-
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von vergUtetem Holz Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von vergütetem
Holz.
-
Die maschinelle Bearbeitung und Verarbeitung von Holz wird häufig
durch den Umstand gestört, daß die zu verarbeitehden
Baumstämme
eine begrenzte Länge aufweisen, bzw. daß eine bestimmte, gewünschte Stärke nur über
eine begrenzte Länge gegeben ist. Beim Zuschneiden entsteht sehr viel Verschnitt,
der in der Regel-nur schwer anderweitig verwertet werden kann und daher in der Hegel
als Abfall anzusehen ist.
-
Für bestimmte Verwendungszwecke, beispielsweise für Rolladenachsen
wird Stammholz benötigt, also Holz, das im wesentlichen den ganzen Holzstamm umfaßt
und insbesondere symmetrisch zur Mittelachse des Stammes verläuft. Nur bei derartig
herausgeschnittenem Material besteht eine hinreichende Wahrscheinlichkeit dafür,
daß der Trocknungsprozeß bzw. die Austrocknung bei längerem Gebrauch nicht zu einer
unerwünschten und den Gebrauchszweck entscheidend beeinträchtigenden Deformation
führt.
-
Es ist klar, daß solches Material verhältnismäßig selten und daher
teuer ist.
-
Es ist schon verschiedentlich versucht worden, diese grundsätzlichen
Mängel des Werkstoffes Holz zu beseitigen und zwar dadurch, daß das Holz in irgendeiner
Weise vor der Verwendung vergütet wird Es ist bekannt, Holz vor dem Verarbeiten
durch Aufbringen eines Druckes rechtwinklig zur Faserrichtung zu verdichten und
bleibend zu verformen. Auch eine allseitige Pressung senkrecht zur Faserrichtung
ist bekannt.
-
Auf diese Weise lassen sich aber nur Holzstücke begrenzter Länge herstellen
und außerdem hat das erhaltene Material ein verhältnismäßig hohes spezifisches Gewicht.
Dieser Werkstoff kann nur für wenige Zwecke verwendet werden. Auch eine Pressung
parallel zur Faserrichtung, also ein Stauchen ist bekannt, im wesentlichen mit dem
Ziel, die Verformbarkeit bzw. Biegbarkeit
zu verbessern.
-
Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Holz mit besseren Eigenschaften,
also von vergütetem Holz sind verhältnismäßig aufwendig, so daß diese bekannten
Maßnahmen nur für spezielle Anwendungsgebiete brauchbar sind.
-
Durch die Erfindung soll ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung geschaffen
werden, mit der es möglich ist, vergütetes Holz auf verhältnismäßig billigem Wege
herzustellen, wobei insbesondere dem Holz Eigenschaften verliehen werden sollen,
die im wesentlichen den Eigenschaften von gutem Stammholz entsprechen und trotzdem
ein Ausgangsmaterial verwendet werden kann, das verhältnismäßig minderwertig ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß Holzstücke einer Pressung senkrecht zum Faserverlauf unterworfen werden und
dabei die Dicke auf einem Bruchteil der Ausgangsdicke vermindert, die Abmessungen,rechtwinklig
zur Preßrichtung und rechtwinklig zur Faserrichtung entsprechend vergrößert werden,
daß die gewonnenen dünnen Lagen getrocknet und mit Klebemittel versehen werden und
daß mehrere Lagen zusammengefügt werden und daß das so gewonnene Material unter
Beibehaltung der im wesentlichen parallelen Lage der Fasern zusammengedrückt wird,
bis das Klebemittel einen hinreichenden Zusammenhalt ergibt.
-
Bei der Erfindung kann die Pressung beispielsweise beim Durchgang
zwischen einem oder mehreren Walzenpaaren erfolgen, Wenn beispielsweise von einem
Holzquerschnitt von ca. 25 mm Stärke ausgegangen wird, kann dieses Material durch
einen Walzenspalt von ca. 1 mm hindurchgeführt werden. Die erhebliche Quetschung
des Materials führt zu einer Breitung. Dieses Breitquetschen
führt
zu einer weitgehenden Zerstbrung und Auflösung. des Zusammenhaltes der einzelnen
Holzfasern rechtwinklig zur Faserrichtung. Der Quetschvorgang führt dagegen nicht
zu einer nennenswerten Zerstörung oder Abbrechung der Fasern in deren Längsrichtung.
-
Die auf diese Weise gewonnenen verhältnismäßig dünnen und breiten
Lagen können einfach getrocknet werden, wobei die herkömmlichen Trocknungseiflrichtungen
angewandt werden können.
-
Insbesondere empfiehlt sich Heißluft als Trocknungsmittel.
-
Da die Lagen sehr dünn sind und überdies die Holzzellen gequetscht
sind, geht die Trocknung sehr rasch vor sich. Auch ist der Energieaufwand hierfür
gering.
-
Anschließend wird im Sinne der Erfindung Klebemittel aufgebracht,
wobei beispielsweise das Klebemittel aufgesprüht werden kann, es ist aber auch ein
Auftrag durch Walzen od. dgl.
-
möglich.
-
Nun werden'die einzelnen Lagen, die mit Klebemittel versehen sind,
zusammengefügt., Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß mehrere Lagen aufeinandergelegt
werden oder auch dadurch, daß die einzelnen Lagen seitlich zusammengeschoben werden.
-
Zu beachten ist hierbei, daß die im wesentlichen parallele Lage der
Fasern nicht gestört .wird. Sc ießlich wird das Material zusammengedrückt, wobei
mäßige Kräfte ausreichen, die im wesentlichen durch die Eigenschaft des zu verwendenden
Klebemittels bestimmt werden. Es ist klar, daß es günstig ist, ein schnell aushärtendes
Klebemittel zu verwenden, um die Zeitdauer des -Zusammendrückens möglichst kurz
halten zu können.
-
Es ist gefunden worden, daß durch die Erfindung ein vergütetes Holz
erhalten wird, das überraschende vorteilhafte Eigenschaften hat. Die Festigkeit
übersteigt die Festigkeit des unbehaNdelten Holzes. Dies liegt im wesentlichen daran,
daß bei der Behandlung zwar die Querverbindungen zerstört werden, diese aber durch
Klebemittelbindungen ersetzt worden sind. Die Fase ff nper Längsrichtung wurde wenig
geschädigt. Etwaige einzelne Störungen oder Schädzgungen treten nicht in Erscheinung,
da etwaige einzelne Störungen gegeneinander versetzt sind und die benachbarten Fasern
bzw. Lagen gleichartige Schädigungen nicht aufweisen. Auf diese Weise wird beispielsweise
die Zugfestigkeit oder Druckfestigkei,t in der Faserlängsrichtung nicht vermindert,
so daß auch die Biegesteiflgkeit sehr hohe Werte besitzt, Insbesondere werden beim
erfindungsgemäßen Verfahren Äste weitgehend eliminiert. Der Preßvorgang, der zu
einer Bereitung führt, hat bezüglich der Äste, die eine andere Ausrichtung besitzen,
als das übrige Material die Wirkung, daß die Äste weitgehend bzw. völlig zerfasert
werden. Beim nachfolgenden Zusammenkleben bzw. Zusammenfügen verbleibt somit allenfalls
eine örtliche Störung, die sich Jedoch nur über einen geringen Teil des Querschnittes
erstreckt. Die nachteilige Beeinflussung der Werte und Eigenschaften von Holz durch
Äste oder Astlöcher entfällt daher bei der Erfindung weitgehend. Dies gilt auch
bei geringen Abmessungen.
-
Durch den ganzen Vorgang wird eine Homogenisierung erzielt, die an
sich dem Werkstoff Holz fremd ist. Diese Homogenisierung führt zu einer gleichbleibenden,
verhältnismäßig hohen Qualität und bei der Erfindung ist insbesondere der Umstand
von Vorteil, daß von verhältnismäßig minderwertiger Ausgangsware ausgegangen werden
kann.
-
Der Aufwand an Klebemittel bei der Erfindung ist minimal und
fällt
nicht entscheidend ins Gewicht.
-
Das durch die Erfindung gewonnene, vergütete Holz ist nagelbar und
im übrigen zu verarbeiten, Wie Holz bekannter Eigenschaften.
-
Es ist klar, daß wegen der Homogenisierung, die durch die Erfindung
erreicht wird und auch durch die weitgehende Austrocknung während der Herstellung,
spätere Deformationen durch Austrocknung od. dgl. nicht mehr auftreten.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß, es einfach
möglich ist, bestimmte Querschnitte anzustreben. So, kann beispielsweise Rundmaterial
hergestellt werden. Es könneh aber auch balkenartige Querschnitte gefertigt werden.
-
Insbesondere ist es bei der Erfindung möglich, kontinuierlich zu arbeiten.
Die verarbeiteten einzelnen Holzstücke sind bezüglich ihrer Enden gegeneinander
versetzt und es ist bei geeigneter Anordnung möglich, endloses Material zu fertigen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere aus diesem Grunde
auch für die Herstellung von Konstruktionswerkstoff für Bauwerke od. dgl. brauchbar.
-
Es sind Spanplatten od. dgl. bekannt, die in der Weise hergestellt
werden, daß der Ausgangswerkstoff zunächst zerspant und die Späne durch Klebemittel
und Preslonemiteinander verbunden werden. Diese Verfahren ergeben aber nicht die
Wirkung der Erfindung und zwar auch dann nicht, wenn beim Zerspanen auf die Faserrichtung
geachtet wird. Dies-liegt daran, daß beim Zerspanen immer Späne begrenzter Länge
entstehen, die zudem in der Regel in Wirrlage angeordnet sind. Sollen Werkstoffe
hoher
Festigkeit erhalten werden, sind große Mengen an Klebemittel erforderlich, zumal
auch die weitgehende Zerspanung eine große Oberfläche geschaffen hat, die durch
das Klebemittel zu benetzen ist, falls eine innige Verbindung aller Faserelemente
erhalten werden soll. Das Endprodukt gleicht dann bezüglich der Eigenschaften mehr
den Eigenschaften des ausgehärteten Klebemittels als den Eigenschaften des'Ausgangswerkstoffes
Holz. Aus' Kostengründen wird daher häufig auf größere Klebstoffmengen verzichtet.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ausgangsmaterial
zuerst gespalten wird und daß die durch die Spaltung gewonnenen Schichten parallel
zueinander verarbeitet werden und daß schließlich die einzelnen Schichten-beim Druck-und
Klebevorgang wieder miteinander verbunden werden.
-
Unter Umständen empfiehlt es sich auch, die Pressung senkrecht zum
Faserverlauf mehrstufig vorzunehmen, insbesondere dann, wenn verhältnismäßig große
Querschnitte als Ausgangswerkstoff zur Verfügung stehen.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß in der Durchlaufrichtung der Holzstücke hintereinander eine aus Walzpaaren bestehende
Preßvorrichtung, eine Trocknungseinrichtung, eine Klebstoffauftrageinrichtung, eine
Einrichtung zum Zusammenfügen der Lagen und eine Zusammendrückeinrfchtung vorgesehen
sind. Das Zusammendrücken kann beispielsweise durch Walzenpaare erfolgen oder auch
durch Förderbandpaare, welche durch Walzen gestützt sind.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.
-
Es zeigen: Fig. 1 die Ansicht eines vergüteten Holzes; das mit dem
Verfahren nach der Erfindung hergestellt worden ist und Fig. 2 und Fig. 3 schematische
Teildarstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Das vergütete Holz 10, das in der Fig. 1 dargestellt ist, besteht
im wesentlichen aus einer Vielzahl einzelner, streifenartiger Elemente lis die nur
noch geringfügig durch die ursprünglichen Bindungen des Holzes untereinander verbunden
sind. Die einzelnen Elemente 11 werden durch die Erfindung durch Klebemittel untereinander
verbunden. Es wird hierdurch ein dichtes Gefüge erhalten, dessen Dichtheit weitgehend
von dem Grad der Zusammendrückung am Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens abhängt.
-
Dabei wird bemerkt, daß die Erfindung auch verwirklichbar ist, wenn
die einzelnen Elemente, also die Teile der einzelnen Lagen nur sehr wenig zusammengedrückt
werden, wobei gegebenenfalls auch das Eigengewicht schon ausreichend ist.
-
In der Fig. 2 ist dargestellt, wie der Ausgangswerkstoff 12 durch
eine Spalteinrichtung 13 in mehrere einzelne Schichten 14 aufgespalten wird. Der
Spaltvorgang hat qen Vorteil, daß der Energieaufwand verhältnismäßig gering ist
und daß auch keine nennenswerten Abfälle, wie Sägespäne od. dgl. entstehen. An Stelle
des verhältnismäßig dicken Materials 12 kann bei aer Erfindung auch eine Vielzahl
von Abfallstücken angewandt Werden, die der Vorrichtung gleichzeitig zugeführt werden.
Auch bei der
Vielzahl von einzelnen Holzstücken kann eine Spalteinridhtung
vorgesehen werden, ohne daß eine Spalteinrichtung notwendig wäre.
-
Die Fig. 2 zeigt die Weiterverarbeitung von 2 Schichten 14.
-
Diese werden zunächst durch Walzenpaare 1 und 2 geleitet die miteinander
die Preßvorrichtung 3 im Sinne der Erfindung bilden.
-
In der anschließenden Trocknungseinrichtung 4 wird Heißluft durch
die dünnen Lagen 15 geblasen und schließlich wird in der Einrichtung 5 Klebstoff
aufgesprüht. Die Lagen15 gelangen in die Vorrichtung 6, die die einzelnen Lagen
zusammenschiebt und auch die übereinander$eführten Lagen 15 aufeinanderlegt.
-
Die Walzenpaare 8 und 9 bewirken schließlich das Zusammendrücken.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedener Weise abgewandelt
werden. Wenn das Holz schon hinreichend trocken ist, kann beispielsweise auch die
Trocknungseinrichtung entfallen.
-
Die Erfindung kann nicht nur kontinuierlich, sondern auch im diskontinuierlichen
Verfahren ausgeführt werden.
-
Für die Erfindung ist insbesondere Fichtenholz verwendbar, ohne daß
deshalb die Erfindung hierauf beschränkt wäre.