solchen Spiralen ist ebenfals unmöglich, da sich beim Zusammenziehen der Flächen die Gewindegänge der Spirale zur Stirn des Zapfens heraufziehen. Alle diese bekannten Spiralen setzen für ihre Anwendung Sacklöcher voraus und kommen mangels jeglichen Festsitzens als eigentlich gewindemäßige Verbindung von Holzteilen überhaupt nicht in Frage.

Es sind ferner gedrückte oder Blechgewinde vorgeschlagen worden, die aber den Nachteil besitzen, daß ihre Konturen, rund verlaufend, ohne haltbaren Flankensitz sind, und daß sie infolge der Herstellung aus verhältnismäßig schwachem Material stärkeren Beanspruchungen nicht unterworfen werden können, ohne daß die Gewindekämme sich eindrücken. Die Befestigung solcher Gewinde in und auf Holz kann nur mittels Nägel oder Schrauben erfolgen, deren Verwendung für sich eine neue Gefahr der Lockerung der ganzen Verschraubung bietet. Die Aufbringung derartiger Blechgewindehülsen auf Stirnzapfen sowie ihre Befestigung ist umständlich und ziemlich teuer.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren sowie Vorrichtungen, mittels welcher Teile jeder Holzart nach Art von Metallverschraubungen miteinander verbunden werden können und bedeutet somit die Lösung des Problems der Schaffung von Gewinden in und auf Holz nach Art der Gewinde in und auf Metallgegenständen.

Allgemein besteht die Erfindung darin, daß die an sich bekannten Schraubenfedern als Bolzen- und Muttergewinde verwendet, Gang neben Gang in die zu verbindenden Holzteile

eingelassen und an ihrem Anfang und Ende mit den Holzteilen fest verbunden werden.

Die Zeichnung veranschaulicht mehrere zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen sowie je eine Schraubenfeder für Mutter- und Bolzengewinde.

Abb. ι und 2 zeigen die Schraubenfeder für das Muttergewinde in Seitenansicht und Draufsicht;

ίο Abb. 3 und 4 sind eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer zur Festlegung des Anfangendes der Mutterschraubenfeder in der Bohrung des Holzteiles dienenden Vorrichtung, und

Abb. S ist ein Schnitt nach A-B der Abb. 4; Abb. 6 und 7 zeigen die Vorrichtung zum

Einlassen der Schraubenfeder in die Wand der Bohrung des Holzteiles in Seitenansicht und unterer Stirnansicht;

Abb. 8 und 9 veranschaulichen in Seitenansicht und Draufsicht die als Bolzengewinde dienende Schraubenfeder;

Abb. 10, 11 und 12 sind eine Stirnansicht, eine Draufsicht sowie eine in Richtung des Pfeiles nach Abb. 11 gesehene Seitenansicht der zur Festlegung des Anfangendes der Schraubenfeder auf demHolzzapfen dienenden Vorrichtung;

Abb. 13 ist ein Schnitt nach C-D der Abb. 11;

Abb. 14 und 15 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht die zum Einlassen der Schraubenfeder in den Holzzapfen sowie zur Festlegung des unteren Endes derselben dienende Vorrichtung; _;

Abb. 16 ist ein Schnitt durch den inneren Teil derselben.

Die für beide Gewinde, das ist Mutter- und Bolzengewinde, benutzten Schraubenfedern sind in bekannter Weise aus Draht gebildet, wobei dessen Profil dem gewünschten Gewindewinkel entspricht. Handelt es sich um die Ausstattung eines Loches mit Gewinde, d. h. also um die Herstellung von Mutterge-Φ5 winde, so wird dieser Draht zylindrisch und eng aneinanderliegend in der Größe des Lochdurchmessers zur Schraubenfeder 1 gewickelt, und beide Enden derselben werden mit nach außen gerichteter Spitze 2 und 3 etwa 5 mm nach innen gebogen, wie dies aus Abb. 1 und 2 zu ersehen ist.

Die Schraubenfeder 1 wird in das Loch des Holzteiles eingesetzt und darauf zunächst die eine Spitze 1 mittels der Vorrichtung nach Abb. 3, 4 und 5 in das Holz eingetrieben. Die Vorrichtung besteht aus zwei mit Griffen 6 und 7 versehenen Teilen 8 und 9, die ineinander drehbar sind und von denen der äußere Teil 8 einen abgesetzten Ansatz 10 trägt, während an dem inneren Teil 9 ein seitlich genutetes Druckstück 11 mit Druckrolle 12 vorgesehen ist. Die Vorrichtung wird mit dem Ansatz 10 in die Schraubenfeder 1 eingeführt, und da dieser Ansatz 10 gegenüber der den Teil 9 aufnehmenden Bohrung der Vorrichtu ng jeweils um das Maß der doppelten Höhe des Gewindes exzentrisch gesetzt ist, so wirkt beim Herumdrehen des Griffes 7 in der Pfeilrichtung nach Abb. 4 die mit dem äußeren Durchmesser des Teiles 9 abschneidende Druckrolle 12 gegen den Haken 1 der Spirale und drückt ihn bis zur vollen Gangtiefe in das Holz der Wandung des Loches ein. Der Absatz 13 des Ansatzes 10 entspricht dem Durchmesser des Loches in dem Holz und dient dazu, die Schraubenfeder stets etwa 2 mm unter der Fläche des "Holzteiles festlegen zu können. Nach der in dieser Weise erfolgten Festlegung des Gewindeanfanges wird die in Abb. 6 und 7 dargestellte und als Gewindedorn ausgebildete Vorrichtung zur Anwendung gebracht. Bei diesem Werkzeug ist an dem unteren Stirnende eine Rolle 14 angebracht, die dazu dient, die Windungen der Schraubenfeder, die bestrebt sind auszuweichen, heranzuholen und in die Druckrollen 15 zu führen, die an dem unteren Ende des Domes in die Gewindegänge desselben eingeschaltet sind. Die Rolle 14 steht im Durchmesser des Gewindekernes K der Schraubenfeder (Abb. 1), während die Druckrollen 15 in gleichmäßigen Abständen in beliebiger Anzahl in den ersten Gang des Gewindedornes eingelassen und durch angedrehte Stifte, auf denen sie laufen, am Herausfallen gehindert sind. Sie sind in ihrem Außenmaß auf den Kerndurchmesser K der Schraubenfeder gesetzt und senken diese beim Hineindrehen des Domes Gang um Gang bis zur vollen Gewindetiefe in das Holz der Lochwandung ein. Die untere, abgebogene Spitze 3 der Schraubenfeder wird zunächst von der Führungsrolle 14 erfaßt und vorgedrückt, um sodann von den nachfolgenden Druckrollen 15 vollends eingesenkt zu werden. Die Schraubenfeder ist nunmehr Gang an Gang nach allen Seiten verankert und sitzt unverrückbar in dem Holz der Lochwandung fest.

Um Zapfen oder Bolzen aus Holz mit Gewinde zu versehen, wird der Draht entsprechend dem Profil des zum Loch bzw. als Muttergewinde verwendeten Drahtes gewählt. Er wird zylindrisch und eng aneinanderliegend gewickelt, und zwar so, daß der Innendurchmesser der Schraubenfeder dem Durchmesser des Zapfens oder Bolzens, der mit Gewinde versehen werden soll, entspricht. Beide Enden dieser Schraubenfeder 16 (Abb. 8 und 9) sind mit nach innen gerichteten Spitzen 17, 18 nach außen abgebogen.

Die Schraubenfeder wird auf einen mit Gewinde zu versehenden Holzzapfen gesteckt

und mit diesem zusammen in das mit einem Ausschnitt 19 für den angebogenen Haken 17 versehene Aufnahmeloch 20 der in Abb. 10 bis 13 dargestellten Vorrichtung gebracht, die zum Eindrücken des Hakens in das Holz des Zapfens dient.

Diese Vorrichtung ist mit einem Griff 21 und einem Druckschieber 22 versehen, welch letzterer mittels eines an einem Drehbolzen 23

ίο exzentrisch angeordneten Zapfens 24 gegen den Ausschnitt 19 hin- und von ihm fortbewegt werden kann, zu welchem Zweck der Bolzen 23 mit einer Handhabe 25 versehen ist. Nach dem Einsetzen des mit der Schraubenfeder 16 versehenen Holzzapfens in das Aufnahmeloch 20 der Vorrichtung wird der Haken 17 durch eine Vierteldrehung in der Pfeilrichtung nach Abb. 11 unter den Druckschieber 22 gebracht und sodann die Handhabe 25 in der Pfeilrichtung nach Abb. 11 so weit gedreht, bis sie auf den Griff 21 zu liegen kommt. Durch diese Bewegung wird der mit der Handhabe verbundene Drehbolzen 23 und damit auch sein exzentrischer Zapfen 24 gedreht. Dieser Zapfen ragt in einen Schlitz des Druckschiebers 22 hinein und bewegt diesen bei der Drehung der Handhabe 25 senkrecht in Richtung gegen das Aufnahmeloch 20. Die untere, drückende Fläche des Druckschiebers ist dem Halbmesser der Schraubenfeder 16 angepaßt und zur Verhinderung des Abgleitens des Hakens 17 mit dem eingearbeiteten Profil des Drahtes versehen.

Ist auf diese Weise die Schraubenfeder mit dem ersten Haken festgesetzt, so gelangt die in Abb. 14, 15 und 16 dargestellte Vorrichtung zur Anwendung. Diese ist nach Art eines Gewindeschneideisens ausgebildet, das mit Griffen 26, 27 versehen ist. Der innere, mit Gewinde versehene Teil 28 ist geschlitzt und läßt sich in seinem Halter 29 verstellen. Auf ihm sind die Führungsrolle 30 zum Heranholen der Windungen der Schraubenfeder sowie die Druckrollen 31 angeordnet, die entsprechend den Gewindegängen des Teiles 28 genutet sind.

Beim Aufschrauben dieser Vorrichtung auf den mit der Schraubenfeder versehenen Holzzapfen wird der Draht bis zur vollen Gewindetiefe in das Holz des Zapfens eingesenkt. Nachdem dann der untere Haken 18 ebenfalls durch die Wirksamkeit der Rollen 31 eingetrieben wurde, ist nunmehr die Schraubenfeder in einem kleineren Durchmesser auf dem Holzzapfen unverrückbar verankert.

Anstatt Holz kommt natürlich auch jedes andere geeignete Material für die Zwecke der Erfindung in Frage.

Durch die Erfindung ist die gewindemäßige Verbindung von Hölzern jeder Art in genau gleicher Weise, wie sie für Metallgegenstände besteht, ermöglicht, wobei infolge der Anwendung von Rollen das Einrollen bzw. Zusammenrollen des Gewindes ohne besondere Anstrengung von statten geht. Die Reibung ist 6g bis zu einem hohen Grade überwunden, und das Holz wird immer an den Angriffsstellen der ersten Rollen gedruckt, wodurch ein Platzen desselben gänzlich ausgeschlossen wird. Der feste Sitz des Gewindes ist so außerordentlich, daß, wie jede Belastungsprobe zeigt, das Holz eher zu Bruch geht, als daß das Gewinde sich verrückt. Die große Sicherheit dieser Gewindeverbindung wird vielen Industrien eine oft entbehrte Möglichkeit der Anwendung von Gewindeverbindungen von Holzteilen geben. Bisher konnten nur ganz wenige Holzarten mit Gewinde versehen werden, deren Preis höher als der der übrigen Hölzer ist, zu welchem Nachteil noch eine gewisse Schwierigkeit in der Herstellung des Gewindes kommt. Dazu ist die Festigkeit solcher gegenüber dem nach der Erfindung eingesetzten Eisen-, Stahl-, Messing- o. dgl. Gewinde unbedeutend. Für die Zukunft können leichte und schwere Hölzer in der Möbelindustrie leicht und schnell zusammengefügt oder auseinandergenommen werden, so daß viele umständliche Verleimungen in Fortfall kommen können. Die Möbel werden durch bequemes Auseinandernehmen leichter transportabel. Zwingen aller Art werden mit billigerem und festerem Gewinde versehen werden können. In der Stock- und Schirmindustrie werden bei Anwendung der Schraubverbindung nach der Erfindung keine Nachteile durch Gewichtszunahme ihrer Artikel entstehen, da diese gänzlich unbedeutend ist. Vor allen Dingen aber werden diejenigen Industrien, die ein Hauptaugenmerk auf Gewichtserleichterung ihrer Fabrikate legen müssen, wie Karosserie-, Flugzeug- und Wagenbauindustrie, unbedenklich zur Verwendung von Lauf- oder Festgewinden in Holzteilen greifen können. Als isolierte Teile mit leitendem Gewinde können sie als Lauf- oder Festsitzschrauben mit allen Vorteilen der Gewichtsverminderung in der Elektro- oder Radioindustrie zur Anwendung kommen. Auch dürften sämtliche Haushaltsartikel aus Holz, die bis jetzt nur mangelhaft verbunden sind, nunmehr mit billigem und sicherem Gewinde versehen werden können.

Claims (6)

1. Patentansprüche:
   i. Verfahren zur Herstellung

   von

   Schraubzapfen und Muttern zur Verbindung von Holzteilen unter Verwendung von Schraubenfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den glatten Holzzapfen aufgeschobene bzw. in die glatte Bohrung eingesetzte Schraubenfeder mit

   ihrem einen Ende zunächst in das Holz fest eingedrückt wird und sodann von diesem Ende aus ihre einzelnen Windungen nacheinander dicht gegieneinandergezogen und unter Spannung in das Holz eingewalzt werden, worauf das Ende der letzten Windung ebenfalls fest in dem Holz verankert wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des ίο Verfahrens nach dem Anspruch ι bei Muttergewinde, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei ineinander drehbaren Teilen (8 und 9) besteht, von denen der äußere (8) mit einem zur Lagerungsbohrung des inneren (9) um die doppelte Gewindehöhe exzentrisch liegenden Ansatz (10) und der innere Teil mit einem genuteten Druckstück (11) und einer Druckrolle (12) versehen ist, die mit dem Rande des Teiles (9) abschneiden (Abb. 3 bis 5).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (10) mit einem seitlich vorspringenden Absatz

   (!3) versehen ist. :
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, ge- '■ kennzeichnet durch einen Gewindedorn, an dessen unterem Ende eine Führungsrolle (14) sowie in die Gewindegänge eingeschaltete Druckrollen (15) angeordnet sind (Abb. 6 und 7)_;
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Anspruch 1 bei Bolzengewinde, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeöffnung (20) für die Schraubenfeder (16) und einen daran anschließenden Ausschnitt (19) für den einen Haken (17) der Feder sowie durch einen Druckschieber (22), der durch Umlegen einer Handhabe (25) gegen die Aufnahmeöffnung (20) hin bewegt werden kann und an seinem in Richtung gegen diese liegenden Rande nach dem Profil der Windungen der Schraubenfeder ausgebildet ist (Abb. 10 bis 13).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form eines Gewindeschneideisens ausgebildet und an ihrer Einführungsseite mit einer Führungsrolle (30) sowie unterhalb dieser mit Druckrollen (31) versehen ist, die entsprechend den Gewindegängen des Schneideisens genutet sind (Abb. 15 und 16).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen