DE3140630C2 - Spikeplatte und Verfahren zur Herstellung sowie Einrichtung zum Zähnen von Spikeplatten - Google Patents

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Spike­ platte und auf ein Verfahren zur Herstellung sowie auf eine Einrichtung zum Zähnen von Spikeplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Spikeplatte der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE OS 26 19 522 bekannt, wobei dort aber die Zähnung seitlich an den von der Grundplatte abragenden Spikes ange­ bracht ist. Durch diese seitliche Anbringung von Zähnen im Seitenbereich der Spikes muß befürchtet werden, daß sich nur eine geringe Verklammerung bei Holzverbindungen ergibt und im weiteren sind die Herstellungskosten zur Anbringung der bekannten Verzahnung relativ hoch.

Eine weitere Spikeplatte ist aus der AT PS 354 034 bekannt, wobei dort bereits Verzahnungen und Riefen im Querrichtung auf den von der Grundplatte abragenden Spikes aufgebracht sind. Diese bekannten Spikeelemente sind jedoch relativ teuer in der Herstellung und unhandlich in der Handhabung und es muß befürchtet werden, daß die Spikes beim Einbringen in Holzmaterial leicht abbrechen.

Aus der US-PS 3 382 752 ist eine weitere Spikeplatte zur Erzielung von Holzverbindungen bekannt, die jedoch auf den Spikes selbst keine Zahnung aufweist.

Eine Spikeplatte, die nach dem Stand der Technik bekannt ist und die auch bei der Erfindung verwendet wird, hat üblicherweise eine rechtwinklige Form und ist aus einem dünnen Stahlblech hergestellt, wobei die Spikes von einer Grundplatte ausgehend vertikal abragen.

Die Spikeplatte findet generell für Holzverbindungen, z. B. für die Montage von Holz, Verwendung, wobei Holzteile anein­ andergelegt und durch Aufpressen von oben auf die zu verbin­ denden Teile verbunden werden und dies bequem mittels einer Presse erfolgen kann. Damit werden die Spikes in dem Holz und die Grundplatte selbst auf der Holzoberfläche gehalten. Eine andere Spikeplatte kann an der gegenüberliegenden Seite aufgepreßt werden.

Die Festigkeit einer solchen Spikeplatten-Verbindung hängt teils von der Zugfestigkeit, Druckfestigkeit und Steifigkeit der Grundplatte selbst, teils von der Haltefestigkeit durch die Verzahnung zwischen den Spikes die von der Grundplatte abstehen und dem Holz und teils von der Festigkeit des ver­ wendeten Holzes ab.

Um die Haltekraft der Spikes der Platte zu erhöhen, ist es bekannt, Spikes auf die Art und Weise auszubilden, daß an den Seiten der Spikes Zähne angeformt waren, die beim Eindringen in das Holz eine stabile Befestigung ermöglichten und dadurch der Halt der Spikes erhöht wurde. Diese Zähnung ist bei der finnischen Patentanmeldung Nr. 790 210 und einigen älteren amerikanischen Patentanmeldungen bekannt, was anfangs bereits angedeutet wurde. Hierbei sind die Spikes der Spike­ platte pfeilartig in ihrer Form oder besitzen mehrere Zähne an den Kanten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spikeplatte, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Herstellung der Spikeplatte der genannten Art so weiterzubilden, daß bei geringen Kosten die Haltekraft der Spikes erheblich ver­ bessert werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe sind bei der Spikeplatte die Merk­ male des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorge­ sehen.

Hinsichtlich Verfahren sowie der Einrichtung zur Herstellung der Spikeplatte sind die Merkmale der Patentansprüche 3 und 6 vorgesehen.

Der Kern der Erfindung liegt darin, daß die Oberseite der Spikes mit Zähnen versehen ist, wobei diese konvex ausge­ bildet sind.

Die Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die Spikeplatte in einer Form ausgebildet ist, wie dies näher in den anliegenden Ansprüchen umrissen ist und daß das Verfahren und die Einrichtung zur Herstellung der Spike­ platte darauf abgestellt ist, wie dies aus den diesbezüglichen Ansprüchen ersichtlich.

Gemäß dem Hauptmerkmal der Erfindung ist hierbei auf einer Planfläche der Spikes der Platte eine Zähnung quer zur Längs­ richtung der Spikes in konvexer Ausbildung vorgesehen. Mit dieser Anordnung wird die Haltekraft der Spikes im Holz wesentlich erhöht.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Spikes auf erhöhten Abschnitten angeordnet sind, die längs des Stanzbleches verlaufen und die leicht erhöht über der Ebene der Plattenfläche sind.

Hierdurch wird die Bruchgefahr beim Einschlagen der Spikes in zu verbindendes Material verringert.

Bei dem Verfahren ist es in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, daß die Zähnung auf kontinuierlichen Abschnitten aufgebracht ist.

Im weiteren ist es vorteilhaft, daß die Zähnung nacheinander in Phasen entsprechend der Längen der Spikes aufgebracht ist.

Hierdurch werden in Verbindung mit dem Einschlagen von Spikes Festigkeitsabschnitte geschaffen, die dann auch in dem zu verbindenden Material in Phasen vergleichbar zu der phasen­ haften Anordnung der Zähnung auf den Spikes vorliegen können.

Bei der Einrichtung ist es vorteilhaft, daß diese kontinuier­ lich, mit annähernd konstanter Geschwindigkeit arbeitet und Stempel und die Matrizen für das Ausstanzen der Spikes über den Umfang rotierender Walzen angeordnet sind, die mit der­ selben Geschwindigkeit rotieren, wie der Stanzstreifen be­ wegt wird, so daß die Stempel und die Matrizen während der Rollbewegungen gegeneinander wirken, wodurch die Spikes der Spikeplatte ausgeschnitten und geformt werden.

In weiterer Ausgestaltung ist es bei der Einrichtung vorge­ sehen, daß für das Ausrichten der Spikes zwei Walzen gegen­ einander angeordnet sind, von denen die eine Walze eine zylindrische Form hat und die andere Walze als Zahnrad aus­ gebildet ist, in dem die Zahnzwischenräume eine evolvente Fläche haben.

Andere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung, als auch die dadurch erzielten Vorteile, werden ausführlicher in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Beispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.

In den anliegenden Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Spikeplatte gemäß der Er­ findung in einer Ansicht von oben auf die Platte, die verschiedenen Fertigungsstufen darstellend,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Spike­ platte der Fig. 1 mit einigen Spikes in der Endstellung,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 2,

Fig. 4 und 5 eine vergrößerte Spikeform der Spikeplatte gemäß der Erfindung in den Ansichten von oben und von der Seite,

Fig. 6 und 7 vergrößerte Schnittansichten entlang der Schnitt­ linie B-B und C-C der Fig. 5,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung der Zahnwalze der in Fig. 8 gezeigten Einrichtung in Seitenansicht,

Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung der Zahnform der Zahn­ walze im Schnitt,

Fig. 11 eine schematische Darstellung der Einrichtung in einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 12 eine vergrößerte Darstellung eines Stanzwerkzeuges der Fig. 11 in Seitenansicht,

Fig. 13 das Stanzwerkzeug der Fig. 12 im Längsschnitt,

Fig. 14 vergrößert den oberen Teil des Stempels im Stanz­ werkzeug in Seitenansicht,

Fig. 15 und 16 vergrößerte Schnittansichten entlang den Schnittlinien D-D und E-E der Fig. 14, und

Fig. 17 und 18 vergrößerte Ausschnitte von zwei Spikeplatten, die auch gemäß der Erfindung Spikeformen darstellen, die leicht unterschiedlich von denen der Spikeplatte der Fig. 1 sind, die Spikes sind ausgestanzt, jedoch noch nicht gebogen dargestellt.

Die Spikeplatte der Fig. 1 gemäß der Erfindung ist aus geeignetem Stahlblech 1 hergestellt, welches auf geeignete Weise beschichtet ist oder auf andere Weise beschichtet sein kann und aus dem die Plattenspikes auf bekannte Weise annähernd senkrecht von der Platte auskragend ausgestanzt werden, derart, daß das den Spike formende Material von der Platte überwiegend abgetrennt ist, jedoch der Fuß des Spikes mit der Kante der geformten Öffnung verbunden bleibt. Der Stempel des Stanzwerkzeuges ist derart ausgebildet, daß nach dem Ausstanzen der Spike in die senkrecht von der Platte auskragende Stellung gedrückt wird. Hauptsächlich aus Gründen der Fertigungstechnik und durch Festigkeitsfaktoren bedingt, werden die Spikes in mehr oder weniger regelmäßigen Gruppen angeordnet, in diesem Fall in Reihen 3, welchen die Enden der Spikes 2 reihenweise jeweils abwechselnd ausge­ stanzt und hochgebogen werden, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Gemäß der Erfindung wird auf den Planseiten der Spikes, in diesem Fall der Rückseite, eine quer verlaufende Zähnung 4 annähernd über die ganze Länge des Spikes aufgebracht. Die Zähnung erfolgt auf einfache Weise und ist so ausge­ legt, daß die Kanten der Zähnung von der Spitze zum Fuß des Spikes in der Höhe ansteigend ausgeführt sind, wodurch der Spike leichter in das Holz der zu erstellenden Verbindung eindringen kann und auch in dem Holz einen besseren Halt bekommt. Es wird als geeignet betrachtet, die zu zähnende Fläche zum Fuß des Spikes hin zu begrenzen und ohne Zähnung zu belassen, da eine Zähnung am Fuß des Spikes bei der Form­ gebung durch Ausstanzen zum Abbrechen des Spikes neigt.

Im weiteren werden die Spikes 2 hauptsächlich auf nebeneinander­ liegenden längs der Platte verlaufenden Abschnitten 5 ange­ ordnet, die durch eine Formgebung der Platte derart gekenn­ zeichnet sind, daß die Abschnitte auf geeignete Weise konvex erhöht geringfügig die Plattenebene überragen, wie dies im einzelnen in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Der Vorteil dieser Konstruktion ist vor allen Dingen, daß die Zähnung einfacher und kostengünstiger durchzuführen ist.

Außerdem wird die Festigkeit und die Steifigkeit der Spike­ platte dadurch verbessert. Die Spikes können auch auf andere Weise ausgebildet sein, indem deren Querschnitt leicht konvex in Richtung der Zähnung ist (Fig. 5 bis 7). Dadurch wird die Steifigkeit der Spikes erhöht und gleichzeitig die Halte­ fähigkeit der Zähnung verbessert.

Die Spikes können auf eine Weise ausgeführt sein, indem zwei oder auch mehr Spikes von einer Ausstanzöffnung aus­ gehend geformt sind. Damit kann die Aufteilung des Materials der Spikeplatte vorteilhafter erfolgen, so daß der Anteil des massiven Materials der Grundplatte erhöht ist, während die Anzahl der Spikes gleich bleibt. Folglich ist somit die Scherfestigkeit der Platte erhöht.

Gemäß der Hauptmerkmale des Herstellungsverfahrens nach der Erfindung wird die querverlaufende Zähnung auf dem Stanz­ streifen an den Stellen aufgebracht, an denen die Spikes ausgestanzt werden, allerdings vor dem Ausstanzen.

Bei einer Einrichtung zum Zähnen nach der Erfindung wird der Stanzstreifen der Spikeplatte der Ablaufphase 6 der Stanze 7 (Fig. 8) oder ähnlich zugeführt, in der das Ausstan­ zen der Spikes auf dem Stanzstreifen auf an sich bekannter Weise erfolgt. Das Stanzen wird mittels eines Stanzwerk­ zeuges 8 ausgeführt, welches der Maschine zugeordnet ist, und einen an sich bekannten konstruktiven Aufbau hat, be­ stehend aus einer Anzahl von Stempeln 9 und zugehörigen Matrizen 10. In der Figur sind die Stempel und Matrizen nur schematisch dargestellt. Das Werkzeug arbeitet auf der Art und Weise, daß der Stempel durch die auszustanzende Platte in die entsprechend dem Stempel geformte Ausnehmung in der Matrize eindringt, so daß zwischen jedem Stempel und der zugehörigen Matrize ein Teil der Platte entsprechend der Form der ausgestanzten Öffnung in der Platte ausge­ schnitten wird, der den Spike der Spikeplatte bildet, der dann durch den Stempel mindestens in eine annähernd senk­ rechte Stellung im Verhältnis zur Ebene des Stanzstreifens gebogen wird und mit der Kante der Öffnung mit seinem Fuß verbunden bleibt, gegeben durch den ausreichend groß aufge­ führten Abstand zwischen dem Stempel und der Matrize an diesen Stellen, so daß kein Schnitt erfolgt. Das Stanzwerk­ zeug mit den Stempeln und Matrizen ist als solches an sich bekannt und wird deshalb auch nicht näher durch eine Zeichnung dargestellt. Der Querschnitt des Stempels und der Matrizen­ ausnehmung entspricht in diesem Beispiel der Spikeform der Fig. 1 und 2, kann jedoch auch eine davon abweichende unter­ schiedliche Form für den hier in Frage kommenden Spike haben.

Mittels einer geeigneten nicht in den Zeichnungen darge­ stellten Zuführanordnung wird der Stanzstreifen dem Stanz­ werkzeug nacheinander zugeführt, so daß das Werkzeug ein oder mehrere Reihenpaare von Spikes mit jedem Arbeitshub aufstanzt. Zum Beispiel mittels einer in Fig. 8 dargestellten Einrichtung, mit der zwei Reihenpaare der Spikes nach Fig. 1 mit jedem Arbeitshub ausgestanzt werden, während der Stanz­ streifen stufenweise vorwärts bewegt wird.

Gemäß der Einrichtung werden vor dem Ausstanzen der Spikes längs des Streifens, d. h. in Zuführrichtung verlaufende Zähnungen angebracht. Diese bestehen hauptsächlich aus quer oder diagonal zur Längsrichtung verlaufenden Rillen, zahn­ förmigen Erhebungen oder Riefen in zum Beispiel 1-3 mm Abstand voneinander. Diese so gezähnten Abschnitte sind auf dem Streifen so angeordnet, daß sie an den Stellen sind, an denen die Spikes ausgestanzt werden. Mit den Spikes und der quer zur Längsachse verlaufenden Zähnung, wird die Halte­ kraft der Spikes und die Festigkeit der Verbindung erhöht.

Das hiermit eingeführte Verfahren und die Einrichtung ermög­ lichen es, die Zähnung auf der Planfläche der Spikes auf wirtschaftliche Art und Weise vorzunehmen.

Die Zähnung kann auch an den, den Spikelängen entsprechenden Teilabschnitten erfolgen, wie dies in Fig. 1 an dem rechten Teil der Spikeplatte gezeigt ist, an dem die Spikes noch nicht ausgestanzt sind.

Wenn die Zähnung auf einfache Weise mittels spanloser Verfor­ mung, wie Walzen oder Drücken, zur Aufführung kommt, wird die Festigkeit des Plattenmaterials bekanntlich erhöht, so daß auch diese Tatsache teilweise die Festigkeit der gefertigten Spikeplatte verbessert und damit möglicher­ weise ein dünneres Plattenmaterial verwendet werden kann. Folglich wird eine Einsparung an den Kosten für das Roh­ material erzielt.

Die Zähnung wird normalerweise nur auf der einen Seite der Platte ausgeführt, welches die Seite ist, an der die Spikes an der Spikeplatte auskragen. Dies wird aus dem Grunde so ausgeführt, damit das Stanzwerkzeug beim Ausstanzen des Spikes aus der Platte gleichzeitig die Zähnung auf einer Seite glättet. Um den Vorwärtstransport der ausgestanzten Platte ungehindert zu ermöglichen, wurde die Stanzphase so arrangiert, daß die Stempel 9 unterhalb und die Matrize 10 oberhalb angeordnet sind (Fig. 8), wodurch die Spikes nach außen auskragen und der ausgestanzte Streifen in die nächste Arbeitsposition bewegt werden kann, in der der Schnitt auf die gewünschte Länge mittels eines Schnittwerk­ zeuges 11 nacheinander erfolgt.

Für die Zähnung des Stanzschnitts ist das Zahnwerkzeug 12 an der Stanzmaschine oder davor, d. h. vor dem Stanzwerkzeug 8 angeordnet. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind an dem Zahnwerkzeug zwei Walzen 13 und 14, die in Lagern über Achsen in paralleler Anordnung zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse laufen. Mindestens eine der Walzen muß höhenverstellbar entsprechend der Dicke des Stanzstreifens sein, der zwischen den Walzen durchläuft. Ein ausreichender Druck in Richtung auf den durchlaufenden Stanzstreifen muß auf die Walzen ausgeübt werden, damit die Zähne des Zahnwerk­ zeuges in die Oberfläche der zu zähnenden Flächen eindringen können. Zu diesem Zweck sind Teile in der Einrichtung vorge­ sehen, die an sich bekannt sind. In einer vorteilhaften Aus­ führungsform ist die Walze 13 mit dem Zahnprofil oberhalb im Werkzeug und die profillose Gegenwalze unterhalb angeordnet (Fig. 8).

Das Zahnwerkzeug 12 kann auf einfache Weise derart ausgebil­ det sein, daß es gleichzeitig als Zuführeinrichtung für den Stanzstreifen verwendet wird, die den Stanzstreifen vor der Ablaufhaspel 6 dem Stanzwerkzeug 8 zuführt. Um den Stanzstreifen auszurichten, ehe dieser das Zahnwerkzeug erreicht, wird dieser durch eine Richteinrichtung 15 ge­ führt, die in ihrem konstruktiven Aufbau an sich bekannt ist und die aus mehreren aufeinanderfolgenden Walzen besteht.

Das Zahnwerkzeug 12 kann deshalb der Ausrichtwalzen-Kombination an deren Ausgang zugeordnet sein.

Um zu erreichen, daß das Zahnwerkzeug als Zuführvorrichtung arbeiten kann, besitzt es Antriebsteile, die das Walzenpaar stufenweise entsprechend der Länge der Vorschubbewegung dreht. Diese Teile sind hierin nicht gezeigt, da sie einen an sich bekannten konstruktiven Aufbau haben. Selbstverständ­ lich ist die Vorschubbewegung so ausgelegt, daß sie während des Rückfürhubes des Stanzwerkzeugs erfolgt und während des Arbeitshubes gesperrt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Zähnung auf der Zahnwalze derart ausgebildet, daß es aus einem Satz nebeneinanderliegend angeordneter Teile der Ummantelungen 13a und 13b besteht, die eine zahnartige Zähnung aufweisen. Diese sägezahnartige Verzahnung ist so ausgeführt, daß jedes zweite Teil 13a eine parallele Ver­ zahnung in der einen Richtung hat, und das Teil 13b dazwischen eine Verzahnung in entgegengesetzter Richtung. Die auf der Rückseite der Spikes aufgebrachte, sägezahnartige Zähnung ermöglicht in dieser Form das zwar leichte Eindringen der Spikes in das Holz, erhöht jedoch gleichzeitig die Haltekraft der Spikes in dem Holz gegen Herausziehen in Gegenrichtung. Damit wird eine Spikeplatte geschaffen, auf der die Reihen der Spikes abwechselnd die Verzahnung links bzw. rechts haben, wie dies in Seitenansicht gezeigt ist.

Gemäß der Erfindung kann die Ausführungsform einer Zahnwalze (Fig. 9) auf einfache Weise ermöglicht werden, indem diese aus Scheiben mit zentrischer Bohrung zusammengesetzt wird. Die Dicke der Scheiben entspricht dann dem Abstand der Spike­ reihen. Die Scheiben werden gehärtet, glatt poliert und auf einer gemeinsamen Achse befestigt und anschließend das Zahn­ profil aller Scheiben gemeinsam eingearbeitet. Danach wird die Befestigung der Scheibenkombination gelöst und jede zweite Scheibe umgedreht, so daß die sägezahnartige Zahnung neben­ einanderliegender Scheiben jeweils entgegengesetzter Richtung ist. Die Scheibenkombination wird dann wieder auf eine gemein­ same Achse aufgebracht und auf dieser, z. B. mittels einer Schraube, befestigt.

Die Zahnung auf der Walze kann relativ eng und flach sein. Eine Zahntiefe von etwa 0,2-0,5 mm sollte ausreichend sein und die Zahnteilung oder -steigung kann zum Beispiel 1-3 mm betragen (Fig. 10).

Die obig beschriebene Zahnwalze ist nur ein Ausführungsbei­ spiel für ein Zahnwerkzeug. Das Zähnen kann mittels einer anderen Art von Werkzeug selbstverständlich auch erfolgen. Eine Möglichkeit wäre ein Werkzeug, welches eine Kante hat, wie sie in Verbindung mit der Herstellung von Feilen ange­ wendet wird. Die Zähnung kann auch unter Anwendung eines spanabhebenden Verfahrens mittels eines geeigneten Werk­ zeugs erfolgen.

Das Verfahren und die Einrichtung in Hinsicht auf das Zahn­ werkzeug hängen natürlich von der Art und Weise ab, mit der die Spikes der Spikeplatte aus dem Stanzstreifen ausge­ stanzt werden sollen. Abweichend von dem oben beschriebenen Verfahren können die Spike-Ausschnitte mit ihrer Längsachse auch quer im Verhältnis zur Längsachse des Stanzstreifens angeordnet sein, so daß die aufzubringende Zähnung längs des Stanzstreifens verläuft, um sie quer zur Längsachse der Spikes auf diese aufzubringen. Folglich kann ein Zahn­ werkzeug verwendet werden, in welchem die Rillen in der gleichen Richtung laufen.

Es ist jedoch auch die Anwendung einer anderen Zähnung möglich, in welchem die Zähnung durch Druck mittels eines speziellen Zähnung-Gesenks erfolgt, wobei die Prägestempel die Zähnung an der Stelle des auszustanzenden Spikes vor dem Ausstanzen in den Stanzstreifen der Spikeplatte eindrücken. Dieses Werkzeug kann einen konstruktiven Aufbau derart haben, da es dem eigentlichen Stanzwerkzeug für das Ausstanzen der Spikes zugeordnet werden kann. Die Zähnung wird dann am Ende dieses Werkzeuges angeordnet, wobei das Ausstanzwerkzeug gegen eine Gegenmatrize mit planer Oberfläche arbeitet. Die Zähnung kann auch auf beiden Seiten des Stanzstreifens aufgebracht werden, insbesondere dann, wenn die Spikes eine Anordnung erhalten, daß sie abwechselnd nach der einen und der anderen Seite der Platte auskragen.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Zähnung des Spikeplatten-Rohmaterials schon im Hersteller­ werk im Rahmen der Fertigung desselben erfolgen oder andererseits in einem separaten Arbeitsgang, getrennt von der Stanzmaschine für die Spikeplatte.

Gemäß der Einrichtung und nach dem Verfahren kann die Phase der Zähnung bedeutend effektiver ausgeführt werden, indem der Stanzstreifen für die Spikeplatte kontinuierlich oder abschnittsweise Erhöhungen erhält, die nebeneinander längs des Stanzstreifens oder über die Länge der vorgesehenen Zähnung laufen, bis zu den Stellen, an denen die Spikes aus­ gestanzt werden. Diese Arbeitsphase wird vor der Zähnung ein­ geordnet und der Zweck ist, die Beanspruchung des Zahnwerk­ zeuges abzubauen. Die für die Verformung erforderliche Kraft zur Zähnung wird dadurch reduziert, im Vergleich zur Zähnung, die für einen planflächigen Stanzstreifen aufgebracht werden muß, bei welchem der Zahn des Werkzeugs in das zu formende Material auch an den Rändern des Schnittes oder den Form­ lippen eindringt. In der in Fig. 3 gezeigten Schnittansicht sind erhöhte Abschnitte 5 an dem Spikeplatten-Rohling 1 dargestellt, die um eine Plattendicke aus der Plattenebene überstehen. Diese Art der Formgebung kann in den Stanzstreifen mittels einer geeigneten und an sich bekannten Rillenwalze oder ähnlich eingebracht werden. Die Walzen können auf einer gemeinsamen Achse im erforderlichen Abstand zueinander ange­ ordnet sein.

Zusätzlich zu der Tatsache, daß die obig beschriebene Form­ gebung für erhöhte Abschnitte zur Zähnung die Arbeit der Verzahnung auf dem Stanzstreifen direkt erleichtert, hat dies auch indirekt eine vorteilhafte Auswirkung auf das Werkzeug, derart, daß die Verzahnung des Werkzeugs nunmehr gleichmäßig und kontinuierlich in Richtung der Achse erfolgt. Damit kann die Abnutzung des Werkzeugs durch Bewegen des Werkzeugs in Achsrichtung kompensiert werden, so daß der ungenutzte Teil des Werkzeugs immer noch schneidet. Dadurch wird die Nutzungsdauer des Werkzeugs länger, was in der Praxis wirtschaftlich von sehr großer Bedeutung ist. Außerdem können andere die Werkzeugtechnik betreffende Vorteile erzielt werden, abgesehen von der Erhöhung der Festigkeit und der Steifigkeit des Stanzstreifens selbst.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung, wird der Stanzstrei­ fen von der Haspel 6 der Maschine 7 zugeführt, die hier nur durch eine gestrichelte Linie in Umrissen dargestellt ist (Fig. 11). In dieser Einrichtung besteht die erste Stufe aus Richtwalzen 15, welchen die Profilwalzen 16 folgen, die auch als Prägeeinrichtung für das Einprägen von Her­ steller-Nummern und Markierungen eingesetzt werden können. Die Profilwalzen-Paare walzen das obig beschriebene Profil 5 in den Stanzstreifen. Nach diesem Arbeitsgang kommt das Werkzeug 12, welches die obig beschriebene Zähnung 4 aufbringt. Das Zahnwerkzeug kann ein Walzenpaar oder ein Schneidwerkzeug sein. Für den nächsten Arbeitsgang, das Ausstanzen der Spikes, sind zwei Walzen angeordnet, die Stempelwalze 17 und die Matrizenwalze 18, gegeneinander rotierend, annähernd be­ rührend, und über den Umfang Stempel 9 und Matrizen 10 mit gleichem Abstand entsprechend dem Abstand der Spikereihen voneinander angeordnet, so daß beim Rotieren der Stempel- und Matrizenwalze mit konstanter Drehzahl und in Verbindung miteinander die Stempel und Matrizen exakt aufeinander treffen. Der Stanzstreifen 1 der Spikeplatten wird zwischen der Stempel- und der Matrizenwalze mit gleicher Geschwindigkeit hindurch­ geführt. Damit erfolgt das Ausstanzen der Spikes kontinuierlich ohne irgendwelche Hubbewegungen. Die Spikes werden mit Ausnahme ihrer Fußenden, die mit dem Stanzstreifen verbunden bleiben, aus der Platte ausgestanzt. Das Auskragen der Spikes aus der Plattenfläche wird durch entsprechende Formgebung des Stempels und der Matrize erzielt, die der Form des Spikefußes ent­ spricht.

Die Rotation der Walzen erfolgt mittels geeigneter Transmis­ sionen, zum Beispiel einem Zahnradgetriebe. Die für das Ausstanzen der Spikes verwendeten Stempel und Matrizen sind in Reihen um den Umfang der Walzen angeordnet, in einem Abstand voneinander, der dem Abstand der Spikereihen entspricht.

Die Spikereihen der Spikeplatte gemäß Fig. 1 sind hauptsächlich vertikal in Relation zur Länge des Stanzstreifens angeordnet. Danebenliegende Spikes öffnen nach den entgegengesetzten Seiten. Durch diese Anordnung kann die Beanspruchung gleich­ mäßiger auf der Platte verteilt werden.

Dieser Aufbau ist vorteilhaft für die Einrichtung und die Unterhaltung des Werkzeugs.

Die Spikereihen können selbstverständlich auch so angeordnet sein, daß sie diagonal über den Streifen führen. Folglich werden auch die Reihen der Stempel und Matrizen entsprechend diagonal auf den Walzen 17 und 18 angeordnet. Der Vorteil der Diagonalreihen-Anordnung liegt primär darin, daß die Beanspruchung der Werkzeuge gleichmäßiger verteilt ist, da die Werkzeuge der Reihe zu verschiedenen Zeitpunkten in die Schnittposition kommen.

Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung der Werkzeuge, in der die Stempel und die entsprechenden Matrizen auf gegen­ einander rotierenden Walzen angeordnet sind und zwischen denen hindurch der Stanzstreifen bewegt wird, ist der, daß die Nutzungsdauer der Werkzeuge beträchtlich erhöht wird. Außerdem sind Schwingungen und Geräusche durch die plötz­ lichen Schläge einer sich auf- und abbewegenden Stanze, die eine schädigende Auswirkung auf das Umfeld, das Per­ sonal und Maschinen und Ausrüstungen haben, nicht mehr vor­ handen. Darüber hinaus ist es im Vergleich zu früheren Kon­ struktionen ein großer Vorteil, daß eine mehrteilige, viel­ schichtige Produktion pro Zeiteinheit damit erreicht wird, da der Stanzstreifen kontinuierlich vorwärts bewegt wird. Anbetracht der Qualität des Prokukts ist dies von immenser Bedeutung.

Der konstruktive Aufbau des obig beschriebenen rotierenden Stanzwerkzeuges ist in den Fig. 12 und 13 ausschnittlich eingehender dargestellt, die Stempelwalze 17 ist unterhalb und die Matrizenwalze 18 oberhalb angeordnet. Zur besseren Übersicht ist nur eine Reihe von Stempeln und Matrizen in der Figur dargestellt. Der Durchmesser der Walzen 17 und 18 hat ausreichend groß zu sein, um den Kontaktwinkel (Auftreffwinkel) klein zu halten, wenn das Stanzwerkzeug in Kontakt mit der Ober­ fläche des Stanzstreifens kommt.

Die Stempelwalze kann konstruktiv einfach aufgebaut sein, derart, indem sie sich aus Befestigungsscheiben 10 und da­ zwischen angeordneten Zwischenscheiben oder Platten 20 zu­ sammensetzt, die auf einer gemeinsamen Achse, durch zum Beispiel eine Schraubenverbindung, befestigt sind. Die Dicke der Scheiben 19 und 20 wird durch den seitlichen Abstand zwischen den Stempeln bestimmt. Für die Befestigung der Stempel sind radial ausgerichtete Einschnitte 21 um den Umfang der Scheibe 19 gleichmäßig angeordnet. Die Einschnitte 21 haben relativ enge Paßtoleranzen, damit die Stempelschäfte mit einer ausreichenden Genauigkeit eingepaßt werden können. In Verbindung mit den Einschnitten können zur paßgenauen Festlegung der Stempel Mittel vorgesehen werden, die jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, da es eine all­ gemein übliche und verwendete Konstruktion für den Einsatz in Werkzeugen ist. Die Festlegung der Stempel in den Ein­ schnitten kann in diesem Fall so erfolgen, indem die gesamte Stempelreihe mittels eines durchgehenden Schraubbolzens erfolgt, wie er als Beispiel in Fig. 13 als gestrichelte Linie 22 eingezeichnet ist. Die Dicke oder Breite ist aus diesem Grunde geringfügig größer als die Dicke der Scheiben 19, um die Stempel zwischen den Scheiben 20 festzulegen.

Die Befestigungswalze 18 für die Matrizen kann im Prinzip einen ähnlichen konstruktiven Aufbau haben, sie besteht daher auch aus einem Satz Befestigungsscheiben für die Matrizen und dazwischen liegenden Zwischenscheiben. Entsprechend einer sehr einfachen Ausführungsform (Fig. 12 und 13) besitzt die Matrizenwalze nicht eine normalerweise zugeordnete separate Gegenwalze, die eine der Querschnittsform des Stempels entsprechende Ausnehmung haben müßte, vielmehr bestehen die Matrizen einfach aus mehreren Scheiben 23 und dazwischen angeordneten Zwischenscheiben 24, die in Gruppen auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, und die nächst der Umfang­ fläche mittels Bolzen in Anordnung parallel zur Achse mitein­ ander befestigt sind. Die Zwischenscheiben 24 sind im Durch­ messer geringfügig kleiner als die Matrizenscheiben 23, und diese sind um etwa einen Schnitt-Spielraum dicker als die Breite der Stempel. Folglich werden die Matrizen um den Umfang der Matrizenscheiben geformt, jede einzelne an dem Einschnitt zwischen den benachbarten Scheiben, in welche der Stempel in der Schnittphase reicht. Da die Schnitte bei der Spikeplatte so nahe beieinander liegen, ist diese Form einer einfachen Matrize völlig ausreichend, obwohl der Einschnitt längs offen ist. Die Matrizenscheiben sind um den Umfang gehärtet und das Schärfen durch Schleifen erfolgt einfach mittels eines zylindrischen Schleifers. Die beschriebene Werkzeugkonstruktion ist sehr vorteilhaft, hinsichtlich der Unterhaltung, da sie einfach wieder durch Schleifen geschärft werden kann und da die Installation nicht übermäßige Genauigkeit erfordert.

In Fig. 12 ist auch das Arbeiten des Stempels in der Stellung dargestellt, in der der Spike der Spikeplatte ausgeschnitten wird und wenn er auf die Platte während der Rollbewegung auftrifft. Die Schnittphase des Stempels ist auf einfache Weise abgeschrägt ausgeführt, derart, daß der Schnitt von der Spitze des Spikes aus beginnend ausgeführt wird. Danach setzt sich der Schnitt in Richtung des Fußes des Spikes während der gemeinsamen Rollbewegung des Stempels und der Matrize fort und am Ende des Schnitts wird der Spike in eine nahezu aufgerichtete Stellung in Relation zum Stanz­ streifen gedreht.

Gemäß einer in den Fig. 4 bis 7 gezeigten, besonderen Ausführungsform werden die Spikes der Spikeplatte derart ausgestanzt, daß aus der gleichen Schnittöffnung zwei Spikes geformt werden) nämlich ein langer 2a und ein kurzer Spike 2b. Die Spitzen der Spikes sind deshalb, wie aus den Figuren ersichtlich, in unterschiedlichen Richtungen abgeschrägt. Mit den Spikes unterschiedlicher Länge an gegenüberliegenden Stellen ist die benötigte Eindrückkraft für die Spikeplatte zur Herstellung einer Verbindung gleichmäßiger verteilt, so daß das Eindrücken ohne Schwierigkeiten erfolgt. Die Querschnittsform gemäß der Fig. 5-7, konvex in Richtung auf die Zähnung erhöht die Steifigkeit der Spikes und ver­ bessert deren Haltekraft.

Das Ausstanzen der Spikes nach einem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt auf einfache Weise mittels der in den Fig. 14 - 16 dargestellten Stempel. Eine schräg verlaufende, abgestufte Schnittkante 25 ist an der Stirnkante des Stempels angeformt, die in der ersten Schnittphase einen Schrägschnitt ausführt, durch den die Spitze des Spikes geformt wird. Danach führt die Schnittkante 26 an der äußeren Seite der Stirnfläche des Stempels die langen Seiten­ schnitte für den langen Spike 2a aus und die angeformte Fase 27 biegt den Spike in Verbindung mit dem Endteil der Schnitt­ kante 26 nach außen. Das Ausstanzen des kurzen Spikes 2b beginnt kurz nach dem Spike 2a-Schnitt, da die diesen Schnitt ausführenden Schneidkanten 28 infolge der Höhendifferenz erst nach dem Schnitt der Schneidkanten 26 zum Eingriff kommen. In Verbindung mit den Schneidkanten 28 ist auch eine Fase 29 vorgesehen, die den Spike in der Endphase des Schnittvorganges nach außen dreht. Die Fase des Stempels zwischen den Schneid­ kanten 26 und 28 kann auf einfache Weise entsprechend eines konvexen Querschnitts des Spikes auch konvex ausgebildet sein.

Nachdem die Spikes zwischen den miteinander rotierenden Stempel- und Matrizenwalzen geformt sind, und der Stanz­ streifen sich mit entsprechender Geschwindigkeit bewegt, ist die nächste Phase die Ausrichtung der Spikes, die möglicherweise schräg stehen. Die Ausrichtung erfolgt mittels einem Walzenpaar, dessen eine Walze 30 zylindrische Form hat und dessen andere Walze 31 quer verlaufende Rillen ähnlich den Zähnen eines Zahnrades besitzt, mit einer evol­ venten Oberfläche, in der die Zahnrillen jedoch enger beiein­ ander sind. Die Abstände entsprechen dem Abstand zwischen den Spikereihen. Wenn die Spikes auf die Zahnrillen auftreffen, werden sie zumindest auf die annähernd aufgerichtete Stellung in Relation zur Plattenoberfläche ausgerichtet.

Nach dem Ausrichten der Spikes erfolgt das Ablängen der Stanzstreifen auf die gewünschte Länge. Dies wird einfach mittels eines Schnittwalzen-Paares mit den Walzen 32 und 33 oberhalb und unterhalb des Streifens durchgeführt, beide Walzen besitzen gegenüberliegende Schnittkanten 34 und 35 um den Umfang im Abstand angeordnet entsprechend der ge­ wünschten Länge. Die Kanten sind derart angebracht, daß sie, während das Walzenpaar mit konstanter Drehzahl ent­ sprechend der Vorwärtsbewegung des Stanzstreifens rotiert, in querschneidenden Eingriff miteinander kommen, so daß die Spikeplatte entsprechend abgeschnitten werden kann. Die Walzen können wenn notwendig, ausgetauscht werden. Selbst­ verständlich kann auch eine bekannte andere Werkzeug-An­ ordnung als Schnittwerkzeug eingesetzt werden.

Es ist klar, daß die Konstruktion, das Herstellungsver­ fahren und die Einrichtung dazu gemäß der Erfindung für die Herstellung vieler Typen von Spikeplatten nach der Er­ findung geeignet sind.

In den Fig. 17 und 18 sind zwei weitere Spikeformen der Spikeplatte dargestellt, auf deren Herstellung die Erfindung Bezug nimmt. In bezug der Festigkeit der Spikeplatte ist es vorteilhaft, wenn diese Konstruktionen dann verwendet werden, wenn zwei oder mehrere Spikes aus der gleichen Stanzöffnung geformt werden. Es ist einfach, bei diesem Konstruktionen Zähnungen auf den Spikeflächen nach obigen Darlegungen aufzubringen. Damit ist es möglich, Spikeplatten zu fertigen, deren massive Flächen zwischen den Öffnungen breiter sind, so daß die Scherfestigkeit gegenüber üblichen Konstruktionen wesentlich erhöht ist.

Die Spikeplatte gemäß der Erfindung, das Herstellungsver­ fahren und die Einrichtung zur Fertigung können variieren innerhalb der anliegenden Patentansprüche.

Claims (8)

1. Spikeplatte zur Verwendung als ein Verbindungselement zum Verbinden von Holzbauteilen, insbesondere in Verbindung mit Deckenverlattungen, bestehend aus einer Basisplatte, bei der mindestens auf einer Seite ein Satz Spikes oder dgl. auskragt, die durch Drucken der Spikeplatte in die zu verbindenden Holzteile eindringen, wobei die Spikes durch Ausstanzen aus Stahlblech derart hergestellt sind, daß die Spikes während des teilweisen Ausstanzens aus dem Stanzblech geformt sind, zwei aus der Ober- und Unterseite des Stahlbleches gebildete Oberflächen aufweisen, in eine annähernd rechtwinklig ausgerichtete Position bezüglich der Oberseite des Stanzbleches gedreht sind und mit ihrem Fußteil dabei mit dem Stanzblech verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Oberseite des Stahlblechs gebildete Oberfläche der Spikes (2) Zähne (4) aufweist und daß die Spikes (2) im Querschnitt konvex bezüglich der Oberfläche mit den Rahmen (4) ausgebildet sind.

2. Spikeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spikes (2) auf erhöhten Abschnitten (5) angeordnet sind, die längs des Stanzbleches verlaufen und die leicht erhöht über der Ebene der Plattenfläche sind.

3. Verfahren zur Herstellung von Spikeplatten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stanzstreifen (1) zunächst länglich erhöhte Abschnitte (5) eingeformt werden, wodurch die Fläche des Stanzstreifen (1) leicht erhöht über der Stanzstückebene ist, und daß aus diesen Abschnitten (5) die Spikes geformt werden und daß auf die Abschnitte (5) Zähne (4) mittels einer spanlosen Verformung, wie Rollen oder Drücken, oder mittels eines speziellen, spanabhebenden Werkzeugs quer in Relation zum Stanzstück aufgebracht werden.

4. Verfahren zur Herstellung der Spikeplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnung (4) auf kontinuierlichen Abschnitten aufgebracht ist.

5. Verfahren zur Herstellung der Spikeplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnung (4) nacheinander in Phasen entsprechend der Längen der Spikes aufgebracht ist.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (12) zum Zähnen des Stanzstreifens (1) so angeordnet ist, daß sie gleichzeitig als Zuführeinrichtung für den Streifen arbeitet, um diesen dem Stanzwerkzeug (8, 17, 18) und ferner dem Schneidwerkzeug (11, 32, 33) zuzuführen, und daß der Stanzstreifen (1) vor der Vorrichtung zum Zähnen (12) ein Profilwerkzeug (16) durchläuft, das die erhöhten Abschnitte (5) in den Streifen formt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung kontinuierlich mit annähernd konstanter Geschwindigkeit arbeitet und Stempel (9) und die Matrizen (10) für das Ausstanzen der Spikes über den Umfang rotierender Walzen (17, 18) angeordnet sind, die mit derselben Geschwindigkeit rotieren, wie der Stanzstreifen bewegt wird, so daß die Stempel (9) und die Matrizen (10) während der Rollbewegung gegeneinander wirken, wodurch die Spikes (2) der Spikeplatte ausgeschnitten und geformt werden.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für das Ausrichten der Spikes (2) zwei Walzen (30, 31) angeordnet sind, von denen die eine Walze (30) eine zylindrische Form hat, und die andere Walze (31) als Zahnrad ausgebildet ist, in dem die Zahnzwischenräume eine evolvente Fläche haben.