DE4135247A1 - Konstruktions-bauhoelzer und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindungen betreffen Konstruktions-Bauhölzer, sowie Zuordnungen und Verfahren zu deren Herstellungen. Als Ausgangsprodukte dienen Rundhölzer mit der Zielsetzung, insbesonders deren Außenteil - Schwartenbereiche (oder sonstiger Segmen­ te) weit vorteilhafter als bislang zu nutzen, sowie bestimmende Qualitätsmerkmale in die Einschnittentscheidungen einfließen zu lassen.

Aus dem Stand der Technik sind die verschiedensten Konstruktions-Bauhölzer, entstehend aus verschiedenen Einschnittsystemen - und/oder verleimt bzw. lamelliert aus Einzelstückformen - bekannt. Die EP 03 88 507 A2 sieht die Nutzung der Schwarten bei 3 flächig-konischer Bearbeitung zu Balken "mit innerem Loch" vor, und die G 91 07 371.5 beschreibt die Schwartennutzung in ähnlicher Weise bei gleichzeitiger Rundholzinnenteilverwendung im Falle "faserparallelen" Sägens/Einschnittes. Aus der Schritt EP 00 29 256 ist die konische Nutzung von erzeugten Bohlen bekannt, sowie deren Zusammensetzungen (was auch in der Schrift EP 00 27 488 A1 beschrieben wird; diesbezüglich wäre auch die Offenlegungsschrift 21 59 377 zu nennen). Einzubeziehen wären noch die konischen Bearbeitungen an vorgeschnittenen Hölzern - DE 30 18 965 A1 - und auch in den Schriften EP 01 67 013 sowie EP 02 22 728 gibt es Ansätze zu sinnvollen Nutzungen. Zum Stand der Technik muß man sicherlich das "faserparallele Sägen schlechthin" zählen (s. auch G 91 07 371.5) - so, wie es vorzugs­ weise im althergebrachten Blockbandsägenbetrieb praktiziert wird; es ist aber nicht zu erkennen (weder theoretisch noch in der Praxis), daß das beidseitig faserparallele Sägen mit dem Ziel, die faserparallel erzeugten Einzelteile mit geordneten Jahrringstruk­ turen zu nutzen, zum Stand der Technik zählt. Balken/Träger mit vorteilhaftem und stets definierbarem Faser- und Jahrringverlauf sind erstmals bekannt geworden durch den sogenannten KREUZBALKEN "mit innerem Loch" (EP 03 88 507 A2 und G 91 07 371.5). Der Balken/Träger lt. nachstehend beschriebener Erfindung (auch KElLBALKEN ge­ nannt) schließt eine Lücke (auch was die mögliche Dimensions- bzw. Querschnittsbildung betrifft) zwischen üblichem Massivholz und dem Kreuzbalken.

Den Erfindungen liegen die Aufgaben zugrunde, Holzprodukte (Konstruktions- Bauhölzer) zu schaffen, deren Längsstrukturen durch Faserparallelitäten geprägt sind, und deren Querschnitte - auch formiert über Verleimungen mit anschließenden Auftren­ nungen - sich durch vorteilhafte Jahrringstrukturen auszeichnen. Den Erfindungen liegen ferner die Aufgaben zugrunde, die für diese Zielsetzung notwendigen Verfahrensweisen zu schaffen.

Die erfindungsgemäß faserparallel erzeugten Teile (1) entwickeln - ge­ genüber nicht faserparallel gesägtem Holz - höhere Tragfähigkeiten und ein besseres (formstabileres) Verhalten im Trocknungsprozeß (Fig. 1). Diese enormen Vorteile führen erfindungsgemäß auch zu Holzeinsparungen insofern, daß bei FESTIGKElTSPRÜFUN- GEN (bzw. deren Protokollierungen) faserparallelgesägtes Holz mit vorteilhaft geformten Jahrringstrukturen (2) höher klassifiziert wird, bzw. Dimensionsverringerungen eine zwangsläufige Folge qualitätsbewußter Einschnitte und Formierungen sein werden.

Querschnitte mit den erfindungsgemäßen Merkmalen neigen durch die "fast stehenden" Jahrringe (Fig. II) auch zu weniger Rissebildung (3), und sie führen bei Längsverbindungen durch Keilzinkungen zu weniger ungeordneter Schwund- Quellveränderung. Die vorteilhaften Strukturen mindern die aus Holzfeuchteschwankun­ gen entstehenden Spannungen; dies gilt auch für die Fügefläche (4) zur Querschnittsbil­ dung. Die erfindungsgemäßen Plazierungen faserparallel geprägter Dimensionen (1) in den äußeren Rundholzbereich ersparen auch - je nach Formierung - den üblichen Miteinschnitt sogenannter Seitenbretter (5).

Beim erfindungsgemäßen faserparallelen Einschnitt, mit anschließender Formie­ rung vielfältigster Querschnitte definierten Jahrringsverlaufs, werden sich vielfältig­ ste Aufteilungen (Fig. III) anbieten. Schlußendlich wird aber - in welcher Dimension auch immer - ein keilartiges Mittelstück (6) entstehen. Die Aufarbeitung dieses Mittel­ stücks (6) kann entsprechend G 91 07 371.5 erfolgen, oder es sind einfache Auf­ trennungen (Fig. IV) zum Zwecke späterer Verleimungen möglich.

Eine erfindungsgemäße Methode (Fig. V) zeichnet sich dadurch aus, daß die keilartigen Mittelstücke (6) nach entsprechenden Aufteilungen (7) - und bei längeren Abschnitten längenaufgeteilt (8) - gewendet/aufeinander verleimt werden.

Eine weitere erfindungsgemäße Aufarbeitung (Fig. VI) sieht vor, im Anschluß an die faserparallele Zerlegung der Rundholzaußenbereiche, das Mittelstück (6) parallel (10) zu formieren, dies ist bei kürzeren Längen in einer Stufe möglich, und bei größeren Längen in zwei (oder mehreren) Stufen bei gleichzeitigen Längenkappungen. Nach dieser Parallelformierung kann das Mittelstück wieder mit herkömmlichen Sägetechniken aufgearbeitet werden.

Erfindungsgemäß wird das im faserparallelen Einschnitt vorzugsweise ohne Sei­ tenbrettzuordnung erzeugte Außensegment (Fig. VII) an den Querschnittseiten entspre­ chend der Baumkantenbereiche schräg (11) profiliert bzw. bearbeitet; dies bei kürzeren Längen mit geringen Dimensionsunterschieden von Zopf - Stock ⌀ schräg/parallel (12), und bei größeren Längen schräg/konisch (13).

Erfindungsgemäß werden diese trapezförmigen Querschnitte (Fig. VIII) durch Wen­ dungen zu seitenparallelen Querschnitten (14) geformt/verleimt, von denen dann die gewünschten Dimensionen durch Längsschnitte (15) abgesägt werden können.

Bezüglich der Verfahren werden die Erfindungen dadurch gelöst, daß Rundholzab­ schnitte (oder daraus erzeugte sogenannte Mode) beidseitig "in einem Durchlauf" wei­ testgehend parallel zur Stammkonizität/Abholzigkeit (bzw. konisch zur Achse) - und somit faserparallel - aufgeteilt/aufgesägt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dies im Regelfall ohne Zuordnung sogenannter Seitenbretter über eine Linie (Fig. IX) vorzunehmen, die aus einer Spanerstation (16) mit nachgelagerten Sägeeinheiten (Band- oder Kreissägen, 17) besteht, und bei der die kon­ tinuierliche Seitenverstellung der Bearbeitungssektionen korrekt an das "schlupffreie" Weg-Zeit-Verhältnis des Vorschubes (18) gekoppelt ist. Schlupffrei wird erreicht durch einen das Holz stirnendig schiebenden Mitnehmer (19), dessen Kettenstrangbewegung (20) zugleich das Weg-Zeit-Verhältnis exakt vorgibt. Ein schlupffrei arbeitender Mitneh­ mer-Kettenvorschub (formschlüssig) wird auch deshalb gewählt, weil die den Bearbei­ tungssektionen nachgelagerten und zur Erreichung einer hohen Durchlaufpräzision eng eingestellten Führungselemente einer großen (schlupffreien) Vorschubkraft bedürfen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens (Fig. IX) ist vorgesehen, das aus den Sektionen 16 und 17 auslaufende keilartige Mittelstück durch eine Bearbeitungseinheit (21) mit direkt gekoppelter Kapp- Auslängstation (22) wieder entsprechend der Fig. VI parallel (10) zu formen, bzw. bei längeren Stücken aufzuteilen.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise zur Bearbeitung der trapezförmigen Segmente (Fig. VII - 11/12/13) sieht vor, daß die Linie (Fig. X) die äußeren Schrägflächen (23) sowohl parallel (24), als auch konisch (25) bearbeiten kann (Sägen/Spanen/ Fräsen), und daß auch innerhalb der Schrägflächen Profilierungen anzubringen sind. Die erfindungsgemäße Lösung aus Fig. IX findet auch bei der Bearbeitungslinie Fig. X Anwendung, nämlich: Schlupffreier Vorschub zur exakten Vorgabe des Weg-Zeit- Verhältnisses durch Mitnehmer- Kettenvorschub (18/19/20).

Bezüglich der Verleimungen, dies sowohl lt. Fig. V, als auch lt. Fig. VIII, wird im wesentlichen das eingesetzt, was der Markt - bzw. der Stand der Technik - derzeit bietet. Eine erfingdungsgemäße Verfahrensweise sieht vor, bei der Breitenlegung (Fig. XI) der trapezförmigen Segmente (26) zur Kompensierung der durch die Schrägflä­ chen (27) entstehenden Auslenkkräfte (28) mit einer konstant eingestellten, statisch stabilen/steifen Obertraverse (29) zu arbeiten; dies setzt voraus, daß vor der Breitenle­ gung "toleranzeng" gehobelt wird. Es ist auch möglich, die trapezförmigen Segmente (26) vor der Breitenlegung mittig zu trennen (30).

Im folgenden werden die Erfindungen anhand von skizzierten Ausführungs- Anordnungs­ beispielen beschrieben:

Fig. I Draufsichten von Rundholzabschnitten, aus denen die Schnittlinien für faserparallel erstellte Teile (1) ersichtlich sind, sowie Stirnansichten, aus denen der Jahrringverlauf (2) beim faserparallelen Einschnitt hervorgeht.

Fig. IIa zeigt in perspektivischen Ansichten die Rohholzeinsparung (Keilbalken - 1a - gegenüber Massivholz - 1b).

Fig. II eine Stirnansicht herkömmlicher Einschnittweisen mit Rissebildung (3) und Seitenbrettzuordnung (5), sowie eine Stirnansicht, aus der die "fast stehenden" Jahrringe (2) nach Verleimung der Schrägflächen (4) zu erkennen sind.

Fig. III zeigt eine Draufsicht und Stirnansichten, in denen die Hölzer verschie­ den aufgeteilt sind, und wie sich daraus das keilförmige Mittelstück bildet.

Fig. IV zeigt die Stirnansicht eines zerlegten/aufgesägten Mittelstückes (6), und in einer Seiten- bzw. Draufsicht die Bildung von Platten durch Breitenlegungen.

Fig. V Stirn- und Seitenansichten, aus denen hervorgeht, wie das keilartige Mittelstück (6) durch Aufteilungen (7) und Längenklappungen (8) zu einem Balken (9) geformt/verleimt werden kann.

Fig. VI Draufsichten und Stirnansichten keilartiger Mittelstücke (6) mit Schraffierungen, auf welche Weise die Parallelformierung (10) erfolgt.

Fig. VII Stirn- und Draufsichten, aus denen die schräg/parallele (12) und schräg/konische (13) Baumkantenbereichsbearbeitung (11) hervorgeht.

Fig. VIII eine Stirnansicht aus der hervorgeht, wie sich durch Breitenlegung und durch Aufteilungen (14 + 15) die Holzelemente/Balken bilden.

Fig. IX zeigt als Layout eine Bearbeitungslinie/Straße, mit den Hinweisen auf Spanerstation (16), Sägeeinheiten (17), Vorschub (18), Mitnehmer (19), Ketten­ strangbewegung/Antrieb (20), Bearbeitungseinheit zur Parallelformierung (21), sowie Kapp-Auslängstation (22). Es kann sowohl mit dünnem als auch mit dickem Ende voraus eingeschoben werden.

Fig. X zeigt als Layout eine Bearbeitungslinie für die trapezförmigen Seg­ mente, welche die Schrägflächen (23) sowohl zueinander parallel (24), als auch konisch (25) bearbeitet, und bei der wiederum das Vorschubsystem 18/19/20 (wie Fig. IX) eingesetzt wird. Es kann sowohl mit schmalem als auch breitem Ende voraus eingescho­ ben werden.

Fig. XI zeigt in Stirn- Seitenansichten, wie eine fest eingestellte Obertra­ verse (29) die Segmente (26) fixiert, und die aufgrund der Schrägflächen (27) entstehen­ den Auslenkkräfte abblockt.

Claims (9)

1. Konstruktions-Bauholz aus Rundholzaußensegmenten, und aus mindest zwei zusammengesetzten/verleimten Stücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Verleimfläche schräg (4) zur b-Breite bei parallelem (1) Längsfaserverlauf angelegt ist (Fig. II).

2. Anspruch nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Jahrring­ verlauf des durch Verleimung entstehenden fertigen Querschnittes betont "fast stehende" Strukturen (2) aufweist.

3. Anspruch nach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die trapezförmigen Vormaterialien (Fig. VII) faserparallel eingeschnitten, und deren schräge (11) Baumkantenbereiche zueinander sowohl parallel (12), als auch konisch (13) bearbei­ tet sind.

4. Konstruktions-Bauholz aus Rundholzmittelstücken dadurch gekennzeichnet, daß die keilartigen (6) Vormaterialien durch Auftrennungen/ Wendungen (7 + 8) den Balken (Fig. V-9) bilden.

5. Verfahren zur Herstellung der Konstruktions-Bauhölzer aus Rundholzau­ ßensegmenten dadurch gekennzeichnet, daß die Rundhölzer beidseitig parallel zur Stammkonizität/Abholzigkeit - und somit faserparallel - (Fig. I-1 und Fig. III) eingeschnitten werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß (Fig. IX) die Steuerung zur Breiten-Konizitätsverstellung (16 + 17) von dem Weg-Zeit- Verhältnis (18) eines den Rundholzstamm einschiebenden Mitnehmers (19 + 20) abgelei­ tet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das beim faserparallelen Sägen entstehende keilartige Mittelstück (6 in Fig. IX) in einem Durchlauf parallelformiert (21), und gegebenenfalls längengekappt (22) wird - s. auch Fig. VI-10.

8. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die faserparallel eingeschnittenen, trapezförmigen Vormaterialien schräg an den Baumkantenbereichen mit Einheiten bearbeitet werden (Fig. X), deren Steuerung zur Breiten-Konizitätsverstellung von dem Weg-Zeit-Verhältnis (18) eines das Holzteil einschiebenden Mitnehmers (19 + 20) abgeleitet wird.

9. Verfahren zur Breitenlegung/Verleimung von trapezförmigen Einzelteilen dadurch gekennzeichnet, daß (Fig. XI) eine statisch stabile/steife Obertra­ verse (29) fest auf das Dickenmaß von 26 eingestellt die Breitenlegungsführung über­ nimmt.