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Schraubenverbindung von Teilen aus Holz oder ähnlichen Stoffen mittels
Schraubenfedern aus Draht Die Erfindung bezieht sich auf Schraubenverbindungen von
Teilen aus Holz oder ähnlichen Stoffen mittels Schraubenfedern aus Draht. Sie besteht
im wesentlichen darin, daß Schraubenfedern in die mit Bohrungen oder Zapfen versehenen
Teile aus Holz oder ähnlichem Stoff zylindrisch eingewalzt und diese durch massive
Metallteile mit entsprechenden Gewinden miteinander verbunden sind. -Eine wesentliche
Ausführung dieser Verbindungen besteht darin, daß für Holzteile u. dgl., bei denen
Schraubenfedern als Innengewinde verwendet sind, als Verbindungsmittel ein Metallnippel
mit entsprechenden Endgewinden dient, während bei der Verwendung von Schraubenfedern
als Außengewinde, beispielsweise zur Verbindung von Holzstangen, als Verbindungsmittel
eine an sich bekannte Metallmuffe mit entsprechenden Innengewinden benutzt wird.
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Neben diesen beiden hauptsächlichen Ausführungsarten ist auch jede
andere Anwendung denkbar. Bedingung ist stets nur, daß die untereinander zu verbindenden
Teile als Gewinde eingewalzte Schraubenfedern besitzen und als Verbindungsmittel
ein fester Metallteil mit entsprechenden Gewinden dient.
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Es sind zwar Holzverbindungen bekannt, bei welchen Schraubenfedern
als Verbindungsmittel Anwendung finden. Bei diesen Verbindungen werden jedoch die
Schraubenfedern in die Bohrungen des Werkstoffes nur eingelegt und erst durch die
Einschraubbewegung des zu verbindenden Holzteiles in diesen sowie in die Wandung
der Bohrung eingedrückt. Diese bekannte Art der Holzverbindungen bietet in keiner
Hinsicht Gewähr für Belastungsbeanspruchungen. Hinzu kommt noch, daß die Verbindungen
nur einmalige Verwendung ermöglichen, so daß bei jeder neuen Zusammenfügung der
zu verbindenden Teile auch ein erneutes Festlegen der Schraubenfeder erforderlich
wird.
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Durch die neue Verbindung von Holzteilen durch Schraubenfedern, unter
vorangehender Festlegung der Federn im Werkstoff durch Werkzeuge, wird im Gegensatz
zu den bekannten Verbindungen große Festigkeit erzielt, so daß gemäß der Erfindung
auf einfachste Weise eine in der Sicherheit nicht von dem Baustoff der zu verbindenden
Teile abhängige, einfache Verbindung geschaffen wird. Die Erfindung eignet sich
weiterhin besonders für Verbindungen, die oft gelöst und wiederhergestellt werden
müssen. Durch die Feinheit der inAnwendungkommenden Gewinde ist es ferner möglich,
die zu verbirr dendenTeileinbestimmtegegenseitige Stellungen zu bringen, indem man
die Teile unter Anzug gegeneinander dreht.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen.
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Abb. x zeigt die Verbindung zweier Teile durch Nippel; Abb.2 zeigt
die Verbindung zweier Holzstangen; Abb. 3 und q. zeigen die Schraubenfeder für ein
Innengewinde in Seitenansicht und Draufsicht; Abb. 5 und 6 sind eine Seitenansicht
und eine Draufsicht einer zur Festlegung des Anfangendes der Innengewindeschraubenfeder
in der Bohrung des Holzteiles dienenden Vorrichtung,
und Abb. 7
ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 6 ; Abb. 8 und g zeigen die Vorrichtung
zum Einlassen der Schraubenfeder in die Wand der Bohrung des Holzteiles in Seitenansicht
und Vorderansicht; Abb. io und ii veranschaulichen in Seitenansicht und Draufsicht
eine als Bolzengewinde dienende Schraubenfeder; Abb. i2,13 und 14. sind eine Stirnansicht,
eine Draufsicht sowie eine in Richtung des Pfeiles nach Abb. 13 gesehene Seitenansicht
der zur Festlegung des Anfangendes der Schraubenfeder auf einem Holzzapfen dienenden
Vorrichtung; Abb. 15 ist ein Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 13; Abb. 16 und
17 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht die zum Einlassen der Schraubenfeder in
den Holzzapfen sowie zur Festlegung des unteren Endes derselben dienende Vorrichtung;
Abb. 18 ist ein Schnitt durch den inneren Teil derselben.
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Für eine Holzverbindung nach Abb. i müssen die zu verbindenden Teile
a und b mit Innengewinde c bzw. d gemäß Abb. 2 und q. versehen werden,
während für Holzverbindungen nach Abb. 2 Außengewinde e bzw. f nach
Art der Abb. io und ii verwendet und aufgesetzt werden müssen.
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Die für beide Gewindearten benutzten Schraubenfedern sind in bekannter
Weise aus Draht gebildet, wobei dessen Profil dem gewünschten Gewindewinkel entspricht.
Handelt es sich um eine Holzverbindung nach Abb. i, also um Anbringung eines Innengewindes,
so wird dieser Draht zylindrisch und eng aneinanderliegend in der Größe des Lochdurchmessers
zur Schraubenfeder gewickelt, und beide Enden derselben werden mit nach außen gerichteter
Spitze 2 und 3 etwa 5 mm nach innen gebogen, wie dies aus Abb. 3 und q. zu ersehen
ist.
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Die Schraubenfeder i wird in das Loch des Holzteiles eingesetzt und
darauf zunächst die eine Spitze 2 mittels der Vorrichtung nach Abb. 5, 6 'und 7
in das Holz eingetrieben. Die Vorrichtung besteht aus zwei mit Griffen 6 und 7 versehenen
Teilen 8 und g, die ineinander drehbar sind und von denen der äußere Teil 8 einen
abgesetzten Ansatz io trägt, während an dem inneren Teil g ein seitlich genutetes
Druckstück ix mit Druckrolle 12 vorgesehen ist. Die Vorrichtung wirdmit dem Ansatz
io in die Schraubenfeder i eingeführt, und, da dieser Ansatz io gegenüber der den
Teil g aufnehmenden Bohrung der Vorrichtung jeweils um das Maß der doppelten Höhe
des Gewindes exzentrisch gesetzt ist, so wirkt beim Herumdrehen des Griffes 7 in
der Pfeilrichtung nach Abb. 6 die mit dem äußeren Durchmesser des Teiles g abschneidende
Druckrolle i2 gegen den Haken der Schraubenfeder und drückt ihn bis zur vollen Gangtiefe
in das Holz der Wandung des Loches ein. Der Absatz 13 des Ansatzes 1o 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. 8 und g dargestellte
und als Gewindedorn ausgebildete Vorrichtung zur Anwendung gebracht. Bei diesem
W erkzeug ist an dem unteren Stirnende eine Rolle Zq. angebracht, die dazu dient,
die Windungen der Schraubenfeder, die bestrebt sind auszuweichen, heranzuholen und
in die Druckrollen 15 zuführen, die an dem unteren Ende des Dornes in die Gewindegänge
desselben eingeschaltet sind. Die Rolle 14 steht im Durchmesser des Gewindekernes
K der Schraubenfeder (Abb. 3), 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 Dornes 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.
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Für die Verbindung der beiden mit den eingesetzten Schraubenfedern
c und d versehenen Teile dient ein massiver Metallnippel g, welcher an den Enden
mit einem den Schraubenfedern entsprechenden Gewinde versehen ist (Abb. z). Der
Nippel g wird in einem der Teile a oder b
eingeschraubt und
sodann der andere Teil aufgeschraubt. Durch Verwendung eines feinen Gewindes können
beide Teile trotz festem Anzug in eine bestimmte gegenseitige Lage gedreht werden.
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Für die Ausführung nach Abb. 2 müssen die zu verbindenden Teile (Bolzen,
Stangen u. dgl.) mit Außengewinde versehen werden. Hierzu wird der Draht entsprechend
dem Profil des zum Loch- bzw. 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. io und ii) sind
mit nach innen gerichteten Spitzen i7,18 nach außen abgebogen.
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Die Schraubenfederwird auf denmit Gewindee bzw. f (Abb. 2) zu versehenden
Holzzapfen gesteckt und mit diesem zusammen in das mit einem Ausschnitt ig für den
angebogenen Haken i7 versehene Aufnahmeloch 2o der in Abb. i2 bis 15 dargestellten
Vorrichtung gebracht, die
zum Eindrücken des Hakens in das Holz
des Zapfens dient.
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Diese Vorrichtung ist mit einem Griff 21 und einem Druckschieber 22
versehen, welch letzterer mittels eines an einem Drehbolzen 23 exzentrisch angeordneten
Zapfen 24 gegen den Ausschnitt ig hin und von ihm fort bewegt 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 2o der Vorrichtung
wird der Haken 17 durch eine Vierteldrehung in der Pfeilrichtung nach Abb. 13 unter
den Druckschieber 22 gebracht und sodann die Handhabe 25 in der Pfeilrichtung nach
Abb. 13 so weit gedreht, bis sie auf dem 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 2o. 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.
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Ist auf diese Weise die Schraubenfeder mit dem ersten Haken festgesetzt,
so gelangt die in Abb. 16, 17 und 18 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 3o zum Heranholen der Windungen
der Schraubenfeder sowie die Druckrollen 31 angeordnet, die entsprechend den Gewindegängen
des Teiles 28 genutet sind.
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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
des Rollen 31 eingetrieben wurde, ist nunmehr die Schraubenfeder in einem kleineren
Durchmesser auf dem Holzzapfen unverrückbar verankert. Die mit solchen Außengewinden
versehenen Holzteile o. dgl. werden nun durch eine entsprechende Gewindemuffe h
miteinander verbunden.
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Anstatt Holz kann natürlich auch jeder andere geeignete Baustoff
für die Zwecke der Erfindung in Frage kommen.
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Durch die Erfindung ist die gewindemäßige Verbindung von Hölzern jeder
Art in genau gleicher Weise, wie sie für Metallgegenstände besteht, ermöglicht.
Die große Sicherheit dieser Gewindeverbindungen 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 Gewinde 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 versandfähig. Zwingen aller Art werden bei Anwendung der Schraubenverbindung
nach der Erfindung keine Nachteile durch Gewichtszunahme ihrer Gewindeteile erhalten,
da diese gänzlich unbedeutend ist. Vor allen Dingen aber werden diejenigen Industrien,
die ein Hauptaugenmerk auf Gewichtserleichterung ihrer Erzeugnisse legen müssen,
wie Karosserie-, Flugzeug- und Wagenbauindustrie, unbedenklich zur Verwendung von
Lauf- oder Festgewinden in Holzteilen greifen können.
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Als isolierte Teile mit leitendem Gewinde können sie als Lauf- oder
Festsitzgewinde mit allen Vorteilen der Gewichtsverminderung in der Elektro-oder
Radioindustrie zur Anwendung kommen. Auch dürften sämtliche Haushaltartikel aus
Holz, die bis jetzt nur mangelhaft verbunden sind, nunmehr mit billigem und sicherem
Gewinde versehen werden können.