DE2822461A1

DE2822461A1 - Bauholzkonservierungselement und dessen verwendung

Info

Publication number: DE2822461A1
Application number: DE19782822461
Authority: DE
Inventors: Carl Bechgaard; Joseph Dulat
Original assignee: Wood-Slimp GmbH
Current assignee: Wood-Slimp GmbH
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1978-05-23
Publication date: 1979-05-17
Also published as: SU1087062A3; NL189364B; GB2008640B; BR7807344A; DK478578A; SE429210B; CA1103856A; NL7810841A; FR2408441A1; AU527240B2; DK148956C; GB2008640A; NL189364C; JPS6242763B2; AU4147278A; DK148956B; JPS5484003A; SE7810771L; FR2408441B1; DE2822461C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft die Konservierung von Bauholz. Beispiele für die Anwendung der Erfindung sind die Konservierung von Eisenbahnschwellen oder -bohlen, Holztüren und Fensterrahmen, Holzbrücken und Holzbooten. Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Konservieren von Bauholz in der Weise, daß in eine Ausnehmung in dem Bauholz ein geformter Körper aus einem Holzkonservierungsmittel eingebracht wird. Gemäß einem anderen Merkmal wird durch die Erfindung ein geformter Körper aus einem Holzkonservierungsmittel für ein Einbringen in Bauholz geschaffen.

Es ist bekannt, Bauholz für Konstruktionszwecke in der Weise zu konservieren, daß das Bauholz mit einem Holzkonservierungsmittel, wie beispielsweise Metallsalzen oder Kreosot imprägniert wird. Auf die Dauer wird diese Imprägnierung jedoch unwirksam. Ein unwirksam werdendes Konservierungsmittel wird zuerst an solchen Teilen einer Struktur ersichtlich, an denen sich Feuchtigkeit, Regen oder Kondensat ansammelt. Beispielsweise stellen sich bei Eisenbahnschwellen Fäulnis oder Verrottung nach einigen Jahren unter den Basisplatten ein, welche die Schienen tragen.

Fungizide, wie Natriumfluorid und Natriumborat, wurden als Bauholzkonservierungsmittel bereits verwendet, beispielsweise durch Einbringen in Form eines Pulvers in Hohlräume, die in das Bauholz eingebohrt werden.

Durch die Erfindung wird ein Bauholzkonservierungselement geschaffen, daßs aus einem verschmolzenen Körper aus einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Holzkonservierungsmittel besteht. Das bevorzugte Holzkonservierungsmittel, das wenigstens einen größeren Teil des verschmolzenen Körpers gemäß vorliegender Erfindung ausmacht, besteht aus Boroxid. Boroxid, B₃O₃, ist selbst ein Glas, d. h. ein verschmolzenes Material, ist jedoch normalerweise als Pulver in Form von

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diskreten Teilchen verfügbar. Das erfindungsgemäße Element selbst ist verschmolzen, d. h. es setzt sich nicht aus diskreten Teilchen aus (verschmolzenem) Boroxid oder einem anderen Konservierungsmittel zusammen, sondern stellt ein einziges Element dar.

Es wurde gefunden, daß sich eine verdichtete, jedoch nicht verschmolzene Patrone oder Füllung aus Boroxid ziemlich schnell in der Feuchtigkeit auflöst, die im Bauholz vorliegt, das dem Wetter ausgesetzt ist, während eine verschmolzene Patrone sich langsamer auflöst, so daß ein Schutz während einer längeren Zeitspanne gewährleistet ist. Die "Lebensdauer" von in Form von Einzelteilchen vorliegenden Holzkonservierungsmitteln läßt sich in ähnlicher Weise dadurch verlängern, daß sie als geformte verschmolzene Elemente eingesetzt werden.

Besteht das Holzkonservierungsmittel in dem verschmolzenen Körper gemäß vorliegender Erfindung aus Boroxid, dann kann der Körper auch noch andere Materialien enthalten. Diese können entweder mit dem Boroxid verschmolzen sein oder in Form von diskreten Teilchen in einer verschmolzenen Matrix aus Boroxid vorliegen. Diese Materialien bestehen gewöhnlich aus kleineren Mengen an Metalloxiden, durch welche eine oder beide der nachfolgenden Wirkungen erzielt werden:

(1) Steuerung der Auflösungsgeschwindigkeit in Wasser.

(2) Erhöhung des Konservierungsvermögens der Borsäure.

Typische Beispiele für (1) sind Alkalimetalloxide (welche die Auflösungsgeschwindigkeit erhöhen sowie Erdalkalimetall- oder Siliziumoxide, welche die Lösungsgeschwindigkeit verringern). Siliziumdioxid ist besonders geeignet zur Verzögerung der Auflösung von Boroxid.

Typische Beispiele von (2) sind Kupferoxid, Zinnoxid oder Zinkoxid; einige Pilze werden wirksamer durch Kupferoxid oder eines der anderen Metalloxide mit Borsäure bekämpft.

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Der erfindungsgemäß verwendete verschmolzene Körper kann ein vorgeformtes Element sein, das für einen Einsatz in eine Ausnehmung in dem Bauholz fertig ist.

In zweckmäßiger Weise ist der Körper als Stopfen oder Patrone ausgeformt, so daß eine Einpassung in eine entsprechend geformte Ausnehmung in dem Bauholz möglich ist. Die zweckmäßigste Form des Stopfens ist die Form einer Stange oder eines Zylinders, beispielsweise eines kreisförmigen Zylinders mit einer Länge, die größer ist als die maximale Breite. Andere Formen bestehen aus Blöcken, Täfeichen, Pellets oder Geschossen. Diese vorgeformten Elemente können durch Extrudieren des Holzkonservierungsmittels in geschmolzenem Zustand oder durch Formen und Verdichten in Form von Einzelteilchen vorliegender Materialien in einer Form und anschließendes Verschmelzen durch Wärme zu einer monolithischen Struktur hergestellt werden. Das Verschmelzen von in Form von Einzelteilchen vorliegendem Material wird im Falle von Boroxid bevorzugt.

Ein Merkmal der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Konservieren von Bauholz, welches darin besteht, wenigstens eine Ausnehmung in dem Bauholz an einem Teil des Bauholzes oder in der Nähe eines Teils dieses Bauholzes zu bilden, der am meisten einer Fäulnis ausgesetzt ist, und in jede Ausnehmung einen verschmolzenen Körper gemäß vorliegender Erfindung einzusetzen. Die gefüllte Ausnehmung kann dann abgedeckt werden, so daß ein direkter Eintritt von Feuchtigkeit verhindert wird. Man kann mehr als einen dieser geformten Körper einsetzen, wie dies nachfolgend im Zusammenhang mit Eisenbahnschwellen beschrieben wird.

In vorteilhafter Weise wird eine Vielzahl von Ausnehmungen erzeugt, wobei in jede Ausnehmung wenigstens ein verschmolzener Körper eingesetzt wird. Beispielsweise können im Falle einer Eisenbahnschwelle mit einer rechtwinkeligen Basisplatte zwei Ausnehmungen auf jeder Seite der Basisplatte vorgesehen sein, wobei jede nach unten durch die Schwelle und nach innen

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zur Mitte ' der Basisplatte gerichtet ist.

Eine weniger bevorzugte Alternative zu einem vorgeformten Stopfen besteht darin, den erfindungsgemäßen Körper in dem zu konservierenden Bauholz in der Weise zu positionieren, daß eine Ausnehmung an der entsprechenden Stelle in dem Bauholz ausgebohrt wird und geschmolzenes Boroxid in die Ausnehmung eingegossen oder eingespritzt wird.

Ist das Holz durch Fäulnis weich geworden, was gelegentlich bei Holzbooten sowie unter anderen maritimen Bedingungen der Fall ist, dann kann ein erfindungsgemäß geformter Körper, insbesondere ein verschmolzener Boroxidstopfen, kompakt genug sein, um einfach in das Holz eingestoßen zu werden.

Die Verwendung eines erfindungsgemäß verschmolzenen Körpers hat viele Vorteile gegenüber dem Einsatz anderer Holzkonservierungsmittel. In verschmolzenem Zustand weist ein Stopfen eine hohe Dichte auf, so daß das Volumen, das durch ein gegebenes Gewicht eines Holzkonservierungsmittels eingenommen wird, kleiner ist als das Gewicht eines in Form von Einzelteilchen vorliegendes Materials. Folglich ist der Hohlraum, in welchen der Stopfen eingebracht wird, kleiner, so daß eine geringere mechanische Schwächung des Bauholzes eintritt. Es ist auch billiger und geht auch schneller, ein kleines Loch als ein großes zu bohren. Darüber hinaus löst sich das verschmolzene Material langsamer bei Feuchtigkeit im Bauholz auf als das gleiche Material in Teilchenform, wobei die Auflösung dennoch schnell genug erfolgt, um die gewünschte Konzentration des Fungizids im Bereich des Bauholzes aufrechtzuerhalten, der am stärksten einem Pilzbefall ausgesetzt ist.

Boroxid löst sich in Feuchtigkeit des Bauholzes auf, so daß Borsäure gebildet wird, die selbst der wirksame Bestandteil ist. Die Borsäure diffundiert in die Bauholzmasse mit einer Geschwindigkeit, die sich nach der Menge an verfügbarem freien Wasser richtet, d. h., je nasser das Bauholz ist, desto

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schneller bewegt sich das Konservierungsmittel in dieses hinein. 1 ml geschmolzenes Boroxid bildet soviel Borsäure wie 3 ml Borsäure.

Die Auflösung eines Boroxidstopfens kann durch Zumengung von Siliziumdioxid verzögert werden, so daß eine größere Lebensdauer des Stopfens erzielt wird. Unter den Bedingungen, unter denen die Lebensdauer einer Borsäurepaste 5 Jahre beträgt, steht zu erwarten, daß die Lebensdauer eines erfindungsgemäßen Stopfens 12 bis 15 Jahre ausmacht.

Infolge der kleineren Ausbildung für ein gegebenes Gewicht eines Holzkonservierungsmittels erfordern die geschmolzenen Stopfen oder Patronen nur kleine Löcher zu ihrer Aufnahme, so daß eine geringere mechanische Beschädigung und Schwächung des Bauholzes erfolgt.

Liegt ein Holzkonservierungsmittel , das leichter wasserlöslich ist als Boroxid,in dem geschmolzenen Körper gemäß vorliegender Erfindung mit dem Boroxid vor, dann diffundiert es ebenfalls langsam, da es in das weniger lösliche Boroxid eingebettet ist.

Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform, wie sie in dem nachfolgenden Beispiel beschrieben wird, bestehen die Konservierungselemente aus homogenen Stangen, die in stangenförmige Ausnehmungen eingesetzt werden, welche zuvor in das Bauholz gebohrt werden. Das Element kann jedoch auch in Form eines Pellets oder eines Geschosses oder in irgendeiner anderen Form vorliegen und irgendwie in das Bauholz getrieben werden.

Nach dem Einsetzen der Konservierungsstopfen oder -patronen in das Bauholz kann eine Abdichtung mit einer Kappe aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material erfolgen. Ist das Konservierungsmittel durch das Bauholz diffundiert, dann können die Ausnehmungen leicht mit einem neuen Konservierungsmittel wieder aufgefüllt werden, indem die Kappe entfernt und

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weitere Stopfen oder Patronen eingesetztverden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Konservierung, von Eisenbahnschwellen erläutert, wobei durch die Erfindung gleichermaßen auch auf andere Holzkonstruktionen angewendet werden kann, wie nachfolgend erläutert wird.

Die Lebensdauer von Eisenbahnschwellen auf einem Gleiskörper, der nur wenig benützt wird, kann mehrere Jahrzehnte betragen. Dennoch erfordern die meisten Schwellen eine Behandlung mit Holzkonservierungsmittel nach etwa 10 bis 15 Jahren, wenn diese ihre Funktion beibehalten sollen.

Fäulnis tritt in den Eisenbahnschwellen anfangs um die Gleis-' basisplatten herum auf, insbesondere im Bereich angrenzend an die Schraublöcher, wo die Basisplatten an der Schwelle befestigt sind.

Ein typischer Stopfen gemäß der Erfindung, der in Eisenbahnschwellen eingesetzt wird, ist ein kreisförmiger Zylinder, der eine Länge von 80 mm und einen Durchmesser von 12 mm besitzt. Dieser besitzt eine Masse von ca. 16g.

Gewöhnlich acht Ausnehmungen, wobei jeweils zwei auf jeder Seite einer jeden rechtwinkeligen Basisplatte angeordnet sind, werden auf eine Tiefe gebohrt, die nicht mehr als die Hälfte der Tiefe der Schwelle beträgt. Jedes Loch ist gerade breit genug zur Aufnahme eines Stopfens und ist nach unten zu einer Stelle unter dem zentralen Bereich der Basisplatte geneigt, so wie dies aus der beigefügten Zeichnung ersichtlich ist.

Die Löcher werden zu einer Stelle unter den Basisplatten gebohrt, so daß das Holzkonservierungsmittel direkt in dem Bereich angeordnet werden kann, der am leichtesten verfaulen kann. Darüber hinaus ist dieser Bereich der am besten geschützte bezüglich eines möglichen Auslaugens wasserlöslicher Konservierungsmittel, wenn die Schwellen in Bereichen liegen,

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die starkem Regenfall ausgesetzt sind. Der Bereich unter den Basisplatten enthält auch die größte Feuchtigkeit infolge einer Kondensation des Wassers unter der Platte, welche die Diffusion des Holzkonservierungsmittels durch die Schwelle fördert.

Die beigefügte Zeichnung zeigt in der Fig. 1 eine Draufsicht eines Teils einer Schwelle, auf der eine Basisplatte befestigt ist, während die Fig. 2 eine Stirnansicht der Schwelle ist und Fig. 3 eine Endansicht darstellt.

Die Schwelle 10 trägt die Basisplatte 11. Einzelheiten der Basisplatte mit deren elastischer Befestigung an der Schiene, die schematisch durch die Bezugszahl 12 gekennzeichnet sind, sind nicht veranschaulicht, da sie keinen Teil der Erfindung darstellen. Die Basisplatte ist an der Schwelle durch vier Schrauben 13 befestigt.

Ausnehmungen 14 sind gebohrt, um Stopfen oder Patronen gemäß der Erfindung aufzunehmen. Die Neigung der Ausnehmungen kann den Fig. 2 und 3 entnommen werden. In der Fig. 1 ist die Richtung der Hohlräume durch eine strichpunktierte Linie angegeben.

Ein erfindungsgemäßer Stopfen wird dann in jedes Loch eingeführt, das anschließend abgedeckt werden kann. Werden die Löcher auf eine Länge gebohrt, die 150 bis 200 mm überschreitet, wie dies erforderlich sein kann, wenn sie scharf von der Vertikalen geneigt sind, dann können zwei oder drei kürzere Stangen oder Patronen in jedem Loch verwendet werden. Während eine pulverige Füllung oder eine Paste des Holzkonservierungsmittels dazu neigt, durch den Druck ausgequetscht zu werden, der durch die Holzschwelle bei einem Passieren eines Zuges übertragen wird, bleibt der verschmolzene Stopfen fest in seiner Stellung.

Ein weiterer interessanter Vorteil verschmolzener erfindungsgemäßer Körper besteht wenigstens dann, wenn diese nur aus

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Boroxid oder fast gänzlich aus Boroxid hergestellt worden sind, darin, daß diese nicht die Leitfähigkeit des Bauholzes erhöhen. Dies ist in einigen Fällen wesentlich, und zwar dann, wenn das Bauholz in einem automatischen Signalsystem verwendet wird.

Die Größe eines erfindungsgemäßen geformten Körpers hängt von seinem beabsichtigten Verwendungszweck ab. Bei Eisenbahnschwellen ist eina zylindrische Stange oder Patrone mit einer Masse im Bereich von 10 bis 100 g zweckmäßig. Bei Fensterrahmen und Türen eignet sich eine zylindrische Stange mit einer Masse im Bereich von 1 bis 10g, beispielsweise mit einer Länge von 18 mm und einem Durchmesser von 9 mm, wobei die Masse 2 bis 2,5 g beträgt.

Das Faulen der Oberseiten von Holzsäulen kann dadurch aufgehalten werden, daß in ein Loch, das in die Säule gebohrt wird, oder direkt in ein durch Fäulnis erweichtes Bauholz ein großes verschmolzenes Pellet- oder Stangenteil, beispielsweise mit einer Masse von 100 g, aus einem Holzkonservierungsmittel, wie beispielsweise Boroxid, eingeführt wird.

Bei Holzbrücken, bei denen es darauf ankommt, die mechanische Schwächung zu begrenzen, die durch Bohrlöcher verursacht wird, können Stangen mit den gleichen Proportionen verwendet werden, wie sie für Eisenbahnschwellen empfohlen worden sind.

Für die inneren Bauholzteile von Booten können verschmolzene Kugeln aus Boroxid, wobei jede beispielsweise einen Durchmesser von 15 mm besitzt, in das Holz gestoßen werden. Jedoch ist die mechanische Festigkeit und der mechanische Widerstand gegenüber einem Biegen oder Abbrechen einer verschmolzenen Stange aus Boroxid derartig ausreichend, daß eine Stange mit einer Länge von 100 mm oder sogar noch länger in weiches Holz gestoßen werden kann.

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Leerseite

Claims

MÜLLER-BORE · DEUFEL · SCHÖN · HERTEL DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1927 - 1975) DR. PAUL DEUFEL, D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL-CHEM. WERNER HERTEL, DiPL.-PHYS. S/W 39-1 Wood-Slimp GmbH CH-7000 Chur Bauholzkonservierungselement und dessen Verwendung Patentansprüche

1. Holzkonservxerungselement, dadurch gekennzeichnet,
"^ daß es aus einem zusammengeschmolzenen Körper aus

einem Holzkonservierungsmittel besteht.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Holzkonservierungsmittel Boroxid enthält.

3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
es ausschließlich aus Boroxid besteht.

4. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Boroxid als Matrix vorgesehen ist, in der ein anderes Material enthalten ist.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Material wenigstens ein anderes Holzkonservierungsmittel als Boroxid oder ein Mittel ist, welches das Spektrum der Holzkonservierungsfähigkeit von Boroxid ausdehnt.

6. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Material ein Mittel enthält, das die Freisetzungsgeschwinäigkeit von Boroxid aus dem Element unter den Einsatzbedingungen modifiziert.

7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel aus Siliziumdioxid besteht.

8. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form einer Stange oder einer Patrone aufweist.

9. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Element die Form eines kreisförmigen Zylinders hat, der länger ist als dessen Durchmesser.

10. Element nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Masse von 10 bis 100 g, insbesondere 10 bis 25 g, aufweist.

11. Element nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Masse von 1 bis 10 g, insbesondere 2 bis 5 g, aufweist.

12. Verfahren zur Ausbildung eines Elements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen aus einem Holzkonservierungsmittel in einer Form verdichtet werden und dann die Teilchen zu einem monolithischen Körper geschmolzen werden.

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13. Verfahren zum Konservieren von Bauholz, das in Gegenwart von Feuchtigkeit zur Fäulnis neigt, dadurch gekennzeichnet, daß in Hohlräumen des Bauholzes entsprechend geschmolzene Körper aus einem Holzkonservierungsmittel erzeugt oder in derartige Hohlräume entsprechend vorgeformte geschmolzene Körper aus einem Holzkonservierungsmittel eingepaßt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlräume im Bauholz ausgebildet und in diese ein oder mehrere vorgeformte Elemente gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 eingesetzt werden.

15. Verfahren zum Konservieren von Eisenbahnschwellen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Stangen oder Patronen nach den Ansprüchen 8, 9 oder 10 verwendet werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Vielzahl von Stangen oder Patronen aneinander angrenzend auf einer Seite einer Gleisbasisplatte und geneigt in die Schwelle in Richtung der Unterseite der Basisplatte positioniert wird.

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