DE19913775A1 - Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen aus biegbarem Holz - Google Patents

Abstract

Mit dem Verfahren wird die Biegbarkeit des Holzes verbessert. Bei bekannten Verfahren wurden bisher Härte, Widerstandsfähigkeit und Steifigkeit verbessert. Biegeteile aus Holz konnten bisher nur mit hohem technischen Aufwand, aus Mehrschichtholz oder unter Verwendung von Dampf und Druck beim Biegen hergestellt werden. Mit diesem Verfahren sollen Holzhalbzeuge produziert werden, die zu Profilen verarbeitet, gut biegbar sind und nicht brechen. DOLLAR A Im Verfahren wird das Holz vorzugsweise Buche, Esche und Eiche in Kantholzform mit einem Querschnitt von 100 x 120 mm ca. 6 Stunden lang bei Gleichgewichtsdampfdruck gedämpft. Anschließend wird das Kantholz in einer Maschine um ca. 20% in Längsrichtung (Wuchsrichtung) gestaucht und mittels Haltevorrichtung in diesem Zustand fixiert. Der Prozeß wird mit der Trocknung des eingespannten Holzteiles in einer Trockenkammer, bis auf einen Restfeuchtegehalt von ca. 10% im Außenbereich des Holzes, beendet. DOLLAR A Das Verfahren kann in der Holzindustrie oder holzverarbeitenden Gewerken Anwendung finden. Die biegbaren Holzhalbzeuge können z. B. im Geländerbau, Fensterbau, in der Möbelindustrie und im Holzdekorbereich verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Titel. Das Verfahren wird in der holzverarbeitenden Industrie und den holzverarbeitenden Gewerken zur Herstellung von biegbarem Holz verwendet. Das Holz läßt sich nach der Eigenschafisänderung für die Herstellung von gebogenen Holzelementen wie z. B. gebogene Holzhandläufe, Rundbögen für Fenster, gebogene Abschlußleisten u. ä. verwenden.

Zum Stand der Technik zählen einige Verfahren die Eigenschaftsänderungen von Holzwerkstoffen betreffen. Bekannt sind diese durch beispielsweise folgende Patente: EP 0 197 674, EP 0 612 595, EP 0 622 163, EP 0 623 433, EP 0 626 240 sowie WO 82/01 504, WO 91/02 637, WO 91/09 713, WO 94/20 273, WO 95/13 908, WO 96/05 034, WO 96/26 053, WO 96/32 236, WO 97/02 936 und WO 97/40 968. Die aufgeführten Schutzrechte beschreiben die Eigenschaftsänderung hinsichtlich größerer Härte, Steifigkeit, Dichte usw., jedoch nicht die Verbesserung der Biegbarkeit von Holzelementen. Bisher werden die Holzformelemente, wie sie beispielsweise als Holzhandläufe von Spindeltreppen o. ä. zum Einsatz kommen, als dünne Holzstreifen (Laminate) in die gewünschte Form gebracht und anschließend verleimt bzw. erst verleimt und dann die Formgebung vorgenommen. Für die Formgebung von Holzlaminaten beim Verleimungsvorgang sind Geräte und Vorrichtungen bekannt wie sie beispielsweise in den nachfolgend aufgeführten Patenten dargelegt sind: EP 0 499 895 und WO 91/09 712.

Der Nachteil dieser Methoden liegt im hohen zeitlichen und personellen Aufwand bei der Verbindung und Formgebung der Schichtholzelemente. Die Laminate müssen mit Vorrichtungen, Klemmen, Schraubzwingen und Spanngurten in ihre spätere Form gebracht und dann verleimt werden. Die Spannelemente müssen bis zum Aushärten des Verbindungsstoffes an den Holzelementen verbleiben. Der Spannvorgang erfordert außerdem häufig einen hohen körperliche Kraftaufwand des Bearbeiters.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Zeitaufwand und die körperlichen Anstrengungen bei der Herstellung von Holzbiegeteilen zu verringern. Die Eigenschaften des Holzes sollen so verändert werden, daß es sich mit Hilfe von Maschinen und Vorrichtungen, wie sie auch für das Biegen von Metallteilen eingesetzt werden, plastisch verändern läßt ohne zu brechen. Dabei sollen die Holzelemente aus möglichst wenigen Einzelteilen bestehen und nach dem Biegen Ihre Form beibehalten. Die Aufgaben wurden mit vorliegender Erfindung gelöst, in dem die Biegeeigenschaften des Holzes entsprechend verändert werden. Es werden feuchte (grüne) Holzhalbzeuge, vorzugsweise Kanthölzer, aus Buche, Esche oder Eiche mit einem Querschnitt von ca. 100 × 120 mm ca. 6 Stunden gedämpft. Bei anliegendem Gleichgewichtsdampfdruck des Wassers über diesen Zeitraum ist das Holz gesättigt. Durch das Dämpfen hat sich die Druckfestigkeit des Holzes gegenüber dem trockenen Zustand um etwa 30% verringert. Nun werden die Hölzer in eine Preßvorrichtung eingespannt und in Faserrichtung um ca. 20% zusammengepreßt. Die Preßvorrichtung ist so gestaltet, daß ein Ausknicken der Kanthölzer nicht möglich ist. Als Preßstempel werden vorzugsweise Hydraulikzylinder verwendet. Beim Pressen schieben sich die Holzfasern ineinander. Die zusammengepreßten Kanthölzer werden in diesem Zustand in einer Haltevorrichtung fixiert und anschließend in einer Trockenkammer getrocknet bis die Restfeuchte des Holzes an der Oberfläche auf ca. 10% gesunken ist. Die Trockendauer wird durch das vorausgegangene Dämpfen des Holzes um ca. 5% gegenüber nicht gedämpftem Holz verringert. Das Halbzeug läßt sich nach der Trocknung spanend bearbeiten. Nach der spanenden Formgebung kann das Holzprofil im Verhältnis Profildicke (-höhe): Biegeradius von 1 : 10 gebogen werden, ohne das das Holz bricht. Dies ist möglich, weil sich das Biegeverhalten des Holzes durch das Ineinanderschieben der Holzfasern verbessert hat. Das Holzkonstruktionselement wird dann mit dem Grundkörper verleimt (z. B. bei Tischplattenumleimungen) oder mechanisch mit der Unterkonstruktion verbunden (z. B. Handläufe für Spindeltreppen).

Als Vorteile der Erfindung sind im wesentlichen zu nennen:
Das Holz läßt sich nach der Behandlung stärker (mit kleinerem Radius) biegen ohne zu brechen. Nach dem Biegen verbleibt das Holz bis auf eine geringe Rückfederung in der Form. Maschinen und Vorrichtungen für das Biegen von Stahl können auch für die Holzprofile verwendet werden. Es ist möglich kleine Korrekturen vorgefertigter Teile, etwa im Biegeradius, auf der Baustelle vornehmen. Für viele Anwendungen können die aufwendigen Laminatkonstruktionen durch das kompakte Biegeholz ersetzt werden. Die Biegeholzprofile können meist in längeren Halbzeugen als Laminate angeboten werden. Bei den Holzkonstruktionen entfallen daher ein Teil der Absätze und Übergänge. Es werden keine umweltbelastenden Substanzen z. B. Klebstoffe eingesetzt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von biegbarem Holz, das folgende Schritte umfaßt:

• a) Dämpfen von feuchten (grünen) Holzhalbzeugen ca. 6 Stunden, insbesondere solche aus Buche, Esche und Eiche bis zur Sättigung des Holzes mit Wasser
• b) Stauchen des Holzes in seiner Wuchsrichtung um ca. 20% in einer Maschine
• c) Fixieren des Holzes mit einer Haltevorrichtung
• d) Trocknung des fixierten Holzes bis zu einem Feuchtigkeitsgrad von ca. 10% im Holzaußenbereich in einer Trockenkammer.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kanthölzer vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt von etwa 120 × 100 mm haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Stauchen des Holzes in einer Maschine mittels eines vorzugsweise mit einem oder mehreren Hydraulikzylindern betriebenen Stempels vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kantholz zum Pressen in einer Vorrichtung aufgenommen wird, die ein Ausknicken des Holzprofiles während des Preßvorganges verhindert.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kantholz nach dem Pressen in der geminderten Länge mittels einer Haltevorrichtung fixiert und in eben dieser getrocknet wird.