EP0127095A2 - Kraftübertragende Holzverbindung - Google Patents

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EP0127095A2
EP0127095A2 EP84105718A EP84105718A EP0127095A2 EP 0127095 A2 EP0127095 A2 EP 0127095A2 EP 84105718 A EP84105718 A EP 84105718A EP 84105718 A EP84105718 A EP 84105718A EP 0127095 A2 EP0127095 A2 EP 0127095A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection according
wood
pins
dowel
wood connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP84105718A
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English (en)
French (fr)
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EP0127095A3 (de
Inventor
Peter Bertsche
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0127095A2 publication Critical patent/EP0127095A2/de
Publication of EP0127095A3 publication Critical patent/EP0127095A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38Connections for building structures in general
    • E04B1/48Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
    • E04B1/486Shear dowels for wood
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E04B1/2604Connections specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38Connections for building structures in general
    • E04B1/48Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
    • E04B1/49Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses with self-penetrating parts, e.g. claw dowels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E04B1/2604Connections specially adapted therefor
    • E04B2001/2652Details of nailing, screwing, or bolting

Definitions

  • the invention relates to a force-transmitting wood connection according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a force-transmitting wood connection, which reduces the workload for planning, construction and in particular for assembly at the construction site to a minimum.
  • a recess is made in the surface of a wooden body and a dowel body is fitted into this recess.
  • This dowel body has recessed, when inserted dowel body extendable to an end position, extending transversely to the dowel body, power transmission members, which in the same way as the known, the sheet metal screws tensile forces that are applied to the dowel body, to the wood.
  • tensile forces can be transmitted as high as the cross-section of the dowel body allows, since there is no design restriction for the length of the dowel body and thus also for the number of force transmission members.
  • the dowel bodies can be inserted and anchored already during cutting in the sawmill or in the factory producing glued wood binders, so that only connecting elements are to be used at the construction site. The workload at the construction site is thus reduced to a minimum.
  • the dowels according to the invention can be produced in different sizes, which are each designed for the transmission of a certain maximum force.
  • the design effort is therefore limited to the selection of anchors that have the appropriate strength.
  • the previously required individual construction of nodes is no longer necessary.
  • the force transmission members can be designed as fold-out teeth or barbs which, when a tensile force is exerted on the dowel body, automatically pivot into a position transverse to the latter and then remain in this position.
  • the dowel body is designed as a hollow body, the wall of which has transverse openings.
  • the force transmission elements are designed as pins which are fitted in the openings so that, when they are in the end position, they can be supported on them with the part remaining within the openings so that they can be supported by the pins and the openings Forces can be introduced into the wall of the hollow body.
  • the inner end of the pins is located within the cavity of the hollow body, while the front parts of the pins are received and guided in the openings are.
  • the outward-pointing ends of the pins at most protrude beyond the outer contour of the dowel body. so far that they do not interfere with its insertion into the recess in the wood.
  • the dowel created in this way is not only structurally simple, but also provides high power transmission, which does not change significantly even with aging, cracked wood, since the formation of a crack in the area of a pin hardly impairs its power transmission, especially since no tension state is required for the power transmission is because the pins are tension-free in their end position after they have drilled themselves into the wood.
  • the pins can be locked in their end position in order to ensure that the extended pins cannot fall back into their starting position when an alternating load occurs and a simultaneous vibration occurs.
  • the dowel body is preferably designed as a tube with a round cross section, the pins projecting radially from this cross section;
  • a dowel body when joining flat supports at the end face, which is formed from a tube with a flat profile, for example an elongated oval profile; in this case the pins are preferably arranged only on the ends or narrow sides of the dowel body.
  • the pins can have a square or rectangular profile, in which one side extends transversely to the direction of loading in order to transmit the highest possible load.
  • the local load on the wall of the dowel body is reduced in the region of an opening, so that this configuration also contributes to the increased load-bearing capacity of the dowel according to the invention.
  • the pins are arranged in at least one row, which extends parallel to the longitudinal axis of the dowel body. So it is possible to use the dowel according to the invention with a small edge distance to a wooden side surface so that no pins penetrate to the outside.
  • pins of adjacent rows are offset from one another in the longitudinal direction of the dowel body in order to avoid weak points in the wall of the dowel body.
  • the inner ends of the pins are each attached to a row together on a longitudinal web, which in turn forms an end stop when extending the pins and ensures that all pins after extending are each in their optimal end position.
  • the inner ends of the pins are welded to the longitudinal web, so that only one longitudinal web is to be inserted so deeply into the interior of the cavity in order to attach the pins that the pins each fall into the associated holes in a row.
  • the inner mouths are each connected to a series of openings through a longitudinal inner groove, which is designed to accommodate the respective longitudinal web.
  • the longitudinal webs are in turn supported on this inner groove and are therefore able to participate in the power transmission.
  • each of the longitudinal webs is in the end position with the dowel body welded so that the dowel is permanently attached to the associated wooden body.
  • an expander is provided for driving out the pins, which can be inserted into the cavity in order to guide the pins into their end position.
  • This expansion body can be an expandable, multi-part device, which can be removed from the cavity again after the pins have been moved into their end position.
  • the expansion body is designed as a pointed driving pin, which presses apart the respective pins or the longitudinal webs when driving in due to the bevel in the area of its tip.
  • This expansion body preferably remains in the interior of the dowel and in turn forms the lock, which prevents the individual pins from leaving their end position.
  • the dowel body has an internal thread on at least one of its end sections, into which a connecting and force introduction pin can be screwed.
  • the internal thread can be arranged in a region of the dowel body in which the above-mentioned pins are also present, which must then be designed such that they do not prevent the screwing in of a connecting pin in their end position.
  • an end section which in turn has the internal thread, is connected to the force transmission section of the dowel body which has the openings and thus also the pins.
  • the dowel according to the invention is screwed into a beam at the end, it only requires one end section.
  • the dowel according to the invention has two end sections, each with a thread, which run in opposite directions to each other.
  • the dowels in the case of beams which are adjacent to one another on the end face and are to be connected to one another in such a way that two opposing threaded sections meet each other.
  • a clamping threaded bolt arranged between these can then be screwed between the beams like the clamping bolt of a cable tensioner; after tightening this clamping bolt only the remaining gap has to be filled with wedges or the like.
  • the driving pin is provided at its end with an external thread which fits the internal thread; by means of a suitable design, such as a hexagon socket, the driving pin can thus be screwed into the interior of the hollow dowel body by the force-translating action of the thread to move the pins apart; if the driving pin is in place, the above force-transmitting pin is screwed into the internal thread behind it.
  • the driving pin and the force introduction pin are braced against each other, so that a permanent connection is created, which is not caused by external vibrations and similar effects that occur during the life of the wood connection can be solved.
  • the driving pin can also have a shaft section which, in the end position of the driving pin, protrudes from the end of the dowel body when the pins are extended. If the thread is to be secured, this can be achieved by puncturing, gluing or similar means.
  • the shaft section of the driving pin in turn forms the force introduction pin.
  • the end of the dowel body is flush with the wooden body carrying the recess; This has the advantage that the dowel, as already mentioned above, can be attached to the wooden body at the factory, with projecting parts of the dowel not hindering transportation.
  • the opening of the hollow dowel body can be closed by a plastic plug or the like, which may also be screwed into the dowel body.
  • the cross section of the inner body is chosen according to the cross section of the wooden body to be connected.
  • the dowel according to the invention is particularly suitable for forming a knot, but not, as in the beginning described, known nodes, the individual connecting bodies are in turn welded together, but according to the invention a pipe socket with a polygonal cross section is provided, the number of pages corresponding to the number of bars to be joined to form the node and the width of the front width of the respective bars. In each of these sides, holes are made at those points at which the force introduction pins or possibly also protruding dowel bodies protrude from the end faces of the beams. These pins or dowel bodies are welded to one another and to the polygon tube from the inside of the tube.
  • the manufacturing accuracy of the bores in the polygon pipe socket is subject to very little requirement, since any inaccuracies that are present are compensated for during welding.
  • the polygon pipe socket can thus be drilled in the workshop, so that at the construction site for the production of the knot only connecting pins may have to be screwed into the dowel body, the individual beams with the protruding parts of their dowels must be inserted into the polygon pipe socket and finally at the same Inside the welding work is required.
  • This welding work can largely be done from above in the relatively large, clear cross-section of the pipe socket, the walls of which protect the adjacent wood from scorching. Machining, especially of metal parts, on the construction site is not necessary.
  • the polygon pipe socket can be omitted, the protruding ends of the respective dowels being dimensioned such that they collide when the beams are joined and can be welded directly to one another.
  • the invention relates not only to the connection of two or more wooden bodies by means of dowels and to these dowels themselves, but also to a method for producing such a wood connection.
  • This method consists in the fact that the wooden bodies are clamped at the factory at least in the area in which the force transmission members of the dowel are arranged, and only then are the force transmission members extended with the clamping in place in order to prevent the wood from bursting apart.
  • glue binders in which several layers of wood are pressure-bonded to one another, the power transmission members are extended according to the invention when the pressure required for gluing is also exerted on the glue binders.
  • the driving pin while a clamping pressure is exerted on the respective wooden body, is moved hydraulically into the interior of the dowel body, either by the fact that the driving pin in turn serves as a hydraulic piston, or by interposing a hydraulic piston, the end of which acts on the driving pin.
  • the force transmission members it is also possible for the force transmission members to be extended by the pressure wave generated during thermal welding and then to be welded to the dowel body by the temperature which occurs at the same time.
  • the invention further relates to a method for producing a knot, in which a polygonal pipe socket, which is closed on both sides, is filled up by thermal welding after the protruding ends of the connecting dowels have been inserted.
  • This has the particular advantage not only of a particularly low-stress and good welded connection, but also in particular the advantage of low thermal stress on adjacent wooden parts, because despite the high temperature that occurs during welding, the total amount of heat to be applied for the welding process is very small compared to other welding processes. The tedious overhead welding is also avoided.
  • the thermal welding process can also be carried out by semi-skilled workers. It is thus possible to assemble and weld allergic elements such as knots without a single construction on the construction site in a very short time without additional adjustment work.
  • the invention thus makes a very important contribution to reducing the construction costs and shortening the construction time.
  • pins are preferably designed as hollow pins.
  • the strips are connected to a force transmission element, into which the forces can be introduced from the strips and which, in turn, like the dowel body described above, transmits these forces.
  • the advantage of this configuration lies not only in the fact that the relatively complex dowel body can be dispensed with, but also in the fact that, according to the respective outer shape of the hollow body provided with the recess and the size of the forces to be transmitted, the point at which the inventive pin-reinforced metal strips to be pressed radially into the recess wall can be selected.
  • the number of metal strips can also be matched to the forces to be transmitted. This results in the high flexibility that is particularly required for construction.
  • the strips inserted into the recess have a mutual spacing in the circumferential direction.
  • a support body is inserted, preferably pressed, into the recess which is now almost exposed again.
  • This support body can be a hardwood rod or a steel tube. It may even be possible to create an adhesive connection between the radially inner back of the strips and the support body used, by means of which additional forces can be transmitted.
  • a perforated support body to the metal strips by means of thermal welding.
  • the location at the mouth of the recess is the end of the M etalleisten connected to a ring which in turn forms the necessary force introduction element.
  • This ring can be welded to the metal strips, for example.
  • the metal strips preferably have a projection at their end on the side on which the pins protrude, and the ring is designed as an annular body with an internal circumferential groove, into which the projections of the individual metal strips engage.
  • this ring body is inserted in a corresponding manner in a mouth-side, enlarged section of the recess in such a way that it is flush with the outer surface of the wood.
  • the ring body is first inserted, then the metal strips are inserted and pressed in successively, the engagement between their projection and the inner groove of the ring body being produced simultaneously during the pressing-in.
  • the subsequently introduced support body extends to the area of the projections and thus prevents them from evading inwards.
  • the open outer end of the ring body is preferably provided with an internal thread into which a connecting bolt can be screwed in order, for example, to be welded to the pipe socket of a knot connection will.
  • FIG. 1 is reduced by two and a half times
  • the illustration in FIG. 2 with 6 shows half the natural size
  • the illustration in FIG. 7 shows the double natural size of part of an exemplary embodiment of a wood connection according to the invention.
  • FIG. 1 shows the front end of a glued wood binder 1, shown only schematically, which, as shown in FIG. 2, has a rectangular cross section.
  • two dowels 2 are inserted coaxially to the longitudinal extension of the glued timber binder 1, each of which is formed from a dowel body 3, which consists of a seamless steel tube with an outer diameter of 42.4 mm and a wall thickness of 8 mm and round cross section is formed.
  • the other end of the dowel body 3, which ends at the end face of the glued wood binder 1, is provided with an internal thread 7 until just before the grooves 8 run out.
  • the bores mentioned, in which the pins are arranged, are dimensioned so that the pins are neatly guided in them, but are arranged displaceably.
  • the inner ends of the pins are frustoconical and welded into corresponding bores of a longitudinal web 5, the profile of which is dimensioned such that it can be countersunk in the grooves 8 when the pins are extended (position of FIG. 1).
  • the pins 4 can also be riveted to the longitudinal web 8. This longitudinal web 8 is omitted for the sake of simple illustration in FIGS. 2 and 7.
  • pins 4 are welded with their inner, frustoconical end to corresponding bores or depressions in the longitudinal web 5 such that a pin strip is formed, as can be seen in FIG .
  • Six of these pin headers are inserted through the inner end of the dowel body 3 in FIG. 1 until the tips of all the pins have fallen into the associated through holes in the wall of the dowel body 3.
  • adjacent pin strips must first be pressed radially outwards, as can be seen in broken lines in FIG. 7.
  • the longitudinal web 5 has broken edges on its radially inner side, so that it lies flush with the adjacent longitudinal web in the installation position shown.
  • the two dowels are inserted into blind bores, which - corresponding to the length of the dowel - are inserted into the end of the glued wood binder 1.
  • the end of the glued wood binder 1 shown is clamped in such a way that it cannot tear when the strips are extended.
  • the driving pin 6 shown in FIG. 3 is inserted with its tip first into the cavity of the dowel body 3 from its free end and pressed into the position shown in FIG. 1 by means of a hydraulic piston.
  • the driving pin 6 pushes the longitudinal webs 5 and thus also the pins welded to it radially outwards, the pins penetrate with their tip into the wood surrounding the receiving bore for the dowel 2 and thus anchor the dowel 2 in the glued wood binder with tensile strength.
  • the driving pin 6 remains in its position and thus prevents pins 4 from falling back into their starting position.
  • the length of the dowel and the number of pins depend on the tensile force to be transmitted.
  • the glued wood binder has an edge length of 14 or 18 cm in cross section.
  • the entire length of the dowel is 40 cm, the length of the longitudinal bars 5 30 cm.
  • Each of the longitudinal webs 5 carries ten pins 4, which are attached at a mutual distance of 3 cm.
  • the two inserted dowels 2 are mutually rotated by 15 °, so that the distance between the tips of the adjacent pins 4 of the two Dowel 2 is as large as possible.
  • the tip of the driving pin has a central angle of 60 ° and is flattened in order to prevent the driving pin from penetrating into the base of the receiving bore for the dowel 2.
  • the thread 7 can be a right-hand or left-hand thread. It is also possible to form a similar threaded section at the other end of the dowel 2.
  • the receiving grooves 8 can also extend over the entire length of the dowel body 3 and thus cut the internal thread 7.
  • the glued wood binder 1 shown which is provided with two dowels 2, can be provided with a protruding pin screwed into the thread 7 and combined with other similar glued wood ties to form a node by welding the protruding pin parts either to one another or to a central tube. It is also possible to connect the glued wood binder 1 shown with a similar end face, in each case by two opposing internal threads meeting at the connection points, which are connected to one another by a tensioning pin which carries a thread at both ends which are opposite to one another. It is thus possible to screw this clamping pin into the associated internal thread 7 on both sides by rotation in a single direction of rotation.
  • the material is steel or another suitable metal alloy.
  • 8 shows another embodiment of the dowel according to the invention, in which, as in the previous embodiment, a dowel body 3 is no longer required.
  • a cylindrical recess 10 is first drilled in the end of a wooden beam, which is provided with an enlarged bore 14 in the region of the mouth.
  • These hollow pins are welded to or attached to one flat side of the strip 9 at substantially uniform intervals.
  • the metal strip 9 need not be significantly wider than the diameter of one of the hollow pins 4.
  • the metal bar is made of high-quality tool steel to ensure that the forces that occur are transmitted without damage.
  • the length of the hollow pins 4 is adjusted in such a way that the metal strips 9 together with the attached hollow pins 4 can be inserted into the recess 10 such that sufficient space remains between the surface of the strip 9 facing away from the pins and the opposite wall of the bore 10, around a press tool introduce.
  • This pressing tool is formed from two guide cheeks which are supported on the walls of the bore and between which the metal strip can be moved radially outward with respect to the recess. A wedge or the like is then driven between the two cheeks, the wall of the recess and the back of the bar and presses the pins 4 into the wood 1.
  • the sharp-edged circumferential cutting edges at the ends of the pins ensure that the wood does not crack, as might otherwise be the case when using tapered pins.
  • each free end of the strips 10 has an outward projection 12.
  • the cross-section of the groove and the projection is rectangular, but may also be sawtooth-shaped, it must always be ensured that no undesired radial forces occur during the power transmission.
  • This steel tube may well have 9 play with respect to the back of the strips, since it does not have to absorb any forces, but is only intended to prevent the strips from falling out. But it can also be connected to their smells, for example by gluing.
  • the mouth end of the metal ring 13 is provided with a connecting thread 15, the inside diameter of which is dimensioned such that it allows the support tube 11 to be inserted freely.
  • the depth of the enlarged bore section 14 is matched to the length of the ring 13 in such a way that its outer surface is flush with the wooden outer surface 16.
  • the invention relates not only to the overall arrangement shown, but also expressly in each case individually to its individual parts, in particular to a pin strip.

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Abstract

Zur Herstellung einer insbesondere auf Zug belastbaren Holzverbindung ist in die an die Verbindungsstelle angrenzende Holzoberfläche eine Bohrung zur Aufnahme eines Dübels eingebracht. Dieser Dübel weist Kraftübertragungsglieder auf, weiche beim Einführen des Dübels in die zugehörige Bohrung eingefahren sind und dann derart ausfahrbar sind, daß sie sich quer zum Dübel erstrecken und in das den Dübel umgebende Holz so weit eindringen, daß sie zwischen Dübel und Holz Kräft übertragen können. Die Höhe der zu übertragenden Kraft richtet sich nach dem kleinsten auftretenden Querschnitt des Dübelkörpers und Anzahl sowie Ausbildung der Kraftübertragungsglieder. Anstelle eines Dübelkörpers können auch voneinander getrennte, stiftbewehrte Längsleisten verwendet werden, die in die Bohrung eingelegt und dann mittels eines Werkzeuges radial auswärts gedrückt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine kraftübertragende Holzverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei Holzkonstruktionen, insbesondere Stabwerken, hat die kraftübertragende Verbindung, die insbesondere auf Zug in Längsrichtung der angrenzenden Holzbalken belastet wurde, besonderen Aufwand und besondere Probleme ausgelöst.
  • Insbesondere bei Knotenpunkten war der Aufwand besonders groß: Dort mußte man die Stoßstelle der Balken mit einer Längsnut versehen, in diese ein passend zugeschnittenes Blech einführen, seitlich den Balken anbohren und damit das Blech anreißen, anschließend das Blech entnehmen und fertigbohren und schließlich das Blech wieder einsetzen und den Balken fertigbohren. Querschrauben im Balken halten das Blech und sind in ihrer Anzahl zusammen mit dem Querschnitt des eingesetzten Bleches auf die zu übertragende Kraft abgestimmt. Da infolge bestehender Bauvorschriften das Blech nicht bis zur Oberfläche des Balkens reichen darf, mußte zusätzlich ein Span so beiderseits an das Blech angrenzend eingeleimt werden, daß dieser bündig mit der Außenoberfläche des Balkens abschließt.
  • Die am Balkenende überstehenden Bleche müssen dann zur Bildung eines Knotenpunktes sorgfältig verschweißt werden, wobei die schlechte Zugänglichkeit und die angrenzenden, entzündbaren Holzoberflächen die SchweiBarbeit erschweren.
  • Ein solcher Knotenpunkt muß zunächst im einzelnen durchkonstruiert werden, dann müssen die Bleche zugeschnitten werden. Die genaue Einpassung und Bohrung der Bleche ist aber erst am Bauplatz möglich, da Toleranzen vermieden werden müssen; diese Toleranzen würden nämlich sonst verhindern, daß die quer zum Blech im Holz angeordneten Kraftübertragungsglieder - im vorliegenden Fall Schrauben - jeweils gleichmäßig belastet würden.
  • Der konstruktive und bauliche Aufwand für einen solchen Knotenpunkt ist erheblich. Nachteilig ist insbesondere aber der Umstand, daß an der Baustelle ein erheblicher Aufwand an schwieriger Arbeit zu leisten ist, so daß solche Knotenpunkte die an sich kostengünstige Holzkonstruktion erheblich verteuern.
  • Soweit lediglich Balken stumpf aneinander anzusetzen sind und Zugkräfte zwischen diesen zu übertragen sind, ist es ferner bekannt, in fluchtende Bohrungen in den beiden Balkenenden einen Gewindestab einzusetzen und mit den Bohrungen zu verleimen. An der Leimstelle bilden sich jedoch Spannungen, welche die gleichmäßige Kraftübertragung vermeiden. Außerdem ist eine solche Verbindung nicht alterungsbeständig; bilden sich beispielsweise Risse im Holz, dann läßt die Fähigkeit zur Kraftübertragung ganz erheblich nach.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kraftübertragende Holzverbindung zu schaffen, welche den Arbeitsaufwand zur Planung, Konstruktion und insbesondere zur Montage an der Baustelle auf ein Mindestmaß verringert.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Hierbei wird anstelle des eingangs genannten, bekannten Bleches in die Oberfläche eine Holzkörpers eine Aussparung eingebracht und in diese Aussparung passend ein Dübelkörper eingesetzt. Dieser Dübelkörper weist versenkte, bei eingesetztem Dübelkörper bis eine Endstellung ausfahrbare, sich quer zum Dübelkörper erstreckende Kraftübertragungsglieder auf, welche in gleicher Weise, wie die bekannten, das Blech haltenden Schrauben Zugkräfte, die auf den Dübelkörper aufgebracht werden, an das Holz weiterleiten. Hierbei können so hohe Zugkräfte übertragen werden, wie dies der Querschnitt des Dübelkörpers zuläßt, da keine konstruktive Beschränkung für die Länge des Dübelkörpers und somit auch für die Anzahl der Kraftübertragungsglieder vorliegt.
  • Zur Montage eines solchen Dübelkörpers ist es lediglich erforderlich, etwa mittels eines Bohrers oder Fräskopfes die Aussparung im Holzkörper anzubringen. Anschließend wird der Dübelkörper einfach in diese Aussparung eingesetzt, und schließlich werden die Kraftübertragungsglieder ausgefahren, und zwar auf eine Länge, die zur jeweiligen Kraftübertragung ausreichend ist.
  • Hierbei ist es besonders von Vorteil, daß bereits beim Zuschnitt im Sägewerk oder in der Leimholzbinder herstellenden Fabrik die Dübelkörper eingesetzt und verankert werden können, so daß an der Baustelle lediglich Anschlußglieder einzusetzen sind. Somit ist der Arbeitsaufwand an der Baustelle auf ein Mindestmaß verringert.
  • Die erfindungsgemäßen Dübel können in unterschiedlichen Größen hergestellt werden, welche jeweils für die Übertragung einer bestimmten Höchstkraft ausgelegt sind. Der konstruktive Aufwand beschränkt sich somit auf die Auswahl von Dübeln, welche die geeignete Festigkeit aufweisen. Die bisher erforderliche Einzelkonstruktion von Knotenpunkten ist nicht mehr erforderlich.
  • Zur Ausbildung des Dübelkörpers und der Kraftübertragungsglieder bietet sich eine Vielzahl konstruktiver Lösungen an; so können etwa die Kraftübertragungsglieder als ausklappbare Zähne bzw. Widerhaken ausgebildet sein, welche bei Aufbringen einer Zugkraft auf den Dübelkörper sich selbständig in eine Lage quer zu diesem schwenken und dann in dieser Lage verharren.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist aber der Dübelkörper als Hohlkörper ausgebildet, dessen Wand querverlaufende Durchbrüche aufweist. Die Kraftüber- _tragungsglieder sind als Stifte ausgebildet, die passend in den Durchbrüchen angebracht sind, so daß sie sich, wenn sie sich in der Endstellung befinden, mit ihrem innerhalb der Durchbrüche verbleibendem Teil an diesen abstützen können, so daß über die Stifte und die Durchbrüche Kräfte in die Wand des Hohlkörpers eingeleitet werden können. In der Ausgangsstellung befindet sich das innere Ende der Stifte innerhalb des Hohlraumes des Hohlkörpers, während die vorderen Teile der Stifte in den Durchbrüchen aufgenommen und geführt sind. Die nach außen weisenden Enden der Stifte überragen die Außenkontur des Dübelkörpers allenfalls. so weit, daß sie dessen Einführen in die Aussparung im Holz nicht beeinträchtigen.
  • Der so geschaffene Dübel ist nicht nur baulich einfach, sondern liefert eine hohe Kraftübertragung, welche sich auch bei alterndem, rissigem Holz nicht wesentlich verändert, da die Bildung eines Risses etwa im Bereich eines Stiftes dessen Kraftübertragung kaum beeinträchtigt, zumal für die Kraftübertragung kein Spannungszustand erforderlich ist, denn die Stifte befinden sich, nachdem sie sich beim Ausfahren in das Holz gebohrt haben, spannungsfrei in ihrer Endstellung.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Stifte in ihrer Endstellung blockierbar, um sicherzustellen, daß bei Auftreten etwa einer Wechselbelastung und gleichzeitiger Erschütterung die ausgefahrenen Stifte nicht etwa wieder in ihre Ausgangslage zurückfallen können.
  • Der Dübelkörper ist bevorzugt als Rohr mit rundem Querschnitt ausgebildet, wobei die Stifte strahlenartig von diesem Querschnitt abstehen; es ist aber auch möglich, beim stirnseitigen Zusammenfügen flacher Träger einen Dübelkörper zu verwenden, der aus einem Rohr mit flachem Profil, etwa länglich-ovalem Profil, gebildet ist; in diesem Fall sind bevorzugt die Stifte nur an den Enden bzw. Schmalseiten des Dübelkörpers angeordnet.
  • Die Stifte können ein quadratisches oder rechteckiges Profil aufweisen, bei welchem sich eine Seite quer zur Belastungsrichtung erstreckt, um eine möglichst hohe Last zu übertragen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es aber von Vorteil, daß die Stifte runden Querschnitt aufweisen, wobei bevorzugt die Stifte an ihren Außenenden angespitzt sind, um beim Ausfahren das Eindringen in das Holz zu erleichtern, da die Herstellung solcher Stifte und der zugehörigen Durchbrüche besonders einfach ist und da die etwas verringerte Kraft- übertragungsfähigkeit eines solchen Stiftes nicht ins Gewicht fällt, da dem Prinzip nach der erfindungsgemäße Dübel beliebig lang sein kann und somit auch die Anzahl der kraftübertragenden Stifte lediglich durch die Querschnittsbelastbarkeit des Dübelkörpers begrenzt ist. Insbesondere wird aber die örtliche Belastung der Wand des Dübelkörpers im Bereich eines Durchbruchs vermindert, so daß auch diese Ausgestaltung insgesamt zur erhöhten Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Dübels beiträgt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Stifte in mindestens einer Reihe angeordnet, die sich parallel zur Längsachse des Dübelkörpers erstreckt. So ist es möglich, den erfindungsgemäßen Dübel bei geringem Randabstand zu einer Holz-Seitenfläche so einzusetzen, daß mit Sicherheit keine stifte nach außen dringen.
  • Soweit mehrere Stiftreihen vorgesehen sind, ist es von Vorteil, daß die Stifte benachbarter Reihen in Längsrichtung des Dübelkörpers gegeneinander versetzt sind, um Schwachstellen in der Wand des Dübelkörpers zu vermeiden.
  • Es ist möglich, die Stifte einzeln von außen her in den zugehörigen Durchbrüchen bzw. Bohrungen des rohrförmigen Dübelkörpers mit einem nur wenig haltbaren Kleber so einzukleben,daß sie jeweils ihre Ausgangslage einnehmen. Ist dann der Dübel in seine zugehörige Aussparung eingesetzt, dann genügt es, auf den Hoh7- raum des Dübelkörpers hohen, hydraulischen Druck aufzubringen, um die einzelnen Stifte kolbenartig unter Aufreißen ihrer Klebeverbindung bis in ihre Endlage nach außen zu pressen. Nachteilig ist in diesem Fall aber der Umstand, daß bei Aufbringen eines gleichmäßigen Drucks dennoch die vom Holz auf jeden einzelnen Stift ausgeübte Widerstandskraft ungleich hoch ist, so daß die einzelnen Stifte ungleich weit in das Holz eindringen können. Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die innenliegenden Enden der Stifte jeweils einer Reihe gemeinsam an einem Längssteg befestigt sind, welcher seinerseits einen Endanschlag beim Ausfahren der Stifte bildet und dafür sorgt, daß sich alle Stifte nach dem Ausfahren jeweils in ihrer optimalen Endlage befinden.
  • Es ist dem Grunde nach möglich, die Stifte nur lose im Längssteg zu befestigten, da dieser durch seine Anlage mit einer Innenoberfläche der Wand des Dübelkörpers stets für eine Endlage sorgt und verhindert, daß der einzelne Stift noch weiter in die Bohrung ausgetrieben wird. Um aber das Einsetzen der Stifte auf möglichst kostengünstige und rasche Weise zu ermöglichen, sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die innenliegenden Enden der Stifte an dem Längssteg festgeschweißt, so daß zum Anbringen der Stifte lediglich ein Längssteg in das Innere des Hohlraums so tief einzuführen ist, daß die Stifte jeweils in die zugehörigen Bohrungen einer Reihe einfallen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Innenmündungen jeweils einer Reihe von Durchbrüchen durch eine Längs-Innennut verbunden, welche passend zur Aufnahme des jeweiligen Längssteges eingerichtet ist. Auf dieser Innennut stützen sich die Längsstege ihrerseits noch ab und sind somit im Stande, bei der Kraftübertragung mitzuwirken.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jeder der Längsstege in der Endlage mit dem Dübelkörper verschweißt, so daß der Dübel unlösbar im zugehörigen Holzkörper befestigt ist.
  • Zum Austreiben der Stifte ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Spreizkörper vorgesehen, der in den Hohlraum einführbar ist, um die Stifte in ihre Endlage zu führen.
  • Dieser Spreizkörper kann eine auseinanderspreizbare, mehrteilige Einrichtung sein, welche nach dem Bewegen der Stifte in ihre Endlage wieder aus dem Hohlraum entnehmbar ist. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist aber der Spreizkörper als angespitzer Eintreibstift ausgebildet, welcher durch die Abschrägung im Bereich seiner Spitze beim Eintreiben die jeweiligen Stifte bzw. die Längsstege auseinanderdrückt. Dieser Spreizkörper verbleibt bevorzugt im Inneren des Dübels und bildet seinerseits die Sperre, welche verhindert, daß die einzelnen Stifte ihre Endlage verlassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Dübelkörper an mindestens einem seiner Endabschnitte ein Innengewinde auf, in welches ein Verbindungs- und Krafteinleitungszapfen eingeschraubt werden kann.
  • Das Innengewinde kann in einem Bereich des Dübelkörpers angeordnet sein, in welchem auch die obengenannten Stifte vorliegen, welche dann so ausgebildet sein müssen, daß sie in ihrer Endstellung das Einschrauben eines Anschlußzapfens nicht verhindern. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es aber von Vorteil, daß an den die Durchbrüche und somit auch die Stifte aufweisenden Kraftübertragungsabschnitt des Dübelkörpers ein Endabschnitt angeschlossen ist, welcher seinerseits das Innengewinde aufweist. Soweit der erfindungsgemäße Dübel stirnseitig in einen Balken eingeschraubt wird, benötigt er nur einen Endabschnitt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es aber von Vorteil, daß der erfindungsgemäße Dübel zwei Endabschnitte mit jeweils einem Gewinde aufweist, welche zueinander gegensinnig verlaufen. Es ist somit möglich, bei stirnseitig aneinandergrenzenden, miteinander zugfest zu verbindenden Balken die Dübel derart anzuordnen, daß jeweils zwei gegensinnige Gewindeabschnitte aufeinandertreffen. Ein zwischen diesen angeordneter Spann-Gewindebolzen kann dann wie der Spannbolzen eines Seilspanners zwischen den Balken eingeschraubt werden; nach Festziehen dieses Spannbolzens muß lediglich noch der verbleibende Spalt mit Keilen oder dergleichen ausgefüllt werden.
  • Es ist auch möglich, den erfindungsgemäßen Dübel quer zu einem Balken so anzubringen, daß seine beiden Enden an jeweils einer Oberfläche des'Balkens münden; auf diese Weise können an einem Durchgangsbalken einander gegenüberliegend Krafteinleitungspunkte geschaffen werden. Durch entsprechende Dimensionierung der Krafteinleitungsbolzen, welche in den Dübelkörper eingeschweißt oder bevorzugt eingeschraubt sind, wird nicht nur eine zugfeste,sondern auch scherfeste Verbindung geschaffen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Eintreibstift an seinem Ende mit einem Außengewinde versehen, welches zum Innengewinde paßt; mittels einer geeigneten Ausbildung, wie etwa eines Innensechskants, kann somit der Eintreibstift durch die kraftüber- _setzende Wirkung desGewindes zum Auseinanderbewegen der Stifte in das Innere des hohlen Dübelkörpers eingeschraubt werden; wenn sich der Eintreibstift an Ort und Stelle befindet, dann wird hinter ihm in das Innengewinde der obengenannte Krafteinleitungszapfen eingeschraubt. Eintreibstift und Krafteinleitungszapfen verspannen sich hierbei gegeneinander, so daß eine dauerfeste Verbindung geschaffen wird, die durch äußere Erschütterungen und ähnliche Einwirkungen, die während der Lebensdauer der Holzverbindung auftreten, nicht gelöst werden kann.
  • Der Eintreibstift kann aber auch einen Schaftabschnitt aufweisen, der in der Endlage des Eintreibstiftes bei ausgefahrenen Stiften aus dem Ende des Dübelkörpers herausragt. Soweit eine Sicherung des Gewindes erforderlich ist, kann diese durch Anpunkten, Verkleben oder ähnliche Mittel geschaffen werden. Hierbei bildet der Schaftabschnitt des Eintreibstiftes seinerseits den Krafteinleitungszapfen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung schließt das Ende des Dübelkörpers bündig mit dem die Aussparung tragenden Holzkörper ab; dies hat den Vorteil, daß der Dübel, wie bereits oben erwähnt, fabrikseitig am Holzkörper angebracht werden kann, wobei nicht etwa überstehende Teile des Dübels des Transport behindern. Hierbei kann die öffnung des hohlen Dübelkörpers durch einen Kunststoffstöpsel oder dergleichen verschlossen sein, der gegebenenfalls auch in den Dübelkörper eingeschraubt ist.
  • Es ist aber grundsätzlich ebenso möglich, den Dübelkörper seinerseits aus der zugehörigen Aussparung im Holzkörper herausragen zu lassen, um selbst als Krafteinleitungszapfen zu dienen.
  • Wie bereits oben erwähnt, wird der Querschnitt des ..Innenkörpers entsprechend dem Querschnitt der miteinander zu verbindenden Holzkörper gewählt. Es ist aber besonders bei großflächigen Verbindungen von Vorteil, mehrere Dübel parallel zueinander anzuordnen; dies hat den Vorteil der Verwendung von Standarddübeln/deren Herstellung in großer Stückzahl und unter entsprechend niedrigen Kosten erfolgen kann.
  • Der erfindungsgemäße Dübel ist besonders zur Bildung eines Knotens geeignet, wobei nicht, wie bei dem eingangs geschilderten, bekannten Knoten, die einzelnen Anschlußkörper ihrerseits miteinander verschweißt werden, sondern erfindungsgemäß ist ein Rohrstutzen mit Polygonquerschnitt vorgesehen, dessen Seitenzahl der Anzahl der zu dem Knoten zusammenzufügenden Balken entspricht und deren Breite der Stirnbreite der jeweiligen Balken entspricht. In jeder dieser Seiten sind Bohrungen an jenen Stellen angebracht, an welchen die Krafteinleitungszapfen oder gegebenenfalls auch überstehenden Dübelkörper aus den Stirnflächen der Balken herausragen. Das Verschweißen dieser Zapfen bzw. Dübelkörper miteinander und mit dem Polygonrohr erfolgt von der Innenseite des Rohres her.
  • Bei dieser Holzverbindung ist an die Herstellungsgenauigkeit der Bohrungen im Polygonrohrstutzen nur eine ganz geringe Anforderung zu stellen, da etwa vorliegende Ungenauigkeiten beim Verschweißen ausgeglichen werden. Es kann somit der Polygonrohrstutzen in der Werkstatt fertig gebohrt werden, so daß an der Baustelle zur Herstellung des Knotens lediglich gegebenenfalls Anschlußzapfen in die Dübelkörper eingeschraubt werden müssen, die einzelnen Balken mit den vorstehenden Teilen ihrer Dübel in den Polygonrohrstutzen eingeführt werden müssen und schließlich an dessen Innenseite die Schweißarbeit erforderlich ist. Diese Schweißarbeit kann weitgehend von oben her im verhältnismäßig großen, lichten Querschnitt des Rohrstutzens erfolgen, dessen Wandungen das angrenzende Holz vor dem Ansengen schützen. Eine spanende Bearbeitung insbesondere von Metallteilen an der Baustelle ist nicht erforderlich.
  • Wo nur geringe Kräfte übertragen werden müssen, kann der Polygonrohrstutzen weggelassen werden, wobei die überstehenden Enden der jeweiligen Dübel so bemessen werden, daß sie beim Zusammenfügen der Balken zusammenstoßen und unmittelbar miteinander verschweißt werden können.
  • Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf die Verbindung zweier oder mehrerer Holzkörper mittels Dübeln sowie auf diese Dübel selbst, sondern auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Holzverbindung. Dieses Verfahren besteht darin, daß fabrikseitig die Holzkörper zumindest in jenem Bereich, in welchem die Kraftübertragungsglieder des Dübels angeordnet sind, eingespannt werden und dann erst die Kraftübertragungsglieder unter erfolgender Einspannung ausgefahren werden, um ein Auseinandersprengen des Holzes zu vermeiden. Bei der Herstellung von Leimbindern, bei welcher mehrere Holzschichten miteinander druckverleimt werden, findet das Ausfahren der Kraftübertragungsglieder erfindungsgemäß dann statt, wenn auch der zur Verleimung erforderliche Druck auf die Leimbinder ausgeübt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Eintreibstift, während auf den jeweiligen Holzkörper ein Einspanndruck ausgeübt wird, hydraulisch in das Innere des Dübelkörpers eingefahren, und zwar entweder dadurch, daß der Eintreibstift seinerseits als hydraulischer Kolben dient, oder durch Zwischenschalten eines hydraulischen Kolbens, dessen Ende auf den Eintreibstift einwirkt.
  • Es ist aber auch gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung möglich, daß die Kraftübertragungsglieder durch die beim Thermitschweißen entstehende Druckwelle ausgefahren und dann durch die gleichzeitig auftretende Temperatur mit dem Dübelkörper verschweißt werden.
  • ELe Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Knotens, wobei ein beidseitig verschlossener Polygonrohrstutzen nach dem Einführen der überstehenden Enden der Anschlußdübel durch Thermitschweißen aufgefüllt wird. Dies hat den besonderen Vorteil nicht nur einer besonders spannungsarmen und guten Schweißverbindung, sondern insbesondere auch den Vorteil geringer thermischer Belastung angrenzender Holzteile, da trotz der während des Schweißens auftretenden, hohen Temperatur die für den Schweißvorgang aufzubringende, gesamte Wärmemenge sehr gering ist, verglichen mit anderen Schweißverfahren. Außerdem wird das mühsame Schweißen über Kopf vermieden. Schließlich kann das Thermitschweißverfahren auch von angelernten Arbeitskräften durchgeführt werden. Es ist somit möglich, bei einer Holzkonstruktion so allergische Elemente wie etwa die Knoten ohne Einzelkonstruktion an der Baustelle ohne zusätzliche Anpassungsarbeit in kürzester Zeit zusammenzusetzen und verschweißen zu lassen.
  • Somit liefert die Erfindung einen ganz wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Baukosten und Verkürzung der Bauzeit.
  • Es wurde bisher eine Holzverbindung beschrieben, bei welcher ein Dübelkörper erforderlich ist, welcher den Anschlußkörper bildet, in welchen alle Kräfte von den Kraftübertragungsgliedern bzw. Stiften eingeleitet und an ein mit dem Dübelkörper verbundenes weiteres Bauelement weitergeleitet werden.
  • Es ist aber ebenso möglich, anstelle des rohrförmigen Dübelkörpers lediglich Metalleisten mit hoher Zugfestigkeit zu verwenden, in deren eine Flachseite hintereinanderliegend Stifte eingesetzt sind, die bevorzugt stumpf sein können bzw. eine Umfangsschneide haben.
  • Diese Metalleisten werden mit den angebrachten Stiften in die Aussparung eingesetzt, wobei die Länge der Stifte auf den Durchmesser der Aussparung derart abgestimmt ist, daß ein Werkzeug zum..-radialen Eintreiben der Stifte in die Wandungen der Einsparung zwischen dem von den Stiften abgewandten Rücken der Leiste und der gegenüberliegenden Wand der Aussparung einführbar ist.
  • Hierbei sind diese Stifte bevorzugt als Hohlstifte ausgebildet.
  • Die von den Stiften übertragenen Kräfte werden in die Metalleiste eingeleitet, welche nach Material und Abmessung dementsprechend ausgelegt werden muß.
  • An der Mündung der Aussparung sind die Leisten mit einem Kraftübertragungselement verbunden, in welches die Kräfte von den Leisten aus eingeleitet werden können und welches seinerseits, wie der vorher beschriebene Dübelkörper, dies Kräfte weiterleitet.
  • Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt nicht nur darin, daß auf den verhältnismäßig aufwendigen Dübelkörper verzichtet werden kann, sondern auch darin, daß entsprechend der jeweiligen Außenform des mit der Aussparung versehenen Hclzkörpers sowie entsprechend der Größe der zu übertragenden Kräfte die Stelle, an welcher die erfindungsgemäßen, stiftbewehrten Metalleisten radial in die Aussparungswandung eingepreßt werden sollen, gewählt werden können. Ebenso kann die Anzahl der Metallleisten auf die zu übertragenden Kräfte abgestimmt werden. Es ergibt sich somit die für den Bau besonders erforderliche, hohe Flexibilität.
  • Es ist somit zwar möglich, die Leisten dicht aneinanderliegend anzuordnen, bevorzugt weisen aber die in die Aussparung eingesetzten Leisten in Umfangsrichtung einen gegenseitigen Abstand auf.
  • Um zu verhindern, daß die Leisten durch Krafteinwirkung zum Inneren der Aussparung hin ausweichen können, wird nach Einsetzen eerLeisten in die nun beinahe wieder freiliegende Aussparung ein Stützkörper eingesetzt, bevorzugt eingepreßt.
  • Dieser Stützkörper kann ein eingeschlagener Hartholzstab oder auch ein Stahlrohr sein. Es ist gegebenenfalls sogar möglich, zwischen dem radial innenliegenden Rücken der Leisten und dem eingesetzten Stützkörper eine Klebeverbindung herzustellen, mittels welcher zusätzlich Kräfte übertragen werden können.
  • Zur Herstellung eines Krafteinleitungselementes wäre es möglich, etwa einen gelochten Stützkörper durch Thermitschweißung mit den Metalleisten zu verbinden. Bevorzugt aber wird das an der Mündung der Aussparung gelegene Ende der Metalleisten mit einem Ring verbunden, der seinerseits das erforderliche Krafteinleitungselement bildet. Dieser Ring kann beispielsweise mit den Metalleisten verschweißt sein. Bevorzugt weisen aber die Metalleisten auf jener Seite, an der die Zapfen abstehen, an ihrem Ende einen Vorsprung auf, und der Ring ist als Ringkörper mit einer innenliegenden Umfangsnut ausgebildet, in welche die Vorsprünge der einzelnen Metalleisten eingreifen.
  • Dieser Ringkörper ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in einen mündungsseitigen, vergrößerten Abschnitt der Aussparung derart passend eingesetzt, daß er mit der Außenüberfläche des Holzes bündig abschließt. Bei der Montage wird zuerst der Ringkörper eingesetzt, dann werden die Metalleisten aufeinanderfolgend eingesetzt und eingepreßt, wobei während des Einpressens gleichzeitig der Eingriff zwischen ihrem Vorsprung und der Innennut des Ringkörpers hergestellt wird. Der nachträglich eingeführte Stützkörper erstreckt sich bis zum Bereich der Vorsprünge hin und hindert sie somit daran, einwärts auszuweichen.
  • Vorzugsweise ist das offene Außenende des Ringkörpers mit einem Innengewinde versehen, in welches ein Verbindungsbolzen eingeschraubt werden kann, um etwa mit dem Rohrstutzen einer Knotenverbindung verschweißt zu werden.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung, beispielsweise noch näher erläutert. In dieser zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ende eines Balkens einer erfindungsgemäßen Holzverbindung, der zwei erfindungsgemäße Dübel aufweist,
    • Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1,
    • Fig. 3 die Ansicht eines Eintreibstifts zu den in Fig. 1 und 2 dargestellten Dübeln,
    • Fig. 4 die Ansicht einer Stiftleiste zu den in Fig. 1 und 2 dargestellten Dübeln.
    • Fig. 5 einen Schnitt durch den Eintreibstift der Fig. 2,
    • Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht des Stiftes der Stiftleiste der Fig. 4,
    • Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Dübel längs einer Linie VII-VII in Fig. 1, und
    • Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dübels.
  • Die Darstellung der Fig. 1 ist zweieinhalbfach verkleinert, die Darstellung der Fig. 2 mit 6 zeigen halbe natürliche Größe, und die Darstellung der Fig. 7 zeigt die doppelte natürliche Größe eines Teils eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Holzverbindung.
  • In Fig. 1 ist das Stirnende eines nur schematisch gezeigten Leimholzbinders 1 gezeigt, der, wie aus Fig. 2 gezeigt, rechteckigen Querschnitt aufweist.
  • Symmetrisch bezüglich den beiden Achsen des Querschnitts sind koaxial zur Längenerstreckung des Leimholzbinders 1 in dessen stirnseitiges Ende zwei Dübel 2 eingelassen, die jeweils aus einem Dübelkörper 3 gebildet sind, welcher aus einem nahtlosen Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 42,4 mm und einer Wandstärke vom 8 mm sowie rundem Querschnitt gebildet ist.
  • In dieses Stahlrohr sind, von seinem, in Fig. 1 gesehen, linken Ende ausgehend, über etwa 3/4 seiner Längenerstreckung sechs mit gleichem Abstand angeordnete Längs-Innennuten eingebracht, die eine Breite von jeweils 8 mm und eine Tiefe von jeweils 4 mm aufweisen.
  • Das andere, an der Stirnseite des Leimholzbinders 1 mündende Ende des Dübelkörpers 3 ist bis kurz vor den Auslauf der Nuten 8 mit einem Innengewinde 7 versehen.
  • Mit jeweils gleichem Abstand längs der Längenerstreckung der Nuten 8 sind diese mit der Außenseite des Dübelkörpers 3 durch Durchgangsbohrungen verbunden, in welche Rundstifte 4 mit 6 mm Durchmesser eingesetzt sind. Diese Stifte weisen eine Gesamtlängs von etwa 20 mm auf und schließen mit ihrem der Innenseite des Dübelkörpers 3 zugewandten Ende mit dessen Innenoberfläche im wesentlichen bündig ab, so daß die Stifte nach außen um etwa 12 mm überstehen.
  • Die genannten Bohrungen, in welchen die Stifte angeordnet sind, sind so bemessen, daß die Stifte in ihnen sauber geführt, aber verschieblich angeordnet sind.
  • Die nach außen weisenden Enden der Stifte sind angespitzt.
  • Die inneren Enden der Stifte sind kegelstumpfförmig abgedreht und in entsprechende Bohrungen eines Längssteges 5 eingeschweißt, dessen Profil so bemessen ist, daß er bei ausgefahrenen Stiften (Stellung der Fig. 1) in den Nuten 8 versenkbar ist. Die Stifte 4 können mit dem Längssteg 8 auch vernietet sein. Dieser Längssteg 8 ist der einfachen Darstellung halber in Fig. 2 und 7 weggelassen.
  • Beim Einbau der Dübel 2 werden zunächst diese in der folgenden Weise vorbereitet: Stifte 4 werden mit ihrem inneren, kegelstumpfförmigen Ende mit entsprechenden Bohrungen bzw. Vertiefungen im Längssteg 5 derart verschweißt, daß eine Stiftleiste gebildet wird, wie sie aus der Fig.4 ersichtlich ist. Sechs dieser Stiftleisten werden durch das in Fig. 1 innenliegende Ende des Dübelkörpers 3 in diesen eingeführt, bis die Spitzen aller Stifte in die zugehörigen Durchgangsbohrungen in der Wand des Dübelkörpers 3 eingefallen sind. Zum Einführen der letzten Stiftleiste 5, 4 in den Hohlraum des Dübelkörpers 3 müssen zunächst benachbarte Stiftleisten radial nach außen gedrückt werden, wie dies gestrichelt in Fig. 7 ersichtlich ist. Sind alle Stiftleisten 4, 5 angebracht, dann werden sie in die Lage gebracht, die in Fig. 7 in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Wie aus Fig. 7 ferner ersichtlich ist, hat der Längssteg 5 an seiner radial innenliegenden Seite gebrochene Kanten, so daß er in der gezeigten Einbaustellung bündig an dem benachbarten Längssteg anliegt.
  • In dieser Einbaustellung werden die beiden Dübel in Sackbohrungen eingeführt, die - der Dübellänge entsprechend - stirnseitig in den Leimholzbinder 1 eingebracht sind.
  • Nachdem die Dübel 2 in die Bohrungen eingeführt wurden, wird das gezeigte Ende des Leimholzbinders 1 derart eingespannt, daß er beim Ausfahren der strifte nicht reißen kann. Dann wird der in Fig. 3 gezeigte Eintreibstift 6 mit seiner Spitze voran in den Hohlraum des Dübelkörpers 3 von dessen freiem Ende her eingeführt und mittels eines hydraulischen Kolbens bis in die in Fig. 1 gezeigte Lage gepreßt. Hierbei schiebt der Eintreibstift 6 die Längsstege 5 und somit auch die mit ihm verschweißten Stifte radial nach außen, die Stifte dringen mit ihrer Spitze in das die Aufnahmebohrung für den Dübel 2 umgebende Holz ein und verankern somit zugfest den Dübel 2 im Leimholzbinder.
  • Der Eintreibstift 6 verbleibt in seiner Lage und verhindert somit, daß etwa Stifte 4 wieder in ihre Ausgangslage zurückfallen können.
  • Die Länge des Dübels und die Anzahl der Stifte richten sich nach derzu übertragenden Zugkraft. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Leimholzbinder im Querschnitt Kantenlängen von 14 bzw. 18 cm auf. Die gesamte Länge des Dübels beträgt 40 cm, die Länge der Längsstege 5 30 cm. Jeder der Längsstege 5 trägt zehn Stifte 4, die mit einem gegenseitigen Abstand von 3 cm angebracht sind. Es sind mit gleichem gegenseitigem Winkelabstand an jedem Dübelkörper 3 sechs Längsstege 5 angebracht.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die beiden eingesetzten Dübel 2 gegenseitig um 15° verdreht, so daß der Abstand der Spitzen der benachbarten Stifte 4 der beiden Dübel 2 so groß wie möglich ist.
  • Die Spitze des Eintreibstiftes weist einen Mittelwinkel von 60° auf und ist abgeplattet, um das Eindringen des Eintreibstiftes in den Grund der Aufnahmebohrung für den Dübel 2 zu verhindern.
  • Das Gewinde 7 kann ein Rechts- oder Linksgewinde sein. Es ist auch möglich, am anderen Ende des Dübels 2 einen ähnlichen Gewindeabschnitt auszubilden.
  • Die Aufnahmenuten 8 können sich auch über die Gesamtlänge des Dübelkörpers 3 erstrecken und somit das Innengewinde 7 anschneiden.
  • Der gezeigte, mit zwei Dübeln 2 versehene Leimholzbinder 1 kann mit einem überstehenden, in das Gewinde 7 eingeschraubten Zapfen versehen und zusammen mit anderen, ähnlichen Leimholzbindern zu einem Knotenpunkt vereinigt werden, indem die überstehenden Zapfenteile entweder miteinander oder mit einem Mittelrohr verschweißt werden. Es ist auch möglich, den gezeigten Leimholzbinder 1 mit einem gleichartigen stirnseitig zu verbinden, indem jeweils zwei gegenläufige Innengewinde an den Anschlußstellen aufeinandertreffen, welche durch einen Spannzapfen miteinander verbunden werden, der an beiden Enden ein Gewinde trägt, die zueinander gegenläufig sind. Es ist somit möglich, diesen Spannzapfen durch Drehung ir einer einzigen Drehrichtung beiderseits in das zugehörige Innengewinde 7 einzuschrauben.
  • Das Material ist Stahl oder eine sonstige, geeignete Metall-Legierung. Ein Material, insbesondere eine Aluminiumlegieru:lg, die für das Thermitschweißen besonders geeignet wird gegebenenfalls bevorzugt. In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dübels gezeigt, bei welcher nicht mehr, wie bei der vorherigen Ausführungsform, ein Dübelkörper 3 erforderlich ist.
  • Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird in das Ende eines Holzbalkens zunächst eine zylindrische Aussparung 10 gebohrt, die im Bereich der Mündung mit einer vergrößerten Ausbohrung 14 versehen ist.
  • In diese Aussparung wird eine Stiftleiste 9, 4 eingelegt, die aufgebaut ist wie folgt:
    • Eine Metalleiste 9 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt trägt an einer ihrer Flachseiten eine Reihe von im wesentlichen zylindrischen Hohlstiften 9, die von ihrem freien Ende her ausgebohrt sind und am freien Ende derart angesenkt sind, daß sich in Umfangsrichtung dieser Hohlstifte eine scharfe Schneide ergibt.
  • Diese Hohlstifte sind mit im wesentlichen gleichmäßigen Abständen mit der einen Flachseite der Leiste 9 verschweißt bzw. an dieser angebracht.
  • Im Falle einer Schweißverbindung braucht die Metalleiste 9 nicht wesentlich breiter zu sein als der Durchmesser eines der Hohlstifte 4.
  • d)ie Metalleiste ist hierbei aus hochwertigem Werkzeugstahl hergestellt, um die schadensfreie übertragung der auftretenden Kräfte zu gewährleisten.
  • Die Länge der Hohlstifte 4 ist derart abgestimmt, daß die Metalleisten 9 zusammen mit den angebrachten Hohlstiften 4 in die Aussparung 10 so eingelegt werden kann, daß zwischen der von den Stiften abgewandten Fläche der Leiste 9 und der gegenüberliegenden Wandung der Bohrung 10 genügend Raum verbleibt, um ein Preßwerkzeug einzuführen.
  • Dieses Preßwerkzeug ist aus zwei sich an den Wänden der Bohrung abstützenden Führungswangen gebildet, zwischen denen die Metalleiste radial auswärts bezüglich der Aussparung beweglich ist. Ein Keil oder dergleichen wird dann zwischen den beiden Wangen, der Wandung der Aussparung und dem Rücken der Leiste eingetrieben und preßt die Stifte 4 in das Holz 1 hinein. Die scharfkantigen Umfangsschneiden an den Enden der Stifte sorgen dafür, daß das Holz nicht springt, wie dies bei der Verwendung kegelig zugespitzter Stifte sonst vielleicht der Fall sein könnte.
  • Vor dem Einsetzen der Leisten wird in den erweiterten Aussparungsabschnitt 14 ein Stahlring 13 eingesetzt, der eine Innenumfangsnut aufweist. Zu dieser Innenumfangsnut passend weist jedes freie Ende der Leisten 10 einen auswärtsweisenden Vorsprung 12 auf. Der Querschnitt von Nut und Vorsprung ist rechteckig, kann gegebenenfalls aber auch sägezahnförmig sein, wobei stets sichergestellt sein muß, daß bei der Kraftübertragung keine unerwünschten Radialkräfte auftreten.
  • Wenn aufeinanderfolgend alle Stiftleisten 9, 4 in die Aussparung 10 eingepreßt sind, und sich dementsprechend auch mit ihren Vorsprüngen 12 in Eingriff mit der Umfangsnut des Ringes 13 befinden, dann wird ein Stütz- ,körper 11 - im dargestellten Ausführungsbeispiel ein verhältnismäßig dünnwandiges Stahlrohr - in den Hohlraum eingeführt. Dieses Stahlrohr kann durchaus gegenüber den Rücken der Leisten 9 Spiel aufweisen, da es keine Kräfte aufzunehmen hat, sondern lediglich die Leisten am Herausfallen hindern soll. Es kann aber auch mit deren Rüchen verbunden sein, etwa durch eine Verklebung.
  • Das mündungsseitige Ende des Metallringes 13 ist mit einem AnschluBgewinde 15 versehen, dessen Innendurchmesser so bemessen ist, daß er das freie Einführen des Stützrohres 11 gestattet.
  • Wie ersichtlich, ist die Tiefe des erweiterten Bohrungsabschnittes 14 derart auf die Länge des Rings 13 abgestimmt, daß dessen Außenoberfläche mit der Holz-Außenoberfläche 16 bündig abschließt.
  • Die Erfindung bezieht sich bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur auf die gezeigte Gesamtanordnung, sondern auch ausdrücklich jeweils einzeln auf deren Einzelteile, insbesondere auf eine Stiftleiste.

Claims (29)

1. Kraftübertragende Holzverbindung, mit mindestens einem in eine passende Aussparung mit eckigem, ovalem oder rundem Querschnitt im Holz eingesetzten, länglichen Anschlußkörper und mit Kraftübertragungsgliedern, die sich quer zum Anschlußkörper im Holz erstrecken und an diesem angestützt sind,
dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftübertragungsglieder (4) aus einer Ausgangsstellung, in der sie in die Aussparung einführbar sind, im wesentlichen radial zu dieser in eine Endstellung gefahren sind, in der sie in das Holz (1) eingreifen.
2. Holzverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkörper als Dübelkörper (3) ausgebildet ist, und daß die Kraftübertragungsglieder in ihrer Ausgangsstellung im Dübelkörper (3) versenkt sind.
3. Holzverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkörper (3) als Hohlkörper ausgebildet ist, dessen Wand querverlaufende Durchbrüche aufweist, und daß die Kraftübertragungsglieder als Stifte (4) ausgebildet sind, die passend und verschieblich in den Durchbrüchen angebracht sind und deren Innenendenin der Ausgangsstellung in das Innere des Hohlraumes des Dübelkörpers (3) ragen.
4. Holzverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (4) in ihrer Endstellung blockierbar sind.
5. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkörper (3) als Rohr mit rundem oder unrundem oder länglichem Querschnitt ausgebildet ist.
6. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (4) runden Querschnitt aufweisen und bevorzugt an ihren Außenenden angespitzt sind.
7. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (4) in mindestens einer Reihe angeordnet sind, die sich parallel zur Längsachse des Dübelkörpers (3) erstreckt.
t8. Holzverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenenden der Stifte (4) jeweils einer Reihe an einem Längssteg (5) befestigt sind, der im Hohlraum des Dübelkörpers (3) angeordnet ist.
9. Holzverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (4) in Bohrungen im Längssteg (5) eingeschweißt sind.
10. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmündung jeweils einer Reihe von Durchbrüchen durch eine Längs-Innennut (8) verbunden sind, welche passend zur Aufnahme des Längssteges (5) ausgebildet ist.
11. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Längssteg (5) in der Endlage mit dem Dübelkörper (3) verschweißt ist.
12. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, gekennzeichnet durch einen Spreizkörper (6), der in den Hohlraum zum Bewegen der Stifte (4) in ihre Endlage einführbar ist.
13. Holzverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper als angespitzter Eintreibstift (6) insbesondere mit abgeplatteter Spitze ausgebildet ist.
14. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkörper (3) an mindestens einem seiner Endabschnitte ein Innengewinde (7) aufweist.
15. Holzverbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der das Innengewinde (7) aufweisende Endabschnitt an den die Durchbrüche aufweisenden Kraftübertragungsabschnitt anschließt.
16. Holzverbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Innengewinde (7) auch bis in den Kraftübertragungsabschnitt hinein erstreckt.
17. Holzverbindung nach einen der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinandertreffende Endabschnitt? zweier Anschlußkörper ein jeweils zum anderer,
Figure imgb0001
(7) aufweisen.
18. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Endabschnitte ein jeweils zum anderen gegensinniges Gewinde (7) aufweisen.
19. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintreibstift (6) ein zum Innengewinde passendes Außengewinde aufweist.
20. Holzverbindung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintreibstift (6) einen Schaftabschnitt aufweist, der in der Endlage des Eintreibstiftes (6) bei ausgefahrenen Stiften (4) aus dem Ende des Dübelkörpers (3) herausragt.
21. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Dübelkörpers (3) bündig mit dem die Aussparung tragenden Holzkörper (1) abschließt.
22. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Anschlußkörper parallel zueinander angeordnet sind (Fig. 1).
23. Holzverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere als Stifte (4) ausgebildeten Kraftübertragungsglieder auf sich in Längsrichtung der Aussparung (10) erstreckenden, festen Metalleisten (9) angebracht sind und radial in die Aussparung (10) eingepreßt sind, daß in der Aussparung ein gegen die radial innenliegenden Flächen der Metalleisten (9) anliegender Stützkörper (11) angeordnet ist, und daß die Metalleisten (9) zur Bildung des Anschlußkörpers mit einem Krafteinleitungselement (13) verbunden sind.
24. Holzverbindung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (9) mit gegenseitigem Umfangsabstand angeordnet sind.
25. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper ein Hartholzstab oder ein Rohr (11) insbesondere aus Stahl ist.
26. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafteinleitungselement ein an den Metalleisten (9) befestigter Ringkörper (13) insbesondere mit einem von der Außenseite der Aussparung her zugänglichen Innengewinde (15) ist.
27. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (10) an ihrem offenen Ende einen Absatz (14) mit vergrößertem Durchmesser aufweist, in dem der Ringkörper (13) bevorzugt mit dem Ende der Aussparung bündig abschließend eingesetzt ist, daß der Ringkörper eine Innen-Umfangsnut aufweist, und daß die Leisten (9) an ihren Enden radial auswärtsweisende Vorsprünge (12) aufweisen, die in die Innen-Umfangsnut kraftübertragend eingreifen.
28. Holzverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 sowie 18 bis 27, wobei mehrere Balken stirnseitig zur Bildung eines Knotens zusammengefügt sind und die Anschlußkörper miteinander verschweißt sind, gekennzeichnet durch einen Rohrstutzen mit Polygonquerschnitt, dessen Seitenwände an den Stirnseiten der Balken anliegen und mit den Anschlußkörpern verschweißt sind.
29. Holzverbindung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwänder des Rohrstutzens Bohrungen aufweisen, die von die Stirnseiten der Balken überragenden, mit dem Anschlußkörper verbundenen Teilen durchdrungen sind, welche innerhalb des Rohrstutzens miteinander und mit diesem verschweißt sind.
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