EP0518246B1

EP0518246B1 - Verfahren zur Holzhohlbalkenherstellung und Holzhohlbalkenformen nach diesem Verfahren

Info

Publication number: EP0518246B1
Application number: EP92109618A
Authority: EP
Inventors: Berthold Fries
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1992-06-06
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2012-06-06
Also published as: ATE177672T1; DE59209652D1; EP0518246A2; EP0518246A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines im Außenumriß rechteckigen Holzhohlbalkens in Verbundbauweise, welcher aus mehreren, sich in Längsrichtung des Holzhohlbalkens erstreckenden, miteinander verbundenen, einen Hohlraum umschließenden Einzelelementen zusammengesetzt ist, wobei zur Herstellung der Einzelelemente des zu fertigenden Holzhohlbalkens Zunächst aus konischen Rundholzabschnitten je eine Kernbohle herausgeschnitten wird, wobei eine quaderförmige Kernbohle bei einem kernparallelen Schnitt und eine keilförmige Kernbohle bei einem faserparallelen Schnitt erhalten wird und jedes der beiden hierdurch anfallenden Stammaußensegmente mit drei voneinander getrennten Außenflächen versehen wird und anschließend die getrockneten Stammaußensegmente senkrecht zur Schnittfläche für die Kernbohle getrennt werden, wobei die die Außensegmente teilende Schnittfläche so gelegt wird, daß die Enden der Jahresringe nicht auf ein und derselben Schnittfläche austreten und die mittlere Außenfläche parallel zur Schnittfläche des Rundholzabschnittes oder faserparallel bearbeitet wird, und daß dann jeweils vier sortierte Einzelelemente entsprechend paarweise längsachsen- und querschnittsgewendet zu einem Holzhohlbalken zusammengeleimt werden.

Aus dem Stand der Technik sind die verschiedensten Holz-Hohlbalken bekannt. So z. B. die Formierung entsprechend der SE-115 667, die allerdings den gravierenden Nachteil hat, die Nutzung nur "ganzheitlich" vorzusehen; d. h. die Einzelteile aus einem Rundholz werden einschließlich der Kernbereiche genutzt zu einem Balken quadratischen Querschnittes; wobei die Stammkernbereiche die Ecken des Balkens bilden, dies wirkt sich nachteilig auf die Jahrringstrukturierung aus; es gibt Risse. Bei dieser Methode steht nur die reine Ausbeute im Vordergrund.

Durch die EP-A-0 388 507 sind zwar auch Möglichkeiten von kombinierten Einzelstücken aus unterschiedlichen Rundholzabschnitten erwähnt, bei diesen Holzbalkenformbildungen und den Verfahrensweisen ist jedoch nicht einbezogen, daß die Abtrennung vom Rundholzabschnitt zu keiner Definierung/Katalogisierung führen kann, sondern der für viele Bereiche wichtige Nutzungsraster grundsätzlich erst am halbholzähnlichen Vormaterial zu ermitteln ist. Die EP-A-0 388 507 beschreibt zwar gewisse Balkenformen, jedoch nicht mit dem vorrangigen Ziel, die zwangsläufig unterschiedlichen Rohholzformen über die Kombinationen unterschiedlich großer Einzelelemente, wobei dann die Baumkantenbereiche wegen Überschreitung des Balkenmittelpunktes abzuarbeiten sind, zu sinnvollen Balkenquerschnitten zu nutzen. Kombinationen aus unterschiedlichen Rohholzdurchmessern zur Bildung nur eines Querschnittes (der in etwa dem des mittleren Durchmessers der eingesetzten Durchmesserreihe entspricht) sind nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Holzhohlbalken zu schaffen, das eine größere Freizügigkeit bei der Zusammenstellung von Einzelelementen zu einem Hohlbalken gestattet, zu einer besseren Formstabilität bei wechselnder Feuchte und im Langzeitverhalten führt und ein sicheres Schließen der Klebefugen gewährleistet und mit dem in wirtschaftlicher Verfahrensweise die optimalste Ausbeute bei geringstem Ausschuß erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Faserparalleles Sägen bringt enorme Vorteile bezüglich Rissebildung, Trocknungsverhalten und Belastbarkeiten. Die aus dem keilartigen Mittelstück entstehenden Vormaterialien können wiederum zur Holzhohlbalkenfertigung genutzt werden. Beim faserparallelen Sägen entfällt also nur ein kleiner Teil auf das, was nicht zu Holzbalken zu verarbeiten ist.

Nachdem die Vormaterialien geschnitten sind, werden diese nassen Vormaterialien erfindungsgemäß vor der Sortierung und Trocknung entsprechend der tatsächlichen Formen und optimal möglichen Nutzungen mehrflächig vorbearbeitet. Vorteilhaft werden zur Erreichung optimaler Sortier- und Trocknungsergebnisse Entspannungsschlitze eingebracht und die Baumkantenbereiche bearbeitet.

Unterschiedlichste Rohholzdurchmesser führen zu einer Vielzahl von Nutzungsrastern. Der Markt fordert aber keine allzu große Auswahl an Querschnittsabmessungen, d. h. es gingen enorme Rohstoffnutzungsmöglichkeiten dann verloren, wenn die Stammaußensegmente paarweise auf die Querschnittsabmessung oder gar auf die Rundholzformen bezogen würde. Für die optimale Rohstoffnutzung werden die Holzhohlbalkenquerschnitte aus unterschiedlich großen Einzelelementen gebildet. Die Baumkantenbereiche werden als schräge Flachen zwischen den Fügeflächen so abgearbeitet, daß sich diagonal gegenüber angeordnete Größen in Balkenmittelpunkt nicht überschneiden, so daß es möglich ist, querschnittsgleiche Holzholbalken aus durchmesserunterschiedlichen Rundhölzern zu fertigen.

Trocknungsschwund entwickelt sich in erster Linie in Richtung der Jahrringe, und der Feuchtigkeitsentzug vollzieht sich im wesentlichen quer zu den Jahresringen vom Kern nach außen hin. Bei nur zwei geleimten Fügeflächen (je zwei zusammengesetzte Einzelelemente) gäbe es nahezu keine Schwindungen, Diffusionen oder Spannungen. Wegen der Schubspannungen in h0,5 müssen aber die Leim- bzw. Fügeflächen in horizontaler Lage nicht nur vorhanden, sondern möglichst breit sein. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß vorzugsweise die senkrechten Leimflächen durch minimale und die Flächenmomente (cm³ / cm⁴) vernachlässigbare Fügeflächenabstufungen verkleinert werden, wodurch die Vergrößerungen der Lochrandflächen die Vorgänge aus Quellungen, Schwindungen, Diffusionen oder Spannungen beherrschen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5: das Ausgangsmaterial in Form von Rundhölzern,
Fig. 6 + 7: die noch nassen Stammaußensegmente vor der Bearbeitung,
Fig. 8 + 9: bereits bearbeitete Stammaußensegmente vor der Sortierung und Trocknung,
Fig. 10 + 11: die Endmaßprofilierung der Stammaußensegmente,
Fig. 12: querschnittsgleiche Holzhohlbalken aus einer systematisch für diesen Zweck angelegten Durchmesserreihe unterschiedlichster Rundholzstärken und
Fig. 13: gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren

Bei den Figuren 2, 3, 6 und 8 handelt es sich nicht um Ausfürhungs arten der Erfindung nach Anspruch 1. Fig. 1 zeigt den Einschnitt von Rundholzabschnitten 1 sowie Schnitte zur Erzeugung der Stammaußensegmente als Vormaterial für Holzhohlbalken 50.

Die Fig. 1 bis 3 mit den darüber skizzierten Stirnansichten veranschaulichen die kernparallele Abtrennung der für die Holzhohlbalken benötigten Rundholzteile und die Fig. 4 und 5 demonstrieren die faserparallele Abtrennung. Der faserparallele Außenanschnitt der Vormaterialien kann auch in Verbindung mit dem kernparallelen Einschnitt erfolgen.

Die Fig. 6 und 7 demonstrieren die aus dem Rundholzschnitt resultierenden Formen der als Stammaußensegmente 5 für die Holzhohlbalkenherstellung dienenden Rundholzteile.

Durch die in den Fig. 1 bis 5 angelegten Einschnittarten ergeben sich Rundholzteile bzw. halbholzähnliche Stammaußensegmente 5, deren Baumkantenflächen nicht vorbearbeitet sind.

Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen, wie nasses Vormaterial (vor dem Trocknen) mittig oder außermittig getrennt werden kann und wie die Fügeflächen 10 konisch oder parallel zueinander angelegt und die dazwischen liegenden Baumkantenbereiche 13, 14 bearbeitet werden.

Die Fig. 8 zeigt, wie ein im Einschnittbereich (Fig. 1) abgetrenntes Stammaußensegment 5 in nassem Zustand zu einem Segment 15 dreiflächig-konisch unter Einhaltung einer bestimmten Fügeflächenbreite 11 vorbearbeitet 10 und mit Entspannungsschlitzen 12 versehen wird. Die senkrecht gestrichelte Linie deutet an, daß bei einem späteren auch außermittigen Trennschnitt die Jahrringenden 9 immer auf zwei Flächen auslaufen.

Die Fig. 9 zeigt im Prinzip eine ähnliche Bearbeitung, sie weist zusätzlich noch auf die Baumkantenbereichsbearbeitung 13, 14 hin sowie auf eine andere Art von Entspannungsschlitzen 12. Die Fig. 8 und 9 zeigen, daß die Vorbearbeitung nicht in jedem Fall dreiflächig-konisch erfolgt, sondern auch nur zweifach oder einfach parallel erfolgen kann.

Die Fig. 10 zeigt in Stirnansicht (Querschnitte 21), wie die Durchlaufgenauigkeit bei der Endmaßprofilierung 19 durch einen Schlitzfräser 20 fixiert wird, dessen Schlitzbreite durch die nachfolgende Trennung 18 überdeckt wird.

Die Fig. 11 zeigt, wie die Fugeflächen 10 durch Abstufungen 30 verkleinert werden können.

Die Fig. 12 zeigt in der linken Reihe Stirnansichten von sich aufgrund unterschiedlicher Rohholzdurchmesser 24 unterschiedlich groß ergebender Einzelelemente 21a.

Die rechts daneben skizzierten Balken 50 mit einem Loch 51 in der Mitte zeigen, wie durch Kombination ungleich großer Einzelelemente 21a immer dieselbe Querschnittsgröße 24a erhalten werden kann.

Die Fig. 13 zeigt in zwei perspektivischen Ansichten den Holzhohlbalken 50 mit dem Loch 51, die Lochgrößen 53, deren Ränder 57 und die Jahrringaustritte 55 im Eckenbereich 54 sowie die Jahrringendenaustritte 9 auf zwei Flächen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines im Außenumriß rechteckigen Holzhohlbalkens (50) in Verbundbauweise, welcher aus mehreren, sich in Längsrichtung des Holzhohlbalkens (50) erstreckenden, miteinander verbundenen, einen Hohlraum (51) umschließenden Einzelelementen (21) zusammengesetzt ist, wobei zur Herstellung der Einzelelemente (21) des zu fertigenden Holzhohlbalkens (50) zunächst aus konischen Rundholzabschnitten (1, 2) je eine Kernbohle (4) herausgeschnitten wird, wobei eine quaderförmige Kernbohle (4) bei einem kernparallelen Schnitt und eine keilförmige Kernbohle (4) bei einem faserparallelen Schnitt erhalten wird und jedes der beiden hierdurch anfallenden Stammaußensegmente (5) mit drei voneinander getrennten Außenflächen (6, 7, 8) versehen wird und anschließend die getrockneten Stammaußensegmente (5) senkrecht zur Schnittfläche (q) für die Kernbohle (4) getrennt (18) werden, wobei die die Außensegmente (5) teilende Schnittfläche (18) so gelegt wird, daß die Enden der Jahresringe (9) nicht auf ein und derselben Schnittfläche austreten und die mittlere Außenfläche (8) parallel zur Schnittfläche (q) des Rundholzabschnittes (1, 2) oder faserparallel bearbeitet wird, und daß dann jeweils vier sortierte Einzelelemente (21) entsprechend paarweise längsachsen- und querschnittsgewendet zu einem Holzhohlbalken (50) zusammengeleimt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stammaußensegmente (5) im nassen Zustand des Rundholzabschnittes (1, 2) aus diesem herausgeschnitten und auch die Außenflächen (6, 7, 8) im noch nassen Zustand bearbeitet werden, daß zur Schaffung definierter Fügeflächen (10) aus den Außenflächen (6, 7, 8) die Rundholzabschnittsbereiche (13, 14) zwischen den Fügeflächen (10) entweder vor oder nach der anschließenden Trocknung der bearbeiteten Stammaußensegmente (5) bearbeitet werden und daß die Fügeflächen (10) und spätere Außenflächen (16) des Holzhohlbalkens im getrockneten Zustand auf Endmaß profiliert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Fügeflächen (10) durch Abstufung (30) ausgehend von der Fläche (13, 14) verkleinert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Trocknen in die nassen Vormaterialien (5) ein oder mehrere Entspannungsschlitze (12) in die den Kernflächen gegenüberliegenden Seiten - vorzugsweise außermittig - eingebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Endmaßprofilierung (19) nach dem Trocknen die gewünschten Auftrennungen (18) der Stammaußensegmente (5) mittig oder außermittig vorgenommen werden.