DE865077C - Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung mechanisch stark beanspruchter Konstruktionsteile auf Unterlagen aus Holz - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung mechanisch stark beanspruchter Konstruktionsteile auf Unterlagen aus Holz Die Befestigung mechanisch stark beanspruchter, meist eiserner Konstruktionsteile auf Unterlagen aus Holz, die überwiegend mittels Schrauben geschieht, ist oft unbefriedigend, weil sich die Schrauben in dem Holz allmählich lockern. Die Umgebung des Schraubengewindies wird durch einwirkenden Druck und Zug allmählich zermürbt, so d@äß die Schrauben keinen Halt mehr haben. Ein Nachziehen kann zwar wieder eine gewisse Verfestigung bringen, jedoch ist diese nur von kurzer Dauer. Die von den Schrauben entfernter liegenden Teile des Holzes sind meist bedeutend weniger stark beansprucht. Das gleiche gilt für andere Befestigungsmittel als Schrauben, z. B. Nägel oder Bolzen.
• Es wurde gefunden, daß eine dauerhafte Verbindung derartiger Konstruktionsteile auf Unterlagen aus Holz erzielt werden kann, wenn man in das Holz gebohrte, einseitig geschlossene Löcher für die Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, mit einem niedrigmolekularen Kondensationsprodukt aus Diurethanen und Formaldehyd füllt und vor der Aushärtung des Kondensationsproduktes die Befestigungsmittel einbringt. Die für die Herstellung der härtbaren Kondensationsprodukte aus Diurethanen und Formaldehyd benötigten Diurethane können z. B. durch Verschmelzen von zweiwertigen Alkoholen mit Harnstoff oder durch Umsetzung von Chlorkohlensäureestern mit Ammoniak gewonnen werden. Es können auch Gemische der so erhaltenen Produkte verwendet werden. Als besonders vorteilhaft haben sich Kondensationsprodukte erwiesen, die durch Erhitzen äquivalenter Mengen eines diprimären Alkohols und. Harnstoff, bis etwa 4o bis 70% Diurethan gebildet sind, und durch Umsetzen der erhaltenen Schmelze mit Formaldehyd in der in dem entenstehenden Beispiel beschriebenen Weise gewonnen sind. Geeignete Alkohole sind z. B. diprimäre Alkohole, wie Propandiol-i, 3, Butandiol-i, 4, Pentandiol-i, 5, Hexandiol-i, 6, Diäthylenglykol sowie höhere Po lyäthylenglykole, Dioxydibutyläther, Dioxydiäthylsulfid, Diäthanolamin, ferner zweiwertige sekundäre Alkohole, wie 1, 3- oder a, 3-Butylenglykol. Es können.. auch geringe Mengen. höherwertiger Alkohole, wie Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol und Erythrit, zur Herstellung der Kondensationsprodukte mitverwendet werden. Auch Gemische der genannten Alkohole sind geeignet.
• Meist ist es zweckmäßig, saure oder Säure abspaltende Kondensationsmittel mitzuverwenden, um die in das Holz eingebrachten. Kondensationsprodukte ohne Anwendung von Wärme in: einen höhermolekularen, elastischen, wasserunlöslichen Zustand zu verwandeln, in dem sie die Verfestigung des in der Umgebung der Schrauben liegenden: Holzes bewirken. Mit Vorteil verwendet man dafür sauer wirkende Kondensationsmittel, die gleichzeitig eine- Oberflächenveredlung der eisernen Befestigungsmittel, wie Schrauben u. dgk, bewirken. Besonders geeignet sind Phosphorsäure und ihre sauer wirkenden Verbindungen, die einerseits auf die Kondensationsprodukte aus Diurethanen und Formaldehyd so langsam härtend wirken, daß diese längere Zeit noch bequem verarbeitet,- d. h. in die Umgebung der Schraubenlöcher eingebracht werden können, und- die .andererseits auf den in das Holz eingepreßten, eisernen Schrauben u. dgl. eine Phosphatschich.t erzeugen, die gegen Korrosion bedeutend beständiger ist als die ursprüngliche Eisenoberfläche.
• Den genannten Kondensationsprodukten können auch noch andere Stoffe, wie Farbstoffe, Teeröle, Ho.lz'konservierungsmittel u. dgl., zugemischt werden.
• Die Einführung der genannten Kondensationsprodukte aus Diurethanen und. Formaldehyd in die Umgebung der einzubringenden. Schrauben u. dgl. geschieht am zweckmäßigsten in folgender Weise: In die hölzernen Unterlagen werden Löcher für die später hier einzubringenden, Schrauben u. dgl. gebohrt, jedoch am besten nicht dureh Brie Unterlage hindurch, sondern nur so weit, daß sie noch einseitig geschlossen,bleiben, In:dieseLöcher wird eine angemessene Menge der oben genannten Kondensationsprodukte eingeführt. Danach wird das auf der hölzernen Unterlage zu befestigende Konstruktionsteil an die vorgesehene Stelle gebracht, und die zu seiner Befestigung dienenden Schrauben u. dgl. werden dann, in die mit dem KondLnslationsprodukt gefüllten Löcher eingesetzt bzw. eingeschraubt. Dabei entsteht in den Löchern ein Druck, der so stark ist, daß das darin befindliche Kondensationsprodukt in der Umgebung der Schrauben in das Holz gepreßt wird und dieses durchtränkt Die Schrauben sitzen dann in einem Holz, das in ihrer Umgebung nach Durchhärtung des Kondensationsproduktes verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist.Das so auf derHolzunterlage angebrachte Konstruktionsteil ist für lange Zeit be,friediz,gend befestigt. Beispiel Eine 151 cm starke Eisenbahnschwelle aus Buchenholz wird an den vorgesehenen Stellen so angebohrt, daß die Bohrlöcher entsprechend der Länge der einzusetzenden Schrauben nur etwa io cm in das Holz gehen. Die Löcher werden mit Hilfe einer Fettspritze mit einem Kondensationsprodukt aus, Diurethanen und Formaldiehyd, gefüllt, das mit i o/o konzentrierter Phosphorsäure vermischt wurde. Anschließend, werden Schienenun.terlagplatten aufgelegt und die Schienenschrauben in. die gefüllten Löcher eingesetzt und festgezogen. Beim Eindrehen der Schrauben wird das Kondensationsprodukt in einem Umkreis von jeweils einigen Millimetern in das Holz eingepreßt, wo es dann aaskondensiert und wasserunlöslich wird. Das so imprägnierte Holz weist gegenüber unbehandeltem Holz eine bedeutend größere Druck-und Biegefestigkeit auf und ist gegen mechanische, durch die Schrauben. übertragene Beanspruchungen, wie sie durch die Belastung mit den Schienen. und den darauf fahrenden Zügen gegeben sind, sehr widerstandsfähig.
• Das verwendete Kondensationsprodukt aus Diurethan und Formaldehyd wird in folgender Weise hergestellt: 5;q.0 Teile i, 4-Butandiol werden mit 756 Teilen Harnstoff bei &o bis i 5o mm H-Druck 3 Stunden auf 17o° erhitzt. Zur Vervollständigung der Reaktion wird diese Temperatur noch i Stunde lang gehalten. Zu der noch heißen Schmelze werden 150o Teile wäßriger 3oo/aiger Formaldehyd gegeben., und es wird noch etwa 3 Stunden unter Rudkflußkühlung erhitzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung mechanisch stark beanspruchter Konstruktionsteile auf Unterlagen aus Holz mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wie Schrauben u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß in das Holz gebohrte, einseitig geschlossene Löcher für die Befestigungsmittel mit Kondensationsprodukten aus Diurethanen und Formaldehyd gefüllt und vor der Aushärtung der Kon.densationsprod'ukte die Befestigungsmittel eingebracht werden.