Titel: | Versuche mit Zinkenverbindungen für Holzkisten. |
Autor: | Bernh. Kirsch |
Fundstelle: | Band 304, Jahrgang 1897, S. 275 |
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Versuche mit Zinkenverbindungen für Holzkisten.„Mittheilungen“ des Vereins, 1896 S.
313.
Von k. k. Prof. Bernh. Kirsch, Leiter der Versuchsanstalt für Bau- und
Maschinenmaterial am k. k. technologischen Gewerbemuseum in Wien.
Versuche mit Zinkenverbindungen für Holzkisten.
Bei Holzkisten sind vorzugsweise drei Arten der Zinkenverbindungen in Gebrauch. Ueber die Widerstandsfähigkeit dieser drei
kann man im
Zweifel sein, wenn man nur dem Gefühle oder theoretischen Ueberlegungen folgt. Es war deshalb mit Freude zu begrüssen,
dass die k. k.
priv. Maschinen-Kistenfabrik von M. Koffmahn in Wien eine Untersuchung dieser Verhältnisse bei der
Versuchsanstalt für Bau- und Maschinenmaterial in Antrag brachte. Die Ergebnisse dürften auch für weitere Kreise
bemerkenswerth sein
und geben wir deshalb nachstehend eine gedrängte Zusammenstellung der Hauptergebnisse.
Die drei in die Untersuchung einbezogenen Zinkenverbindungen waren: 1) gewöhnliche Schwalbenschwanzzinken (deutsche Zinkung),
2)
englische Zinken, 3) amerikanische Zinken.
Bei den englischen Zinken sind die angewendeten Schwalbenschwänze die gleichen wie bei den deutschen, nur folgen sie so nahe
auf
einander, dass der Zwischenraum durch gleichgeformte Gegenzinken gerade ausgefüllt wird. Bezeichnet man die zu einem
Schwalbenschwanz
nöthige Kantenlänge mit l, so hat die englische Zinkung an beiden zu verbindenden Brettern in gleicher
Weise zwischen je zwei Schwalbenschwänzen einen Zwischenraum von der
Kantenlänge l; bei der deutschen Zinkung hat das eine Brett Schwalbenschwänze von der Länge l und Zwischenräume von der Länge 2 l, das andere Brett Schwalbenschwänze
von der Länge 2 l und Zwischenräume von der Länge l.
Die amerikanische Zinkung ist ohne jeden Schwalbenschwanz von Zinken mit Kantenlängen und Zwischenräumen \frac{l}{2}
gebildet.
Die Zahl der Zinken bezieh. Schwalbenschwänze ist also auf gleicher Kantenlänge bei der deutschen Zinkung halb so gross, bei
der
amerikanischen doppelt so gross als bei der englischen.
Bei den zwei Schwalbenschwanzverbindungen ist natürlich die Festigkeit der Verbindung in dem Falle, wo man die Bretter senkrecht
zur
Einschubrichtung aus einander reisst, also die Schwalbenschwänze zerstören muss, wesentlich grösser, als wenn man
die Bretter in der
gleichen Richtung, in welcher sie in einander geschoben wurden, aus einander reisst, weil man in letzterem Falle
nur die Reibung und
Leimung überwinden muss.
Bei der amerikanischen Zinkung ist die Zugrichtung gleichgültig und ist die Grösse des Widerstandes nur aus der Reibung und
Leimung
abzuleiten. Da aber die Zahl der Leimungsflächen beträchtlich grösser ist als bei den zwei anderen Zinkungen, so
erklärt es sich, dass
die amerikanische Zinkung eine so grosse Festigkeit besitzt.
Es war ursprünglich beabsichtigt, die Festigkeit der drei Verbindungsweisen an ganzen Kisten zu vergleichen, und es wurde
auch je eine
Kiste in der unten angegebenen Weise im Ganzen erprobt; es stellte sich jedoch sofort heraus, dass die Festigkeit
der gezinkten vier
Kanten nur zum geringeren Theile die Steifigkeit der ganzen Kiste beeinflusst, da der Boden und Deckel eine grosse
Versteifung bilden
und dadurch die Beurtheilung der Zinkungen erschwert und verdunkelt wurde.
Aus diesem Grunde wurden Rahmen (Zargen) angefertigt, welche gewissermaassen kleine Kisten ohne Boden und Deckel waren. Bei
diesen kam,
wenn in der Festigkeitsmaschine zwei gegenüberliegende Bretter gefasst wurden und parallel den sie verbindenden Seitenbrettern
aus
einander gezogen wurden, nur die Zinkenverbindung in vier Kanten zur Wirkung.
A. Versuche mit ganzen Kisten. Die Kisten waren 65,5 cm lang, 36 cm hoch, 41 cm breit. Die Zinken lagen in
den Kanten von 36 cm Länge. Es wurden die Kisten ohne Deckel, aber mit Boden, auf die kleinere Schmalseite gestellt
und so weit
gekippt, dass sie in der Presse einen genau diagonalen Druck erhielten, und zwar gleichmässig auf die Kante vertheilt.
Der zur Zerstörung nöthige Druck war
1)
bei
der
deutschen Zinkung
320 k
2)
„
„
englischen Zinkung
440 k
3)
„
„
amerikanischen Zinkung
490 k
Je höher der Druck gesteigert wurde, desto mehr lag derselbe auf der Diagonale des senkrecht stehenden Kistenbodens, indem
die Kiste
windschief wurde und die Kante von der Druckplatte der Maschine abhob. Die verwendeten Bretter waren 1,2 cm dick.
B. Versuche mit Rahmen (Zargen). Hierbei wurden zwei Balken durch den Rahmen
geschoben und mit Seilen seitlich aufgehängt. Der Bruch fand immer plötzlich statt. Die Rahmen waren 37,5 cm lang, 31 cm hoch, 14
cm breit. Die Zinken verliefen in den Kanten von 31 cm Länge.
Alle Schwalbenschwänze der 1,2 cm dicken Bretter hatten im Durchschnitt am Kopf 16 mm, am Fuss 12 mm Breite bei einer Höhe
von 12
mm.
Die Zahl der Zinken war auf 36 cm Kantenlänge bei
1)
der
deutschen Zinkung
6
2)
„
englischen Zinkung
12
3)
„
amerikanischen Zinkung
36
Die Bruchlast betrug: 1) Bei der deutschen Zhikung senkrecht zum Einschub (Zerstörung der
Schwalbenschwänze):
a)
460 k
b)
440 k
c)
450 k
Im Mittel
450 k
Parallel zum Einschub:
a)
310 k
b)
280 k
c)
280 k
Im Mittel
290 k
2) Bei der englischen Zinkung, senkrecht zum Einschub:
a)
960 k
b)
910 k
c)
960 k
Im Mittel
943 k
Parallel zum Einschub:
a)
610 k
b)
960 k
c)
630 k
Im Mittel
730 k
3) Bei der amerikanischen Zinkung:
a)
900 k
b)
720 k
c)
950 k
d)
1180 k
e)
1130 k
f)
800 k
Im Mittel
960 k
Hieraus ergibt sich die amerikanische Zinkung als die widerstandsfähigste der drei geprüften.