Die Erfindung betrifft einen Holzbalken für Blockhäuser od. dgl., der zur Ausbildung einer Eck erbindung mit über- kreuzenden Nachbarbalken einen durch längsseitige Aus¬ sparungen gebildeten Verbindungsbereich mit verringerter Höhe und Breite aufweist, sowie eine Bearbeitungsmaschine zu dessen Herstellung.

Für die Herstellung von Blockhäusern werden ausgesparte Holzbalken verwendet, wobei die Aussparungen entweder direkt am Ende vorgesehen sind und dann einen selbst¬ sperrenden Verbund ergeben, wenn eine ebene oder ge¬ krümmte Kei If lächenverzi nkung hergestellt wird. Es ist aufgrund einer einfachen maschinellen Herstellung ebenso bekannt, Kopfstücke der Holzbalken jeweils über die Ecke überstehen zu lassen, wobe an beiden Lagerflächen Nuten vorgesehen werden, die sich jewei ls über ein Viertel der Balkenhöhe erstrecken, sodaß zwei Nuten übereinander liegender Holzbalken der einen Seite den verbleibenden, die Hälfte der Balkenhöhe umfassenden Kern eines Nachbar¬ balkens aufnehmen.

Aus der EP-A-157161 ist weiters ein Holzbalken bekannt, der im Eckverbindungsbereich eine querverlaufende Nut in der oberen LagerfLäche und in den beiden Seitenflächen Aussparungen aufweist, die so dimensioniert sind, daß das verbleibende Verbindungsstück des einen Holzbalkens in die Nut in der Lagerfläche eines kreuzenden zweiten Holz¬ balkens eingesetzt werden kann. Die Bearbeitungsmaschine weist einen quer zum Holzbalken bewegbaren Fräser zur Ausbildung der Nut und ein senkrecht zum Holzbalken ver¬ schiebbares weiteres Fräserpaar auf.

Maschinell sind bisher nur rechtwinklige Eckverbindungen ausführbar, und schief inkl ge Ecken würden nur mit

hohem händischen Arbeitsauf and erzeugbare Sonderaus¬ führungen darstellen. Für eine rationelle schief in lige Ξcksnausbi Idung werden daher bisher Behe lfs Lösungen ver¬ wendet, die keinen direkten Eckverbund aufweisen. So ist beispielsweise aus dem DE-U-84 05 913 ein Blockbohlen- saunahaus bekannt geworden, bei dem an zyl ndrischen Eckpfeilern Nutprofile befestigt werden, die die waagrechten Holzbalken aufnehmen, sodaß unterschiedliche Eckwinkel herstellbar sind.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, einen maschinell in einfacher Weise gefertigten Holzbalken sowie eine maschinelle Ausrüstung zur Verfügung zu stellen, die die Erstellung von Wänden mit einem belie¬ bigen Innenwinkel ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß indestens eine Lagerfläche des Holzbalkens eine Bohrung und beide Seitenflächen je eine über die Höhe durchgehende Nut aufweisen, die in die Bohrung offen ist, und deren Seiten¬ wände in einander in der Bohrachse schneidenden Ebenen liegen. Unter einem Holzbalken ist dabei sowohl ein Vollholzbalken, als auch ein Langgestreckter Ersatz¬ bauteil zu verstehen, der z.B. im Eckverbindungsbereich mehrsc ichtig aus Brettern verleimt und in dem in den übrigen Bereichen zumindest eine Brettersehi cht zumin- dest teilweise durch Isolierstoff ersetzt ist.

Der oben erwähnte Innenwinkel wird dabei 45 kaum unter¬ schreiten, er wird andererseits aber auch mehr als 150 überschreiten. In der Praxis werden die Wände bevorzugt Innenwinkel zwischen 60 und 135 einschließen.

Die erfindungsgemäßen Merkmale sind nun bei jedem ge¬ wünschten Innenwinkel- gegeben, wobei die einzige variable Größe in jenem Winkel liegt, den die Symmetrieebene der Nuten m t der Senkrechten zur Längsmittelebene des Holz-

balkens einschließt. Dieser Winkel entspricht, wenn, wie bevorzugt vorgesehen, die Seitenwände zueinander senk¬ recht ausgerichtet s nd, der halben D fferenz zwischen dem gewünschten Innenwinkel der Wände und 90 , d.h. für einen gewünschten Innenwinkel von 60 schließt die Symmetrieebene der Nuten mit der Senkrechten zur Längs¬ mittelebene des Holzbalkens einen Winkel von 15

(= _— ^■ ) _e Q _r einen gewünschten Innenwinkel von 120 ebenfalls einen Winkel von 15 (= - _j —) und für einen gewünschten Innenwinkel von 135 einen Winkel von 22,5

135-90 (= = ) ein. Dabei gilt diese Wi nke Labwe i c ung von der Senkrechten als absoluter Betrag, da ein mathema¬ tisches Vorzeichen nur die Zuordnung zur inneren oder äußeren Seitenfläche des Holzbalkens bedeuten würde. Für die Herstellung rechtwinkliger Blockwände ergibt sich für die Symmetr eebene keine Winkelabweichung von der Senιkrech_ten .(Jd.h. 90-=90° = _ft 0o.) .

Um vor allem bei Grenzwinkeln des sinnvollen Innenwinkel¬ bereiches die Schwächung der Holzbalken so gering als möglich zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, daß der

Durchmesser der Bohrung der Dicke des Holzbalkens ent¬ spricht.

Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß jede Nut im Anschluß an den in die Bohrung offenen Abschnitt einen gekrümmten Boden aufweist, dessen Krümmungsradius dem Radius der Bohrung entspricht. Damit wird ein exakter Paßsitz zwischen den einzelnen Holzbalken erzielt, sodaß eine feste, praktisch luftdichte Eckverbi ndung entsteht. Es wäre aber auch denkbar, den Boden der Nuten, d.h. die verbleibende Fläche des Verbindungsbere ches eben aus¬ zubilden, sodaß beim übereinandersetzen der Holzbalken jeweils zwischen der ebenen Fläche des Verbindungsbe¬ reiches des einen Holzbalkens und der Bohrungsseiten¬ wand des zweiten Holzbalkens ein Hohlraum mit Kreis- segmentquerschnitt verbleibt. Auch andere Möglichkeiten

sind denkbar, solange die Bedingung erfüllt ist, daß der Krümmungsradius des Nutenbodens nicht kleiner als dar Radius αer Bohrung ist.

Ist nur in einer Lagerfläche eine Bohrung vorgesehen, so nimmt diese bei maschineller Herstellung vorzugsweise jeweils die halbe Höhe des Holzbalkens ein, wodurch eine einseitige Schwächung des Holzbalkens stattfindet. Bevorzugt ist daher vorgesehen, daß in beiden Lager¬ flächen des Holzbalkens e eine zylindrische Bohrung vorgesehen ist, die ein Viertel der Höhe des Holzbalkens umfaßt. Der die halbe Höhe des Holzbalkens umfassende Verbindungsbereich liegt damit in Balkenmitte.

Die Lagerflächen der Holzbalken sind meist mit Nuten und Federn, bzw. Nuten und Stegen versehen. Diese Abstufung kann auch im Bereich der Eckverbindung erzielt werden, wenn die Bodenfläche jeder Bohrung abgestuft ist.

Wie oben dargelegt, ist jeder Innenwinkel nur von der Abweichung der Nuten von der Senkrechten abhängig, so¬ daß eine erste, einfachste Ausführung einer Bearbeitungs- maschine für einen Holzbalken ein axial verschiebbares Bohrwerkzeug und einen um die Bohrachse verdrehbaren Fräskopf aufweist, der einen außerhalb der Bohrachse parallel verschiebbaren Nutenfräser trägt. In einer bevorzugten Ausführung trägt der Fräskopf jedoch zwei einander gegenüberliegende Nutenfräser, die einzeln oder gemeinsam parallel zur Bohrerachse ver¬ schiebbar sind.

Dabei beträgt der maximale Schwenkwinkel des Fräskopfes für den erwähnten, sinnvollen Innenwinkelbereich ent- sprechend den angeführten Rechenbei spi e len nur 30 beiderseits seiner für die rechtwinklige Eckverbindung notwendigen Grundstellung.

Für die Ausbildung einer Bohrung in jeder Lagerfläche ist die Bearbeitungsmaschine um ein zweites Bohrwerkzeug erweitert, wobei die beiden Bohr erkzeuge in der Bohr¬ achse einander gegenüberliegen. Dabei ist bevorzugt wei- ters vorgesehen, daß ein Bohrwerkzeug den verdrehbaren Fräskopf mittig durchsetzt.

Besteht jeder Nutenfräser aus einem einstückigen, rotie¬ renden Werkzeug, so weist seine bevorzugte Ausführung, die zu einer minimalen Schwächung der Holzbalken führt, eine Erzeugende auf, die aus einem einen Vi erte lk re s- bogen umfassenden konkaven Mittelabschnitt, dessen rümmungsradius dem Bohrerradius und der halben Dicke des Holzbalkens entspricht, und aus beidseitig senkrecht anschließenden geraden Abschnitten besteht. Ein Paar von Bohrwerkzeugen zur Herstellung einer abge- stufen Bodenfläche jeder Bohrung weist gegengletch abgestufte Sti rnflächen auf.

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der bei liegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionszeichnung vier überei nanderstehende

Holzbalken,

Fig. 2 - 4 Draufsichten auf Eckve rbi ndungen mit drei verschiedenen Innenwin eln,

Fig. 5 schematisch eine Seitenansicht wesentlicher Tei le einer Bearbeitungsmaschine,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI - VI der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 6 durch eine weitere Ausführung einer Bearbeitungsmaschine, und

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine damit hergestellte

Eck e rbi ndung .

In Fig. 1 sind Endbereiche von vier Holzbalken 1 gezeigt, die für eine Eckverbindung ausgebildet sind. Jeder Holz- t-al en 1 we st unter Beibehaltung eines über die Ecke überstehenden Kopfstückes 8 an jeder horizontalen Lager- fläche 2 eine Bohrung 3 auf, die ein Viertel der Höhe des Holzbalkens 1 umfaßt, und deren Durchmesser der Dicke des Holzbalkens 1 entspricht.

In beiden vertikalen Seitenflächen 4 sind über die gesamte Höhe durchgehende Nuten 5 vorgesehen, deren Seitenwände mit 7 beziffert sind. Da der Durchmesser der Bohrung 3 der Dicke des Holzbalkens 1 entspricht, verbleibt ein Boden 6 der Nut 5 nur in der itte über die halbe Höhe des Holzbalkens, wobei der Boden 6 eine Flä-che des Verbindungsbere ches darstellt, die erhaben gekrümmt ist. Die Krümmung folgt dabei der Z linderfläche der Bohrungen 3, d.h. der Verbi ndungsb.erei*ch erscheint nach Herstellung der Bohrungen 3 und beider Nuten 5 als voller Zylinder. Wie vor allem aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich, verlaufen die Seitenwände 7 der Nuten 5 in Axialebenen der Bohrungs-* achse 10 und sind zueinander rechtw nkelig.

Durch diese Ausbildung wird ein beliebiger Innenwinkel zwischen den Blockwänden wählbar, ohne daß auf eine maschinelle Bearbeitung verzichtet werden muß. Beispiele dafür ze gen die Fig. 2 bis 4. In Fig. 2 st eine "nor- male" rechtwinklige Eckverbindung gezeigt, in der die Symmetrieebene 9 der Nuten senkrecht zur Längsmittel¬ ebene 18 des Holzbalkens 1 verläuft, wobei die beiden Ebenen 9, 18, einander in der Bohrungsachse 10 kreuzen. Der Winkel zwischen den beiden Ebenen 9, 18 entspricht dem Innenwi nke l y- , d.h. beide sind 90 .

In Fig. 3 ist eine Eckverbindung dargestellt, in der der Innenwinkel 0< = 60 ist. Die Symmetrieebene 9 der Nuten 5 ist hiezu um den Winkel ß um die Bo rungsachse 10 verdreht, wobei der Winkel & die halbe Differenz zwischen

den Innenwinkel v- und 90° darstellt (2/3 = 90°- y*, bzw.

- ß ~ X ~ O ⁰ - ¹ - ^" " ^{Π F "} ■ 9• 3 somit 15 . Dies trifft auch füreinen

Innenwinkel y<_ von 120 zu. Die Symmetrieebene 9 verläuft dadurch zur Längsmittelebene 18 selbst, in einem Winkel von 75 bzw. 105 .

In Fig. 4 ist eine sehr stumpfe Eckverbindung gezeigt. Dort beträgt der Winkel -«_■ 135 , woraus sich ein Winkel von 22,5 erg bt.

Die Symmetrieebene 9 schließt in dieser Ausfü rung einen WWiinnkkeell vvoonn 6 655,,55 bbzzww.. 112,5 mit der Längsmi t e lebene 18 des Holzbalkens 1 ein.

Zur Wahl eines gewünschten Innenwinkels -»* ^• ist somit nur eine Schwenkung der Symmetrieebene 9 um die Bohrachse 10 erforderlich, woraus sich eine sehr einfach , insbeson ere aus den Fig. 5 und 6 ersichtliche Bearbei ung ergibt.

Eine Bearbeitungsmaschine -umfaßt demzufolge ein Paar von Bohrwerkzeugen 11 zur Herstellung von Bohrungen 3 in den beiden Lagerflächen 2 des Holzbalkens 1. Die beiden koaxialen Bohrwerkzeuge 11 sind in Richtung der Doppel- pfeile B verschiebbar. Um die Bohrachse 10 ist ein Fräs¬ kopf 12 verdrehbar, wobei, wie oben ausgeführt, auch bei extremen Innenwinkeln • ^■ der Schwenkwinkel /?> verhältnis¬ mäßig klein bleibt. Der Fräskopf 12 ist mit einer mittigen Öffnung 16 versehen, durch die ein Bohrwerkzeug 11 geführt ist, und trägt zwei Nutenfräser 13, die einzeln oder ge¬ meinsam oder zusammen mit dem Fräskopf 12 in Richtung des Doppelpfeiles A parallel zu den Bo rwerkzeugen 11 ver¬ schiebbar sind, und zur Herstellung der Nuten 5 in den Seiten lächen 4 des Holzbalkens 1 dienen.

Die Anordnung der Nutenfräser 13 und ihrer Drehachsen 17 für die Nutenpaare der beiden Holzbalken 1 ist auch in den Fig. 2 bis 4 angedeutet. Die beiden Nutenfräser 13 liegen diametral zur Bohrachse 10 einander gegenüber und

weisen jeweils eine Erzeugende auf, die sich aus einem den Boden 6 der Nut 5 bestimmenden vi erte I re i sbogen- för igen Abschnitt 14, wobei dessen Radius dem Rad us der Bohrwerkzeuge 11 entspricht, und aus beidseitig an- schließenden geraden Abschnitten 15 zusammengesetzt ist, die zueinander im rechten Winkel verlaufen und die Seitenwände 7 der Nut 5 bestimmen. Vor allem aus ig. 5 ist ersichtlich erkennbar, daß in allen verschwenkten Stellungen des Fräskopfes 12 die Seitenwände 7 unter- schiedliche Winkel zur Seitenfläche 4 und unterschied¬ liche Breiten aufweisen. Die Erzeugende könnte im Abschnitt 14 aber auch eben ausgebildet sein, wodurch sich beim Zusammenfügen der Holzbalken 1 kleine Hohlräume mit Kreis¬ segmentquerschnitt ergeben.

Die Bearbeitung aller Holzbalken zweier schiefwinklig aneinanderstoßender Seitenwände kann in derselben Ein¬ stellung des Fräskopfes erfolgen, da die erforderliche Gegengleichheit durch Verdrehen der Holzbalken 1 um die Längsachse erreicht werden kann.

in Fig. 7 ist ein Schnitt einer Variante dargestellt, in der der Boden der Bohrungen 3 abgestuft ist. In der Ober¬ seite ist eine hochstehende Stufe 19 und an der Unterseite eine Vertiefung 20 gezeigt. Zur Ausbildung derartiger Bohrungen geeignete Bohrwerkzeuge 21 weisen gegengleiche St rnflächenabstufungen auf. Die dadurch erzeugbare Eck¬ ver indung ist in Fig. 8 in einer der Fig. 3 entsprechen¬ den Darstellung gezeigt.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Holzbalken ergibt sich abgehend von den bisher rein rechtwinkligen Konstruktionen eine Bereicherung der Gestaltungsmögl chkeiten insbeson¬ dere im Blockhausbau, indem beispielsweise vorspr ngende Erker, Abschrägungen, Nischen usw., gegebenenfalls auch völlig schiefwinklige Bauten ausführbar sind.