FI90370B - Menetelmä hirsiseinän valmistamiseksi - Google Patents

Description

90370

Menetelmä hirsiseinän valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en stockvägg 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä hirsiseinän valmistamiseksi, jossa menetelmässä hirsiä käsitellään poraamalla kuhunkin niistä pituussuunnassa hirren päästä päähän ulottuva ontelo, minkä jälkeen seinä kootaan osaksi tai kokonaan tällä tavoin saaduista, poikkileikkaukseltaan olennaisesti 10 rengasmaisista ontelohirsistä.

Pyöröhirsien käyttö seinämateriaalina on ikivanha perinteinen rakentamistapa. Viime aikoina hirsirakentamista on sovellettu erityisesti lomamökkien tms. vapaa-ajan käyttöön 15 tarkoitettujen rakennusten valmistukseen. Rakentamiseen käytetyt pyöröhirret ovat yleensä olleet puun rungosta sahattuja umpinaisia, oleellisesti ehyitä hirsiä, jotka ovat seinässä ladottuina päällekkäin. Tämän ohella tunnetaan menetelmä, jossa rungosta sahattuja, toiselta puolelta kuperia 20 hirsiä kiinnitetään vastatusten hirsien väliin jäävien pys- tytukien varaan siten, että hirsien kuperat sivut tulevat syntyvän sisältä lämpöeristettävän seinän ulkopinnoiksi sekä menetelmä, jossa seinä muodostetaan halkaistuista hirsistä sahatuista, poikkileikkaukseltaan oleellisesti U-muotoisista ·- '25 hirsiosista, jotka kiinnitetään seinään edellä esitetyn mukaisesti vastakkain kuperat puolet ulospäin tai vaihtoehtoisesti suoraan päällekkäin.

US-patenttijulkaisusta 3 969 859 tunnetaan edelleen menetel-30 mä, jossa hirsiseinä valmistetaan ontoiksi poratuista pyöröhirsistä. Tällaiset ontelohirret voidaan julkaisun mukaan täyttää lämmöneristeellä.

Perinteiseen, umpinaisia hirsiä käyttävään pyöröhirsiraken-"'Ί-5 tamiseen verrattuna ontelohirsien etuna on seinärakenteen keveneminen. Lisäksi etuna on hirsien kuivauksen helpottuminen, mikä merkitsee sekä ajan ja energian säästöä että alempia kustannuksia. Ontelo ehkäisee myös puuaineksen elämistä 90370 2 ja hirren halkeilua, mikä parantaa seinän ulkonäköä. Ontelon aikaansaamiseen riittää pelkkä pituussuuntaisesti hirren läpi menevä poraus kairan tms. poraustyökalun yhdellä edestakaisella liikkeellä.

5 Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa ratkaisu, jolla ontelohirsistä' muodostettava hirsiseinä on valmistettavissa entistä alhaisemmin kustannuksin. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että siinä käytetään hirsiä, 10 joiden sisus on ainakin osaksi laho, jolloin lahopuu poistuu hirsistä onteloiden poraamisen yhteydessä.

Keksinnön mukainen onteloiden poraus poistaa hirsistä lahopuun niin, että saataviin ontelohirsiin jää pelkästään puun 15 rungon ulompien kerrosten tervettä puuainesta. Erityisesti kuusipuussa esiintyy yleisesti sienen aiheuttamaa sydänla-hoa, joka voi ulottua puun tyvestä aina noin 6 metrin korkeuteen, ja lahosta johtuva tukkien arvon lasku aiheuttaa huomattavan taloudellisen menetyksen. Sisältä lahot kuusitu-20 kit eivät nimittäin kelpaa sahatavaraksi eivätkä edes kaikkiin massan valmistusprosesseihin, vaan niillä on ollut vain lähinnä polttopuun arvo. Keksinnön mukaiseen menetelmään ne kuitenkin soveltuvat erinomaisesti, mikä merkitsee sitä, että menetelmän materiaalikustannukset jäävät hyvin pienik-25 si.

Sisältä lahoja hirsiä voidaan porata ontoiksi hirren päästä päähän ulottuvin porauksin, jolloin seinä kootaan osaksi tai kokonaan tällä tavoin saaduista putkimaisista, pinnastaan 30 umpinaisista ontelohirsistä. Ontelon poraaminen voi tapahtua esim. putkimaisella kairaustyökalulla, jonka ulkopinta on varustettu syntyvää purua poistavilla spiraalimaisilla urilla. Kuitenkin on myös mahdollista, että hirren kylkeen tehdään ensin pitkittäinen, seinän kokoamista helpottava viis-:S5 te, minkä jälkeen poraustyökalu kohdistetaan hirteen siten, että viisteen kohdalle muodostuu kapea pitkittäinen rako, jonka kautta syntyvä ontelo jää avoimeksi hirren sivulle. Tällä saavutetaan se, että porausvaiheessa syntyvä puru pää- 90370 3 see poistumaan raon kautta, eikä porassa tällöin tarvita edellä mainittuja kierteitä. Valmiissa hirsiseinässä rako jää piiloon päällekkäisten hirsien väliseen saumakohtaan, jolloin se ei vaikuta seinän ulkonäköön.

5

Keksinnön mukaan hirsiseinä on mahdollista valmistaa käyttäen yksinomaan päällekkäin ladottavia ontelohirsiä. Toisena vaihtoehtona on se, että seinään käytetään ontelohirsien ohella umpipuuta olevia hirsiä, sopivimmin siten, että ontelo lohirret ja umpinaiset hirret vuorottelevat seinän pystysuunnassa. Viimeksi mainitun ratkaisun etuna on se, että seinän kokoamista varten tarvittavat viisteet voidaan tehdä pelkästään umpipuuta oleviin hirsiin eikä ontelohirsiä tarvitse ontelon poraamista lukuunottamatta muotoilla millään 15 tavoin. Koska viisteet pienentävät ontelohirsien seinämäpak-suutta ja alentavat niiden lujuutta, saadaan seinän koko-naislujuus umpinaisia hirsiä mainitulla tavalla käyttäen paranemaan.

20 Ontelohirsiä voidaan liittää pituussuunnassa toisiinsa liitoskohdissa hirsien sisään sovitettujen liitoskappaleiden avulla. Menetelmä on tällöin riippumaton käytettävien yksittäisten hirsien pituudesta, ja sisältä lahoa tukkia voidaan tällöin porata ontelohirreksi juuri siltä pituudelta, millä -V-25 lahoa esiintyy. Hirsien väliset liitokset voidaan tehdä tehtaalla, jossa hirsistä voidaan koota suuria, mahdollisesti : kokonaisen seinän kattavia elementtejä, joiden siirtely ja kuljetus rakennuspaikalle on mahdollista onteloilla aikaansaadun rakenteen kevenemisen ansiosta.

30 . . Kuten jo edellä on mainittu, mahdollistavat hirsiin poratut ontelot seinän lämpöeristämisen. Tämä tapahtuu täyttämällä ontelot sopivalla eristemateriaalilla, kuten esim. sellu-tai mineraalivillalla tai polyuretaanilla. Toisaalta on to--:--35 dettava, että seinällä on lämmöneristyskykyä eristämättö- mänäkin, sillä tyhjiksi jätettyjen onteloiden sisältämä ilma toimii sekin suhteellisen hyvänä eristeenä.

90370 4

Keksinnön kohteena on myös sisältä lahojen hirsien käyttö hirsiseinän valmistamiseen. Tämä tapahtuu siten, että kuhunkin hirteen porataan pituussuunnassa hirren päästä päähän ulottuva ontelo, jolloin lahopuu poistuu hirsistä poraamisen 5 yhteydessä, minkä jälkeen seinä kootaan osaksi tai kokonaan saaduista poikkileikkaukseltaan olennaisesti rengasmaisista ontelohirsistä.

Keksinnön mukaisesti valmistettu hirsiseinä soveltuu etenkin 10 ulkoseinäksi, mutta mahdollisesti sisäseinäksikin lomamök- keihin, muuhun vapaa-ajan viettoon tarkoitettuihin rakennuksiin, varastorakennuksiin, karjasuojiin, siirreltäviin parakkeihin ym. rakennuksiin, jotka on mahdollista tehdä hirsistä. Lisäksi kysymykseen voivat tulla yksittäiset seinä-15 mät, kuten aidat, esteet, esim. meluesteet, ja vastaavat.

Erityisesti näissä voivat rinnakkaiset hirret olla myös pystysuorassa tai viistossa asennossa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esi-20 merkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1-3 esittävät vaiheittain ontelon poraamista pyöröhirteen, jossa hirren sisältä poraamisen tuloksena irtoaa toinen, ohuempi hirsi, kuvio 4 esittää vaiheittain keksinnön erään sovellutusmuodon 25 mukaista ontelohirsistä muodostuvan seinän valmistusta, kuvio 5 esittää vaiheittain keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaista ontelohirsistä muodostuvan seinän valmistusta, kuvio 6 esittää vaiheittain hirsiseinän valmistusta, jossa 30 seinässä ontelohirret ja umpipuuta olevat hirret vuorottele-: vat, ja kuvio 7 esittää kahden pituussuunnassa peräkkäin asetetun ontelohirren välistä liitosta.

:"35 Pyöröhirren 1 poraaminen ontoksi, putkimaiseksi ontelohir- reksi 2 tapahtuu kuvioiden 1-3 mukaan oman akselinsa ympäri pyörivällä, putkimaisella kairaustyökalulla 3, joka lineaarisella, edestakaisella liikkeellä tunkeutuu pituussuunta!- .90370 5 sesti hirren läpi sen päästä päähän ja palaa sen jälkeen samaa reittiä takaisin. Putkimaisen kairaustyökalun 3 vaipan paksuus voi olla noin 3-5 mm, sen kärki 4 voi tunkeutumisen helpottamiseksi olla sahareunainen ja sen ulkopinta on va-5 rustettu spiraalimaisin urin 5, jotka poistavat porauksessa syntyvän purun 6 hirren 1 ulkopuolelle. Porauksen tuloksena hirrestä 1 saadaan paitsi putkimainen ontelohirsi 2, myös sen sisäpuolelta irtoava ohuempi hirsi 7, joka kuviossa 3 nähdään ontelohirren sisällä.

10

Porausta suoritettaessa on huolehdittava siitä, että hirren sisuksen laho puuaines jää irtiporattavaan ohuempaan hirteen 7, jolloin saatava ontelohirsi 2 on kokonaisuudessaan tervettä puuta. Irtiporattu hirsi 7 voi edelleen olla käytettä-15 vissä polttopuuna. Vaihtoehtoisesti voidaan kuitenkin porauksessa käyttää kairaa, joka kerralla muuttaa hirren 1 enemmän tai vähemmän lahon sisuksen puruksi jättäen pelkästään putkimaisen, terveen ontelohirren 2 jäljelle.

20 Kuvion 4 mukaisessa keksinnön sovellutuksessa raaka-aineena ovat pyöröhirret 1, joiden sisus 8 on ainakin osaksi lahoa puuainesta. Tällaisia hirsiä 1 saadaan etenkin kuusitukkien paksuista tyviosista, joskin lahoa saattaa esiintyä myös esimerkiksi männyssä, jalokuusessa, koivussa, haavassa, tam-- '25 messa ja pyökissä, jotka näin ollen myös voivat tulla kyseeseen keksinnössä. Kuvion 4 mukaan hirren 1 vastakkaisille • puolille tehdään aluksi pitkittäiset lappeet 9. Tämän jäl- : keen suoritetaan poraus, jossa hirsi muuttuu putkimaiseksi, hirren päästä päähän ulottuvan lieriömäisen ontelon 10 kä-30 sittäväksi ontelohirreksi 2, johon jää pelkästään tervettä puuainesta. Hirsiseinä 11 muodostetaan latomalla saatuja ontelohirsiä 2 vaakasuorassa asennossa päällekkäin lappeet 9 vastakkain ja sopivasti tiivistämällä lappeen välit eriste-materiaalilla. Kuviossa 4 on myös ontelot 10 täytetty lämpö-:"35 eristeellä 12, kuten esimerkiksi sellu- tai mineraalivillalla. Mahdollista olisi myös jättää ontelot 10 seinässä 11 tyhjiksi, jolloin niissä oleva ilma toimisi lämpöeristeenä.

6 90 370

Kuvion 5 mukainen keksinnön sovellutus eroaa kuviossa 4 esitetystä ainoastaan siinä, että hirteen 1 porataan ensin ontelo 10 ja saatuun ontelohirteen 2 muodostetaan sen jälkeen pitkittäinen, kaareva viiste 9, jonka kaarevuussäde vastaa 5 ontelohirren 2 pinnan kaarevuussädettä. Tämän ratkaisun etuna on se, että kutakin hirttä tarvitsee viistää ainoastaan yhdestä kohdasta.

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön sovellutus, jossa hirsisei-10 nä 11 muodostetaan osaksi putkimaisista ontelohirsistä 2 ja osaksi tervettä umpipuuta olevista hirsistä 13, jotka voivat olla mitä tahansa puulajia. Ontelohirsi 2 saadaan kuvion 5 mukaisesti poraamalla sisältä lahosta pyöröhirrestä 1, kun taas terveeseen, umpinaiseen hirteen 13 tehdään ontelon 10 15 asemesta pitkittäiset, kaarevat viisteet 9 hirren kummallekin puolelle. Tällöin ontelohirsissä 2 ei tarvita lainkaan lappeita tai viisteitä, jotka jossain määrin heikentävät ontelohirren lujuutta. Seinässä 11 on lämpöeristeellä 12 varustettuja ontelohirsiä 2 ja umpinaisia hirsiä 13 ladottu 20 päällekkäin vuorotellen niin, että ontelohirret tukeutuvat umpinaisissa hirsissä oleviin viisteisiin 9.

Todettakoon, että kuvioissa 4-6 nähtävät hirsiseinät 11 on niiden koossapysymisen varmistamiseksi varustettava sopivim-‘ 25 min pystysuorilla, esimerkiksi pystysuuntaisiin porauksiin upotetuilla tukielimillä, jotka on kuitenkin sinänsä ennestään tunnettuina ja keksinnön kannalta epäoleellisina jätetty kuvioissa esittämättä.

'30 Kuviossa 7 on esitetty liitos, jolla ontelohirsiä 2 voidaan keksinnön mukaisessa hirsiseinässä liittää pituussuunnassa toisiinsa. Liitoselimenä toimii kuvion mukaan ohuempaa hirttä oleva kappale 14, jonka ulkohalkaisija vastaa oleellisesti ontelohirsien 2 onteloiden 10 sisähalkaisijaa. Liitoskap-...35 pale 14 pitää tällöin ontelohirret 2 paikoillaan pelkästään aikaansaamansa puristuksen varassa.

l· 90370 7

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat olla oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi hirsissä olevat ontelot 10 antavat mahdollisuu-5 den liittää hirsiä pituussuunnassa peräkkäin muillakin tavoin kuin kuvion 7 mukaisen, paikalleen puristetun liitos-kappaleen 14 avulla. Myös sinänsä tunnettu sormiliitos on ontelohirsien liitostapana mahdollinen. Mahdollista on myös, että esimerkiksi kuvion 5 mukaista menettelyä modifioidaan 10 siten, että hirteen 1 muodostetaan ensin pitkittäinen, kaareva viiste 9 ja sen jälkeen hirteen porataan ontelo 10 siten, että porauslinja leikkaa viistettä suunnilleen sen keskilinjalla. Tällä tavoin aikaansaadaan kapea pitkittäinen rako, jonka kautta ontelon porauksessa syntyvä puru pääsee 15 poistumaan. Valmiissa seinässä 11 raot jäävät päällekkäisten hirsien väleille niin, etteivät ne vaikuta seinän ulkonäköön. Edelleen on mahdollista, että hirret ovat seinässä rinakkain pystysuorassa tai jopa kaltevassa asennossa, mikä voi tulla kyseeseen esim. meluesteissä.

20

Claims (4)

8

1. Menetelmä hirsiseinän (11) valmistamiseksi, jossa menetelmässä hirsiä (1) käsitellään poraamalla kuhunkin niistä pituussuunnassa hirren päästä päähän ulottuva ontelo (10), 5 minkä jälkeen seinä (11) kootaan osaksi tai kokonaan tällä tavoin saaduista, poikkileikkaukseltaan olennaisesti rengasmaisista ontelohirsistä (2), tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään hirsiä (1), joiden sisus (8) on ainakin osaksi laho, jolloin lahopuu poistuu hirsistä onteloiden 10 (10) poraamisen yhteydessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seinään (11) käytetään ontelohirsien (2) ohella umpipuuta olevia hirsiä (13), sopivasti siten, että ontelo- 15 hirret ja umpinaiset hirret vuorottelevat seinän pystysuunnassa .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hirsiin (2) poratut ontelot (10) täytetään 20 lämpöeristeellä (12), kuten esim. sellu- tai mineraalivillalla tai polyuretaanilla.

4. Sisältä lahojen hirsien (1) käyttö hirsiseinän (11) valmistamiseen, tunnettu siitä, että kuhunkin hirteen pora- 25 taan pituussuunnassa hirren päästä päähän ulottuva ontelo (10), jolloin lahopuu poistuu hirsistä poraamisen yhteydessä, ja että seinä kootaan osaksi tai kokonaan saaduista poikkileikkaukseltaan olennaisesti rengasmaisista ontelohirsistä (2) . 9