Was ist Zahnklebung und wie wird sie erreicht?

In letzter Zeit verwende ich den Ausdruck "Zähne einspleißen", wenn ich darüber spreche, wie ein Stück Holz "erweitert" werden kann. Das ist eine weit verbreitete Methode, und ich denke, man sollte mehr darüber sagen. Über andere Verbindungen wie die Schwalbenschwanz ist viel mehr in aller Munde, vielleicht weil sie spektakulärer ist und von denjenigen, die die Holzbearbeitung als Kunst betrachten, häufig verwendet wird. Aber die Keilzinkung, obwohl sie zur Herstellung wichtiger Rohlinge wie massive Platten und Lamellenbalkenwo die Anforderungen an die Festigkeit sehr hoch sind, wird nicht so gefördert. Aber jetzt ist seine Zeit gekommen.

Holzverbindungen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: abnehmbare und nicht abnehmbare Verbindungen. Ich glaube nicht, dass ich erklären muss, was die einzelnen Kategorien bedeuten, die Namen sind so selbsterklärend wie möglich. Für jede Kategorie gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Verbindung herzustellen. Die Zahnverbindung fällt in die Kategorie der nicht abnehmbaren Verbindungen und gilt als die stabilste Verbindung der Länge nach. Sie besteht nicht nur aus zwei bearbeiteten Holzstücken, sondern auch aus dem Leim, dessen Eigenschaften die Leistung der Verbindung beeinflussen. Ein keilgezinktes Holzstück ist stabiler als ein gleich großes, aber einteiliges Stück, da die Spannungen im Holz beseitigt werden. Infolgedessen verdreht oder verbiegt sich das Holz nicht mehr, und die Gefahr von Rissen ist gebannt, weil schwache, fehlerhafte Stellen beseitigt wurden.

Ich habe Ihnen gesagt, dass dies die stabilste und stärkste Verbindung der Länge nach ist. Aber warum ist sie stärker als eine Verbindung mit flachen Enden? Weil mit dem Aufkommen der Spleißzähne die Art der Verklebung im Vergleich zur Stumpfverklebung völlig verändert wurde:

• wird die Kontaktfläche viel größer,
• Die Verklebung erfolgt nicht am Ende der Faser, sondern parallel zur Faser.

Die zu verbindenden Holzstücke werden an den Enden so bearbeitet, dass ein Zickzack-Profil entsteht, das an Zähne (oder Finger, im Englischen wird die Verbindung als Fingergelenk- Keilzinkenverbindung). Die Zähne der beiden Enden müssen perfekt übereinstimmen, um eine gute Verbindung zu erreichen. Wenn eine Seite längere Zähne hat, hat der Kleber keinen Platz, weil sie die Delle erzwingen würden. Dies führt zu einer schwachen Verbindung, die versagen kann. Wenn die Zähne kürzer sind, kann es zu Löchern in der Klebefuge oder zu einer größeren Kleberansammlung kommen, die unschön aussieht.

Die Geometrie der Verbindung ist sehr wichtig, weshalb sie heute mit hochpräzisen Werkzeugen (Fräsern) hergestellt wird. Dies ist von Hand nur schwer möglich, eine Abweichung von einem Zehntel mm kann zu einer fehlerhaften Verbindung führen. Je nach verwendetem Fräser können die Zähne länger oder kürzer, dicker oder dünner gemacht werden. Es ist gut zu wissen, dass eine Verbindung mit längeren Zähnen stärker ist als eine mit kürzeren Zähnen, genauso wie eine Verbindung mit dünneren und mehr Zähnen stärker ist als eine mit dickeren und weniger Zähnen.

In Fabriken, in denen Massivholzplatten oder Leimbinder hergestellt werden, ist das Zusammenfügen von Holzstücken zu langen Elementen Teil des Produktionsprozesses. Deshalb gibt es spezielle, manchmal automatisierte Anlagen, die diese Aufgabe übernehmen. Die Phasen eines solchen Prozesses sind wie folgt:

• Auswahl und Vorbereitung des Materials
• Zahnbildung
• Klebstoffauftrag
• Ausrichten und Verpressen der Enden der Elemente
• Klebstoffaushärtung

Auswahl und Vorbereitung des Materials umfasst die Beseitigung von Holzfehlern und das Richten der Enden für das Fräsen. Vor diesem Schritt wird das Holz je nach Bedarf auf eine Gleichgewichtsfeuchte von 10-14% getrocknet und anschließend auf Maß gefräst.

Bildung von Zähnen ist, wie ich Ihnen bereits gesagt habe, die wichtigste Phase. Die Wahl des falschen Profils beeinträchtigt den Verbund und die Festigkeit der Platte oder des Trägers. Die Länge der Zähne ist je nach den Anforderungen des Endprodukts unterschiedlich, wobei die Zähne für Balken viel länger sind als die für Platten. Die Zähne werden hergestellt mit Fräsmaschinen Leistung mit sehr hoher Genauigkeit.

Anwendung des Klebstoffs kann mit verschiedenen Geräten durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Applikator verwendet werden, der das Profil der Köpfe nachbildet. Der Klebstoff wird darauf aufgetragen und dann über die profilierten Köpfe geführt, wobei der Klebstoff auf die Zähne übertragen wird. Es werden auch spritzpistolenähnliche Düsengeräte verwendet. Wenn das profilierte Ende durch die Düse läuft, wird eine bestimmte Menge Klebstoff freigesetzt und auf die Zähne aufgetragen. Unabhängig von der Methode muss die Menge sehr gut kontrolliert werden. Eine zu geringe Menge führt zu einer Verbindung, die sich lösen kann. Die Klebstoffmenge sollte etwas größer sein als diejenige, die die beiden Enden bedeckt, so dass der überschüssige Klebstoff beim Zusammenfügen und Pressen der Zähne herauskommt. So wird sichergestellt, dass die Klebefuge durchgängig ist.

Die in der Industrie verwendeten Klebstoffe sind in der Regel Melamin-Harnstoff-Pharmaldehyd- oder Resorcin-Klebstoffe. Sie müssen eine sichere und feuchtigkeitsbeständige Verbindung gewährleisten. Diese Klebstoffe härten im heißen Zustand aus. PVA (Polyvinylacetat), ein kalt aushärtender Klebstoff, kann ebenfalls verwendet werden. PVA wird häufig in kleinen Fabriken oder Werkstätten verwendet.

Zur Herstellung der Verbindung,die mit Klebstoff beschichteten Enden müssen ausgerichtet und gepresst werden. Dieser Vorgang ist sehr wichtig, denn wenn die Holzstücke nicht richtig ausgerichtet sind, können schiefe Elemente entstehen. Wenn der Druck, der auf die Teile ausgeübt wird, um sie zu verbinden, nicht hoch genug ist, können Lücken in der Leimfuge entstehen, was die Festigkeit schwächt. Um solche Probleme zu vermeiden Spezialmaschinen.

Die letzte Stufe ist Klebstoffaushärtungheiß oder kalt, je nach ihrer Beschaffenheit.

Zahnverbindungen können auch zwischen Holzstücken verschiedener Arten hergestellt werden. Der Wechsel von einer Farbe zur anderen ist sehr interessant. Sie können auch für andere Holzobjekte verwendet werden, nicht nur für Platten (Stühle, Tische, Möbel, Türen, Fenster). Ein Kuriosum ist, dass sie in der Vergangenheit verwendet wurden, um Holzelemente in den ersten Autos zu verbinden. Und heute gibt es immer noch Holzelemente, die mit den Fingern an Luxusautos befestigt werden.

Die Leimfuge ist sehr diskret und transparent oder leicht bräunlich. Bei der Endbearbeitung gibt es keine Unverträglichkeitsprobleme, da die Platten oder Balken gebeizt, lackiert oder mit Öl behandelt werden können. Die Endbearbeitungsmaterialien sollten je nach Verwendungszweck der zusammengefügten Produkte (Innen- oder Außenbereich) ausgewählt werden.