Zapfenverbindung für Holzgestelle - European Patent Office - EP ...

I. TITELZAPFENVERBINDUNG FÜR HOLZGESTELLEII.ANWENDUNGSGEBIETDIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE MEHRFACH-ZAPFENVERBINDUNG FÜRHOLZGESTELLE, INSBESONDERE FÜR MASSIVHOLZ-STOLLENKONSTRUK-TIONEN, WIE SIE BEI TISCHEN, STÜHLEN UND KORPUSELEMENTENÜBLICH SIND, DER ART WIE SIE IM GATTUNGSBEGRIFF DES PATENT-ANSPRUCHS 1 BESCHRIEBEN IST,FÜR HOLZGESTELLE SIND VERBINDUNGSKONSTRUKTIONEN ERFORDERLICH,DIE SOWOHL ZUG-, ALS AUCH HEBELKRÄFTE AUFNEHMEN KÖNNEN,HIERBEI MUSS BERÜCKSICHTIGT WERDEN, DASS DIE VERWENDETENHOLZPROFILE DEM VERWENDUNGSZWECK ENTSPRECHEND UND AUS FOR-MALEN GRÜNDEN IM ALLGEMEINEN GERING DIMENSIONIERT SIND,III,ZWECKZWECK DER ERFINDUNG IST ES, DIE BISHER ANGEWENDETEN VERBIN-DUNGSKONSTRUKTIONEN DURCH EINE STABILERE ZU ERSETZEN,IV. STAND DER TECHNIKES IST BEKANNT, DASS FÜR SOLCHE HOLZGESTELLE VERBINDUNGENERREICHTWERDEN:A) DURCH ZAPFEN, DIE AN HOLZPROFILE ANGESCHNITTENODER ANGEFRÄST UND DIE IN ENTSPRECHENDE ZAPFEN-LÖCHER EINGELEIMT WERDEN, WOBEI DIE ZAPFENFORMENTWEDER ECKIG, OVAL ODER RUND SEIN KANN, DIEOBERFLÄCHE DER ZAPFEN IST GLATT ODER GERIFFELTBZW. GEPRÄGT. VON EINEM DERARTIGEN STAND DER

TECHNIK IST IM GATTUNGSBEGRIFF DES PATENT-ANSPRUCHS1 AUSGEGANGEN.DIE ZAPFENLÖCHER ENTSPRECHEN DABEI DER JEWEILSANGEWENDETEN ZAPFENFORM.B) DURCH DÜBEL, DIE IN HOLZPROFILE EINGEBOHRT UNDEINGELEIMT WERDEN. DIE DÜBEL SIND IM ALLGEMEINENZYLINDRISCH, IN DER OBERFLÄCHE GLATT. GERIFFELTBZW. GEPRÄGT.DIE DÜBELLÖCHER SIND DEN DÜBELN ENTSPRECHENDZYLINDRISCHGEBOHRT.C) DURCH ZAPFEN IN VERBINDUNG MIT FINGERZINKENNUR SPEZIELL FÜR ECKVERBINDUNGEN AUS DREI HOLZ-PROFILEN (ENGLISCHE PATENTSCHRIFT GB-PS 489 816).V. KRITIK DES STANDES DER TECHNIKUNTER IV. A) - C) WERDEN UNTERSCHIEDLICHE HOLZVERBINDUNGENBESCHRIEBEN, DIE NUR MITEINANDER VERGLICHEN UND BEURTEILTWERDEN KÖNNEN, WENN FÜR HOLZPROFILE DER GLEICHEN FUNKTION AUCHGLEICHE QUERSCHNITTE ZUGRUNDE GELEGT WERDEN.AUSSERDEM MUSS DIE WIRTSCHAFTLICHE NUTZUNG DES HOLZES UND DIEMÖGLICHST EINFACHE HERSTELLBARKEIT BEI DER BEURTEILUNG EINERHOLZVERBINDUNG BERÜCKSICHTIGT WERDEN.A) DEMZUFOLGE KÖNNEN ZAPFENVERBINDUNGEN (IV. A) WIEFOLGT BEURTEILT WERDEN:DIE FESTIGKEIT VON ZAPFENVERBINDUNGEN IST ABHÄNGIGVOM VERHÄLTNIS DER ZAPFENSTÄRKE ZUR ZAPFENLÄNGE,VOM GESAMTQUERSCHNITT DER FÜR EINE VERBINDUNG ANGE-WENDETEN ZAPFEN, VON DER ZAPFENFORM UND VON DERDURCH DIE ZAPFENGRÖSSE UND OBERFLÄCHE GEGEBENENVERLEIMMÖGLICHKEIT, DIE FESTIGKEIT DER ZAPFENVER-BINDUNG IST FERNER ABHÄNGIG VON FORM UND GRÖSSE DERENTSPRECHENDEN ZAPFENLÖCHER,EIN MÖGLICHST GROSSER EINZELZAPFEN, GLEICH WELCHERFORM, WIRD ZWANGSLÄUFIG EIN UNGÜNSTIGERES STÄRKE-

LÄNGEN-VERHÄLTNIS AUFWEISEN. BEI GERINGERER LEIM-OBERFLÄCHE UND GRÖSSERER SCHWÄCHUNG DES HOLZPROFILESIM BEREICH DES ZAPFENLOCHES, ALS HIERAUS GESCHNIT-TENE ODER GEFRÄSTE MEHRFACHZAPFEN MIT GLEICHERZAPFENLÄNGE, BEI ENTSPRECHENDER ANZAHL UND ANORDNUNGVON ZAPFENLÖCHERN.VERGLEICHBARE MEHRFACHZAPEN HABEN ALLERDINGS EINENGERINGEREN GESAMTQUERSCHNITT ALS MÖGLICHST GROSSEEINZELZAPFEN, DA DIE MEHRFACHZAPFEN DURCH TEILUNGVON EINFACHZAPFEN HERGESTELLT ERSCHEINEN.DENNOCH KANN MIT MEHRFACHZAPFEN EINE GRÖSSERE FESTIG-KEIT ERREICHT WERDEN, DA EINE WIRKUNGSVOLLERE DURCH-DRINGUNG DER BETEILIGTEN HOLZPROFILE STATTFINDET,ALSO EIN GÜNSTIGERES STÄRKE-LÄNGEN-VERHÄLTNIS DERZAPFEN UND EINE GRÖSSERE ZAPFENGESAMTOBERFLÄCHEENTSTEHEN KANN, ZUG- UND HEBELKRÄFTE WERDEN BESSERAUFGEFANGEN,BEIM ZUSAMMENFÜGEN UND VERLEIMEN EINER ZAPFENVERBIN-BINDUNG BESTEHT DAS PROBLEM. DASS DER LEIM BEI GUTPASSENDEN ZAPFEN ABGESTREIFT WIRD, WAS ZU MANGEL-HAFTER VERLEIMUNG FÜHRT,DIE FÜR DIE VERLEIMUNG ÄUSSERST WICHTIGE PRÄGUNGODER RIFFELUNG DER ZAPFENOBERFLÄCHEN WIRD ABERTECHNISCH UMSO SCHWIERIGER HERSTELLBAR, JE MEHRZAPFEN FÜR EINE HOLZVERBINDUNG ANGEWANDT WERDEN, UNDMASCHINELL GÄNZLICH UNDURCHFÜHRBAR BEI EXTREM ENGERMEHRREIHIGER ZAPFENANORDNUNG.SOWEIT MÖGLICH MÜSSEN PRÄGUNGEN ODER RIFFELUNGENIN EINEM ZUSÄTZLICHEN ARBEITSGANG HERGESTELLT WERDEN,AUCH DIE HERSTELLUNG DER DEN MEHRFACHZAPFEN ENTSPRE-CHENDEN ZAPFENLÖCHER WIRD BEI STEIGENDER ANZAHL UNDSOMIT VERRINGERTEN ABSTÄNDEN ZUNEHMEND SCHWIERIGER,LEDIGLICH RUNDE ZAPFENLÖCHER IN ENGEN ABSTÄNDENKÖNNEN PROBLEMLOS GEBOHRT WERDEN. JEDOCH SIND DIEENTSPRECHENDEN RUNDEN MEHRFACHZAPFEN IN ENGEN AB-STÄNDEN MASCHINELL NICHT HERSTELLBAR,

B) DIE TECHNISCHEN PROBLEME BEI DER HERSTELLUNG VONZAPFENVERBINDUNGEN FÜR HOLZGESTELLE HABEN ZUR AN-WENDUNG LEICHTER HERSTELLBARER DÜBELVERBINDUNGEN(IV. B) GEFÜHRT. DIE ABER WIEDERUM GEGENÜBERZAPFENVERBINDUNGEN FESTIGKEITSMÄNGEL AUFWEISEN.DIE STIRNSEITIG IN HOLZPROFILE EINGEBOHRTEN DÜBEL-LÖCHER SCHWÄCHEN DIESES PROFIL.STIRNSEITIGE DÜBELLÖCHER KÖNNEN NICHT BIS ZUM RANDVON HOLZPROFILEN EINGEBOHRT WERDEN. DEMZUFOLGE ISTEINE AUSNUTZUNG DES PROFILQUERSCHNITTES ZUR KRAFT-ÜBERTRAGUNG WENIGER GEGEBEN ALS BEI ZAPFENVERBIN-DUNGEN. BESONDERS FÜR SEITLICHE SCHERBELASTUNG SIND.DÜBELVERBINDUNGEN NICHT GEEIGNET. DA DIE BOHRLÖCHERLEICHT SEITLICH AUFGESPALTEN WERDEN KÖNNEN,DÜBEL MÜSSEN BEIDSEITIG EINGELEIMT WERDEN, WOBEI DIEDÜBELLÄNGE UND DIE TIEFE DER BOHRLÖCHER GENAU AUF-EINANDER ABGESTIMMT WERDEN MÜSSEN, DAMIT DER LEIM,UNTER DRUCK GESETZT, ZUM ZURÜCKSTRÖMEN VERANLASSTWIRD,UM DAS ZURÜCKSTRÖMEN ZU ERMÖGLICHEN. WIRD DIE OBER-FLÄCHE DER DÜBEL GEPRÄGT ODER GERIFFELT, EIN NACH-TEIL FÜR DIE VERLEIMFESTIGKEIT LIEGT HIER ABER INDER MECHANISCH ZERSTÖRTEN OBERFLÄCHE GEPRÄGTERDÜBEL. DIESE HÄLT ZUG- UND HEBELKRÄFTEN NICHT GENÜ-GEND STAND.DA FÜR DÜBELVERBINDUNGEN DÜBEL ALS ZUSÄTZLICHESKONSTRUKTIONSELEMENT VERWANDT WERDEN MÜSSEN, STELLENDIESE DÜBEL SELBST EINEN ERHEBLICHEN KOSTENFAKTORDAR,C) DIE UNTER IV, C) BESCHRIEBENE HOLZVERBINDUNG KANNIN DER BEURTEILUNG UNBERÜCKSICHTIGT BLEIBEN, DADIESE NUR FÜR KNOTENVERBINDUNGEN AUS DREI HOLZPRO-FILEN GEEIGNET IST. FÜR DIE VERBINDUNG VON ZWEIHOLZPROFILEN KOMMT DIESE KONSTRUKTION NICHT IN FRAGE.

VI.AUFGABEDER ERFINDUNG LIEGT DIE AUFGABE ZUGRUNDE. DIE STABILITÄT VONMASSIVHOLZ-VERBINDUNGEN DER EINGANGS BESCHRIEBENEN ART, WIESIE BEI GESTELLKONSTRUKTIONEN ERFORDERLICH SIND, WESENTLICHZU ERHÖHEN, UNTER BERÜCKSICHTIGUNG EINER TECHNISCH-MASCHINELLLEICHTEN HERSTELLBARKEIT.VII.LÖSUNGDIE AUFGABE WIRD ERFINDUNGSGEMÄSS GELÖST DURCH DIE IM KENN-ZEICHNENDEN TEIL DES PATENTANSPRUCHS 1 ANGEGEBENEN MERKMALE.VIII. AUSGESTALTUNG DER ERFINDUNG1. UM EIN LEICHTES EINSTECKEN DER QUADRATISCHEN MEHRFACH-ZAPFEN IN DIE RUNDEN MEHRFACHBOHRUNGEN ZU ERMÖGLICHEN,SIND DIE BOHRUNGEN KONISCH ODER ZYLINDRISCH ANGESENKT,2. DIE ANGEFRÄSTEN MEHRFACHZAPFEN UND DIE BOHRUNGEN KÖNNENKONISCH SEIN, DAS SOLL HEISSEN, DASS DIE ZAPFEN PYRA-MIDENSTUMPFFÖRMIG UND DIE ENTSPRECHENDEN BOHRUNGENKEGELSTUMPFFÖRMIG SIND,IX. ERZIELBARE VORTEILEALS ERZIELBARE VORTEILE SIND ANZUSEHEN:1, GRÖSSERE STABILITÄT UND IM GESAMTEN GESEHEN EINFACHEREHERSTELLUNGSMÖGLICHKEIT GEGENÜBER BISHER BEKANNTENKONSTRUKTIONEN.A) DURCH DIE KOMBINATION DER VORTEILE VON ZAPFEN- UNDDÜBELVERBINDUNGEN, NÄMLICH DER GRÖSSEREN BELAST-BARKEIT, BESONDERS GEGENÜBER ZUG-, HEBEL- UND SCHER-KRÄFTEN VON ZAPFEN, MIT DER EINFACHEN HERSTELLUNGS-MÖGLICHKEIT VON DÜBELBOHRUNGEN.B) FORTFALL DER RIFFELUNG ODER PRÄGUNG VON ZAPFENUND FORTFALL VON DÜBELN ÜBERHAUPT ALS KOSTENFAKTOR.2, BESSERE VERLEIMUNGSVORAUSSETZUNG GEGENÜBER BISHERBEKANNTEN ZAPFEN- ODER DÜBELVERBINDUNGEN.

A) DA DIE MÖGLICHE, VERHÄLTNISMÄSSIG GROSSE ANZAHLDER ZAPFEN UND BOHRUNGEN EINE GROSSE LEIMFLÄCHEERGIBT.B) DA DER LEIM IN DEN OFFENEN SEGMENTEN ZWISCHENQUADRATISCHEN ZAPFEN UND RUNDEN BOHRUNGEN BEIMEINPRESSEN ZURÜCKSTRÖMEN KANN, IN DEN SEGMENTENVERBLEIBT UND NICHT ABGESTREIFT WIRD.C) DA NUR EINSEITIGE LEIMANGABE, NÄMLICH IN DIE BOH-RUNGEN ERFORDERLICH.D) DA KEINE VERLEIM-ABBINDEZEITEN (PRESSZEITEN) ZUBERÜCKSICHTIGEN SIND, WEIL DIE HOLZVERBINDUNG AUF-GRUND DER STARKEN PRESSUNG SOFORT FIXIERT IST(NICHT MÖGLICH BEI ZAPFEN- ODER DÜBELVERBINDUNGENDER BISHER BEKANNTEN ART).X. BESCHREIBUNGEIN AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG IST IN DER BEIGEFÜGTENZEICHNUNG DARGESTELLT UND WIRD IM FOLGENDEN NÄHER BESCHRIEBEN:A) TISCHFUSS-ZARGENVERBINDUNG (KNOTENVERBINDUNG AUSDREI HOLZPROFILEN).DER TISCHFUSS FIG. 1 IST AN ZWEI SEITEN ÜBER ECKMIT ACHT BZW. SECHS MEHRFACHBOHRUNGEN MIT 9.5 MMDURCHMESSER VERSEHEN, DIE IN ZWEI REIHEN VERSETZTANGEORDNET SIND. BOHRABSTAND 16 MM, BOHRTIEFE 41 MM.DIE ZWEI TISCHZARGEN FIG, 2 SIND MIT ACHT BZW,SECHS QUADRATZAPFEN 8/8 MM VERSEHEN, GENAU PASSENDIM ACHSABSTAND ZU DEN BOHRUNGEN IM TISCHFUSS,ZAPFENLÄNGE 40 MM.B) DETAILZEICHNUNG ZU A)IN FIG. 3 UND FIG. 3 A SIND DIE KONISCHE ANSENKUNGDER BOHRUNGEN UND DIE OFFENEN SEGMENTE. DIE DASZURÜCKSTRÖMEN DES LEIMES ERMÖGLICHEN, DEUTLICHERKENNBAR,

1, ZAPFENVERBINDUNG VON ZWEI TEILEN VON HOLZGESTELLEN, INS-BESONDERE MASSIVHOLZ-STOLLENKONSTRUKTIONEN WIE TISCHE,STÜHLE UND KORPUSELEMENTE, MIT MEHREREN ANGEFRÄSTEN ZAPFENAM ERSTEN TEIL UND ZYLINDRISCHEN BOHRUNGEN IM ZWEITEN TEIL,IN DIE DIE ZAPFEN EINGEPRESST UND EINGELEIMT SIND, DADURCHGEKENNZEICHNET, DASS DIE ZAPFEN IM WESENTLICHEN QUADRA-TISCHEN QUERSCHNITT AUFWEISEN UND DIE LÄNGE DER DIAGONALENDES QUADRATES GRÖSSER IST ALS DER DURCHMESSER DER BOHRUNGEN,SO DASS ZWISCHEN DEN ZAPFEN- UND BOHRUNGSWÄNDEN VIER MITLEIM GEFÜLLTE SEGMENTE VORHANDEN SIND,2. ZAPFENVERBINDUNG NACH ANSPRUCH 1 DADURCH GEKENNZEICHNET,DASS DIE BOHRUNGEN KONISCH ODER ZYLINDRISCH ANGESENKT SIND,UM EIN LEICHTES EINSTECKEN DER ZAPFEN ZU ERMÖGLICHEN,3, ZAPFENVERBINDUNG NACH ANSPRUCH 1 DADURCH GEKENNZEICHNET,DASS DIE ANGEFRÄSTEN ZAPFEN UND DIE BOHRUNGEN KONISCHGEFORMTSIND.