DE69025291T2

DE69025291T2 - Verfahren zum Leimen von Holzwerkstoffen

Info

Publication number: DE69025291T2
Application number: DE69025291T
Authority: DE
Inventors: Katsuji Hasegawa
Original assignee: Meinan Machinery Works Inc
Current assignee: Meinan Machinery Works Inc
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: RU2045563C1; FI906073A; NO905414L; CA2031871A1; CA2031871C; KR910011412A; KR100191074B1; DK295890A; DE69025291D1; DK171463B1; FI110239B; MY105252A; DK295890D0; CN1025836C; EP0432578B1; BR9006330A; JPH03205101A; EP0432578A2; JP2720085B2; CN1052811A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Leimen von Holzschichten bzw. -lagen, wie etwa einer Spannplatte, Furnieren und Laminaten, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Leimen von Holzmaterialien, die, verglichen mit ihrer Breite oder Länge, relativ dünn sind.
Erzeugnisse, wie etwa eine Furnierplatte, laminierte Furnierhölzer oder laminiertes Holz werden dadurch erzeugt, daß Holzschichten zusammen mit einem wärmehärtenden Haftmaterial verklebt werden. Um das wärmehärtende Haftmaterial zu härten, werden die Holzschichten erwärmt. Da das Aushärten des Haftmaterials die Holzschichten zusammenklebt, ist der Schritt den Holzschichten Wärme zuzuführen, wichtig.
Die GB-A-716 347 zeigt ein gattungsbestimmendes Verfahren zum Leimen von Holzschichten, bei dem eine zusammengepreßte Anordnung in impregnierendes Öl getaucht wird, um das wärmehärtende Haftmaterial zu erwärmen. Das in die Rillen eindringende impregnierende Öl, dessen Temperatur sich verringert worden ist, wird lediglich durch natürliche Konvektion mit heißem impregnierenden Öl ausgetauscht. Daher erfolgt der Austausch mit heißem impregnierenden Öl sehr langsam. Ferner ist es notwendig, ein Haftmaterial zu verwenden, das seine Hafteigenschaft in einer Flüssigkeit nicht verliert. Ein derartiges Haftmaterial ist teuer.
Die herkömmlichen Verfahren zum Leimen von Holzschichten können in zwei Hauptarten aufgeteilt werden, und zwar gemäß der Art und Weise, wie die Holzlagen erwärmt werden. Bei der ersten Art werden Heizplatten verwendet, die ebenso als Preßplatten dienen. Bei der zweiten Art wird eine Hochfrequenzheizvorrichtung verwendet. Gemäß dem ersten, Heizplatten anwendenden Klebeverfahren werden Holzschichten mit einem zwischen jeder Schicht angeordneten wärmehärtenden Haftmaterial übereinander angeordnet. Die aufgeschichteten Schichten werden zwischen der oberen und unteren Heizplatte angeordnet und mittels der im voraus erwärmten Heizplatten gleichzeitig erwärmt, während die Holzschichten mittels der Heizplatten zusammengepreßt werden. Ein Vorteil dieses Klebeverfahrens ist, daß es keine komplizierte Vorrichtung erfordert. Überdies ist es kostengünstig. Jedoch braucht bei diesem Klebeverfahren das zwischen den Holzschichten befindliche Haftmaterial, das sich näher an der Mitte des Stapels befindet, länger, zu erwärmen oder auszuhärten, als die Haftmaterialien zwischen den äußeren Schichten.
Gemäß dem zweiten Klebeverfahren, das eine Hochfrequenzheizvorrichtung anwendet, werden Holzschichten, die mit dazwischen gelagertem Haftmaterial übereinander angeordnet sind, durch die Hochfrequenzheizvorrichtung erwärmt, während die Holzschichten zusammengepreßt werden. Bei diesem Klebeverfahren braucht das Haftmaterial, das näher an der Mitte der Dicke des Stapels von Holzschichten angeordnet ist als die weiteren Haftmaterialien, nicht sehr viel länger als die weiteren Haftmaterialien, um zu erwärmen oder auszuhärten. Jedoch erfordert dieses Klebeverfahren eine komplizierte Vorrichtung. Zudem ist es kostspielig, dieses Klebeverfahren zu verwenden.
In der JP-A-49-43133 schlug die Anmelderin ein drittes, ausschließlich für Furnierbögen entworfenes Verfahren zum Leimen von Holzschichten vor, um die vorhergehenden Nachteile der herkömmlichen Klebeverfahren zu beseitigen. Gemäß diesem Klebeverfahren wird zumindest einer der zu leimenden Furnierbögen zunächst "zerbrochen", um darin Risse zu erzeugen. Anschließend werden die Furnierbögen (mit dazwischengefügtem Haftmaterial) mittels Preßplatten zusammengepreßt, während von den Kanten der Furnierbögen Heißluft in die Risse zugeführt wird. Die Preßplatten werden nicht als Heizplatten verwendet und nicht erhitzt, um das Haftmittel zwischen den Furnierbögen auszuhärten. Anstelle dessen härtet die in die Risse zugeführte Heißluft das Haftmittel. Jedoch sind die durch "Zerbrechen" der Furnierbögen erzeugten Risse klein und sind die meisten Risse nicht mit weiteren Rissen in Verbindung. Deswegen erreicht die von den Kanten der Furnierbögen zugeführte Heißluft die Innen- oder Mittelabschnitte der Furnierbögen nicht, so daß es sehr lange dauern kann, bis das Haftmaterial härtet.
Insbesondere ist den vorhergehend erwähnten drei herkömmlichen Klebeverfahren ein nicht zu vermeidender Nachteil eigen. Mit den beiden ersten Klebeverfahren werden alle zu leimenden Holzschichten erwärmt, um das Haftmittel auszuhärten. Dies ist ebenso bei dem dritten Verfahren der Fall, sofern alle zusammen zu leimenden Furnierbögen gebrochen sind. Da die in den Holzschichten enthaltene Feuchtigkeit und das in dem Haftmaterial enthaltene Lösungsmittel (meistens Wasser) verdampft ist oder bis zu einer sehr hohen Temperatur erwärmt wird, wenn eines dieser Verfahren angewendet wird, werden die Holzschichten aufgeweicht. Wenn demgemäß durch die Preßplatten ein Druck auf die Holzschichten ausgeübt wird, können die Platten die Holzschichten "zerdrücken" und die Gesamtdicke des verklebten Holzes verringern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kleben von Holzschichten gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 weiter zu entwickeln, so daß eine sichere Haftung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Erfindungsgemäß sind in zumindest einer Fläche von zumindest einer Holzschicht Heizfluidleitungen ausgebildet. Die Leitungen sollten vorzugsweise gleichmäßig in der Oberfläche des Holzes verteilt sein. Jede Leitung erstreckt sich von einer Kante der Holzschicht zu ihrer zweiten Kante. Anschließend werden die Holzschichten übereinander mit dazwischen gefügtem wärmehärtenden Haftmaterial angeordnet. Die Holzschichten werden zusammengepreßt, während ein Heizfluid in die Leitungen geblasen wird, um das wärmehärtenden Haftmittel zu erwärmen und auszuhärten. Hierbei ist das Heizfluid Heißdampf oder Heißgas, beispielsweise Dampf oder Heißluft.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung erstrecken sich die Heizfluidleitungen von einer Kante der Holzschicht zu ihrer gegenüberliegenden Kante.
Gemäß einer weiteren Weiterentwicklung der Erfindung erstreckt sich eine erste Gruppe von Leitungen von einer ersten Kante der Holzschicht zu ihrer zweiten gegenüberliegenden Kante, während sich eine zweite Gruppe von Leitungen von einer dritten Kante der Holzschicht zu einer vierten, der dritten Kante gegenüberliegenden Kante erstreckt.
Gemäß einer weiteren Weiterentwicklung der Erfindung erstreckt sich eine erste Gruppe von Leitungen von einer Kante der Holzschicht zu ihrer gegenüberliegenden Kante, während eine zweite Gruppe von Leitungen die erste Gruppe diagonal schneidet.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise gebrochenen Raumansicht zweier übereinander angeordneter Holzschichten mit dazwischen gefügtem Haftmittel, wobei eine der Holzschichten mit erfindungsgemäßen Heizfluidleitungen vorgesehen ist, in welchen ein Heizfluid vorgesehen ist, um das Haftmaterial zu erwärmen und auszuhärten;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der mit A bezeichneten Holzschichten aus Fig. 1;
Fig. 3 eine teilweise gebrochenen Raumansicht von übereinander angeordneten Holzschichten mit dazwischengefügtem Haftmaterialien, wobei einige der Holzschichten mit Leitungen versehen sind;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der mit B bezeichneten Holzschichten aus Fig. 3;
Fig. 5 eine teilweise gebrochene Raumansicht von übereinander angeordneten Holzschichten mit dazwischengefügten Haftmaterialien, wobei die Holzschichten allesamt mit Leitungen versehen sind;
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines mit C bezeichneten Abschnitts der Holzschichten aus Fig. 5;
Fig. 7 Holzschichten zwischen oberen und unteren Preßund Fördermechanismen, so daß sich die Fasern der Holzschichten in Förderrichtung erstrecken, wobei die Holzschichten, wie gezeigt, mittels der Mechanismen gleichzeitig gepreßt und gefördert werden;
Fig. 8 zwischen einer oberen und unteren Preßplatte angeordnete Holzschichten, die derart ausgerichtet sind, daß sich die Fasern in Förderrichtung erstrecken, wobei die Holzschichten mittels der Preßplatten gepreßt sind und die Holzschichten diskontinuierlich gefördert werden;
Fig. 9 eine Draufsicht einer Holzschicht, die auf ihrer Oberfläche mit einer ersten Gruppe von Leitungen versehen ist, die sich in eine Richtung erstrecken, und einer zweiten Gruppe von Leitungen versehen ist, die sich senkrecht zur ersten Gruppe erstrecken;
Fig. 10 eine Draufsicht einer Holzschicht, die auf ihrer Oberfläche mit einer ersten Gruppe von Leitungen versehen ist, die sich in eine Richtung erstrecken, und mit einer zweiten Gruppe von Leitungen versehen ist, die sich diagonal quer zur ersten Gruppe von Leitungen erstrecken;
Fig. 11 eine mögliche Betriebweise des Klebeverfahrens der Erfindung; und
Fig. 12 für das erfinderische Klebeverfahren nutzbares Heißdampfgebläse;
Erfindungsgemäße Klebeverfahren werden nachstehend anhand der Figuren der Zeichnung beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile bezeichnen.
In Fig. 1 ist eine Holzschicht 1a auf einer Holzschicht 1b mit dazwischengefügtem Haftmaterial angeordnet. Gemäß Fig. 2 ist die untere Holzschicht 1b auf ihrer oberen Fläche mit einer Vielzahl von Heizfluidleitungen 2 versehen, die sich in Faserrichtung der Holzschicht 1b erstrecken. Obwohl nicht vollständig gezeigt, erstrecken sich die Heizfluidleitungen 2 von einer Kante der Holzschicht 1b zu ihrer gegenüberliegenden Kante. Leitungen 2 werden in der Holzschicht 1b ausgebildet, bevor die Holzschicht 1a auf der Holzschicht 1b angeordnet wird.
Wenn die Holzschichten 1a und 1b aus Fig. 1 mittels nicht gezeigter Preßelemente, wie etwa Preßplatten, zusammengepreßt werden, wird ein nicht gezeigtes Heizfluid, wie etwa Dampf oder Heißluft von einem Ende der Leitungen 2 in die Leitungen 2 gespeist oder geblasen. Das in die Leitungen 2 gespeiste Heizfluid erwärmt das zwischen den Holzschichten 1a und 1b gelagerte wärmehärtende Haftmaterial und härtet dieses aus, wodurch die Holzschichten 1a und 1b zusammengeklebt werden. Natürlich werden die Abschnitte des unmittelbar an Leitungen 2 angeordneten Haftmaterials mittels des Heizfluids unmittelbar erwärmt, während die weiteren, neben den Heizfluidleitungen 2 benachbarten Abschnitte indirekt erwärmt werden.
Um eine passende Wärmeübertragung über die Zwischenfläche zwischen den Schichten zu gewährleisten, haben die Heizfluidleitungen, relativ zu ihrer Festigkeit, einen kleinen Durchmesser. Der Durchmesser der Leitungen muß groß genug sein, um eine geeignete Wärmeübertragung zu ermöglichen, ohne das Heizfluid bei einem unzulässigen hohen Druck zuzuführen. Der Durchmesser sollte klein genug sein, damit die Schichten nicht beeinträchtigt werden. Der genaue Durchmesser der Leitungen hängt von der Dicke der Schicht und der Breite oder Länge der Schicht ab und wird gemäß den Kennwerten der spezifischen, zu Leimenden Holzmaterialien berechnet.
Somit ist gemäß diesem Klebeverfahren das Erwärmen der Preßelemente nicht notwendig. Die Preßelemente werden lediglich als solche verwendet.

Vergleichsbeispiel I

Auf einer Fläche einer Holzschicht mit einer Dicke von 30 mm sind sich von Kante zu Kante in Faserrichtung der Holzschicht erstreckende Heizfluidleitungen ausgebildet. Die Leitungen sind 6 mm voneinander beabstandet, wobei jede einen vertikalen Rechtecksquerschnitt mit einer Breite von 0,7 mm und einer Tiefe von 0,7 mm aufweist. Die Holzschicht ist unter Verwendung eines zwischen den Holzschichten (gemäß Fig. 1) gelagerten wärmehärtenden Haftmaterials mit einer weiteren Holzschicht der gleichen Dicke verklebt, während Dampf mit einem Druck von 5 bar mittels eines später beschriebenen Heizfluidgebläses in die Leitungen gespeist wird. Unter Verwendung dieses Verfahrens erreichte das Haftmaterial eine Temperatur von etwa 100º C mehrere 10 Male schneller als bei der Anwendung des oben erwähnten herkömmlichen Klebeverfahrens unter Verwendung von Heizplatten und mehrere Male schneller als bei der Anwendung des oben erwähnten herkömmlichen Klebeverfahrens unter Verwendung einer Hochfrequenzheizvorrichtung.
Da gemäß diesem Klebeverfahren lediglich ein Teil von Holzschichten 1a und 1b erhitzt wird, d. h. sie werden lediglich in ihren, die Leitungen 2 umgebenden Abschnitten erwärmt, erweichen die Holzschichten 1a und 1b nicht und werden deswegen diese unter dem von den Preßplatten ausgeübten Druck nicht "zerdrückt". Demgemäß ist die Gesamtheit der Holzplatten 1a und 1b in ihrer Dicke nahezu nicht verringert.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. In Fig. 4 sind vier Holzschichten 3a bis 3e mit dazwischengelagerten, nicht gezeigten wärmehärtenden Haftmaterialien aneinander angeordnet. Die Holzschichten 3a bis 3e sind derart angeordnet, daß die Fasern der benachbarten Holzschichten sich senkrecht dazu erstrecken.
Die Holzschicht 3b ist sowohl auf ihrer oberen als auch unteren Fläche mit sich von einer Kante der Holzschicht 3b zur gegenüberliegenden Kante in Faserrichtung erstreckenden Leitungen 22 versehen. Zudem ist die Holzschicht 3d sowohl auf ihrer oberen als auch unteren Fläche mit sich von einer Kante der Holzschicht 3d in Faserrichtung zur gegenüberliegenden Kante erstreckenden Leitungen 22 versehen.
Wenn Holzschichten 3a bis 3e aus Fig. 3 durch nicht gezeigte Preßelemente, wie etwa Preßplatten, zusammengepreßt werden, wird von einem oder von beiden Enden der Leitungen 22 ein geeignetes nicht gezeigtes Heizfluid, wie etwa Dampf, Heißluft oder ein weiteres Heißf luid in die Leitungen eingespeist oder geblasen. Das in die Leitungen 22 eingespeiste Heizfluid erwärmt und härtet die zwischen den Holzschichten 3a bis 3e gelagerten Haftmaterialien, um die Holzschichten 3a bis 3e zu leimen.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 und 2 ist es nicht notwendig, die Preßelemente im voraus zu erwärmen. Die Preßelemente werden lediglich als solche verwendet. Da auf gleiche Weise die Holzschichten 3a bis 3e lediglich teilweise erwärmt werden, d. h. lediglich bei dem die Leitungen 22 umgebenden Abschnitt, werden die Holzschichten 3a bis 3e nicht erweicht und deswegen nicht durch den mittels der Preßplatten ausgeübten Druck "zerdrückt". Demgemäß ist die Gesamtheit der Holzschichten 3a bis 3e in ihrer Dicke nahezu nicht verringert.
Die Figuren 5 und 6 zeigen ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. In Fig. 5 sind fünf Holzschichten 5a bis 5e mit nicht gezeigten dazwischengelagerten wärmehärtenden Haftmaterialien übereinander angeordnet. Die Holzschichten 5a bis 5e sind derart angeordnet, daß sich die Fasern aller Holzschichten 5a bis 5e in gleicher Richtung erstrecken. Die oberste Holzschicht 5a ist lediglich auf ihrer unteren Fläche mit Leitungen 32 versehen. Die unterste Holzschicht 5e ist lediglich auf ihrer oberen Fläche mit Leitungen 32 versehen. Jede Zwischenholzschicht (5b, 5c und 5d) ist sowohl auf ihrer oberen als auch unteren Fläche mit Leitungen 32 versehen. Die Leitungen 32 jeder Holzschicht (5a bis 5e) erstrecken sich von Kante zu Kante in Faserrichtung der Holzschicht. Die oberen und unteren Leitungen 32 jeder Zwischenholzschicht (5b, 5c und 5d) sind, nicht wie bei den oberen und unteren Leitungen 22 jeder der Holzschichten 3b und 3d aus den Figuren 3 und 4, nicht vertikal ausgerichtet.
Wenn Holzschichten 5a bis 5e durch nicht gezeigte Preßelemente, wie z.B. Preßplatten, zusammengepreßt werden, wird ein nicht gezeigtes geeignetes Heizfluid, wie etwa Dampf, Heißluft oder ein weiteres Heißfluid, in die Leitungen 32 gespeist oder geblasen. Das in die Leitungen 32 gespeiste Fluid erwärmt und härtet die zwischen den Holzschichten 5a bis 5e gelagerten Haftmaterialien. Somit werden die Holzschichten 5a bis 5e auf gleiche vorteilhafte Weise, wie im ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel, zusammengeklebt.
Jede Leitung 2 der Figuren 1 und 2 hat einen vertikalen Rechtecksquerschnitt. Jede Leitung 22 aus den Figuren 3 und 4 hat einen vertikalen Dreiecksquerschnitt. Jede Leitung 32 aus den Figuren 5 und 6 hat einen vertikalen Halbkreisquerschnitt. Diese Formen sind lediglich Beispiele der in der erfinderischen Ausübung verwendbaren Formen und sollen nicht begrenzend sein. Die erfinderische Leitung kann jeden anderen vertikalen Querschnitt aufweisen, der das Durchströmen einer ausreichenden Menge an Heizfluid gestattet, um das Haftmaterial zu erwärmen und zu härten.
Bezüglich der Richtung können Leitungen in Faserrichtung der Holzschicht (wie bei den vorhergehenden drei Ausführungsbeispielen) oder in weiteren passenden Richtungen gebildet werden, einschließlich senkrecht zu den Fasern der Holzschicht. Wenn Leitungen in Faserrichtung der Holzschicht ausgebildet sind, können solche Leitungen relativ große vertikale Querschnitte und relativ große Tiefen haben, da solche Leitungen wenig Einschnitte in den Holzfasern erzeugen und deswegen keine wesentliche Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit der Holzschicht bewirken. Wenn im Gegensatz dazu Leitungen senkrecht zu den Fasern der Holzschicht ausgebildet werden, ist es bevorzugt, relativ schmale Leitungen mit relativ kleinem vertikalen Querschnitt zu bilden, da derartige senkrechte Leitungen an vielen Stellen in die Holzfasern einschneiden und die mechanische Festigkeit der Holzschicht wesentlich beeinträchtigen können, sofern der Querschnitt oder die Tiefe der Leitung zu groß ist. Wenn zudem Leitungen senkrecht zu den Fasern der Holzschicht ausgebildet sind, sollten derartige Leitungen im vertikalen Querschnitt vorzugsweise so wenig Winkel wie möglich haben.
Wenn überdies Leitungen senkrecht zu den Fasern der Holzschicht ausgebildet sind, sollten solche Leitungen vorzugsweise in mäanderförmigen Linien, gewinkelten oder kurvenförmigen Linien ausgebildet sind. Eine derartige Anordnung beeinträchtigt die mechanische Festigkeit der Holzschicht weniger als eine gerade Anordnung.
Wenn überdies Leitungen diagonal geradlinig, mäanderförmig oder gewinkelt ausgebildet sind, beeinträchtigt auch eine derartige Anordnung die mechanische Festigkeit der Holzschicht weniger als die Anordnung mit Leitungen, welche die Fasern der Holzschicht in geraden Linien schneiden.
Wenn nach Vorbeschreibung Leitungen in Faserrichtung der Holzschicht ausgebildet sind, können derartige Leitungen relativ große vertikale Querschnitte und relativ große Tiefen aufweisen. Derartige Leitungen sind jedoch nicht für einen Klebeprozeß, wie in Fig. 7 geeignet, in welchem Holzschichten 7 derart übereinander angeordnet werden, daß sich die Fasern aller oder der meisten Holzschichten 7 in die Richtung erstrecken, in der die Holzschichten 7 gefördert und gepreßt werden und durch obere und untere Preß- und Fördermechanismen 4a und 4b zusammengepreßt werden. Derartige Leitungen sind nicht geeignet, da es schwierig ist, ein Heizfluid in die Leitungen der Holzschichten zu blasen, wenn die Holzschichten zwischen den Preß- und Fördermechanismen geleitet werden. Gleichzeitig sind aus dem gleichen Grunde in Faserrichtung verlaufende Leitungen nicht für einen in Fig. 8 gezeigten Klebeprozeß geeignet, der dem in Fig. 7 gleicht, ausgenommen, daß in Fig. 8 Holzschichten 8 diskontinuierlich mittels oberer Preßplatten 6a, 6c und unterer Preßplatten 6b, 6d diskontinuierlich zusammengepreßt werden, während diese diskontinuierlich gefördert werden.
Fig. 9 zeigt ein unterschiedliches Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 9 ist eine Draufsicht einer Holzschicht 9A. Die Holzschicht 9A ist in ihrer Oberfläche mit zwei Arten von Leitungen versehen, d. h. mit Leitungen 42, die sich in Faserrichtung der Holzschicht 9A erstrecken und in Leitungen 52, die sich senkrecht zu ihren Fasern in mäanderförmigen Linien erstrecken.
Fig. 10 zeigt ein weiteres unterschiedliches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 10 zeigt eine Draufsicht einer Holzschicht 9B. Die Holzschicht 9B ist an ihrer Oberfläche mit zwei Arten von Leitungen versehen, d. h. mit sich in Richtung der Fasern der Holzschicht 9B erstreckenden Leitungen 62 und mit sich diagonal quer zu den Leitungen 62 erstreckenden Leitungen 72.
Natürlich gilt: Je kleiner die Räume zwischen den Leitungen, desto schneller härtet das Haftmaterial. Mit anderen Worten gilt: Je größer die Anzahl von Leitungen, desto schneller härtet das Haftmaterial.
In der Holzschicht wird die Wärme schneller in Faserrichtung als in senkrechter Richtung dazu übertragen. Daher können die Leitungen 22 der Figuren 3 und 4, die in der Holzschicht 3b oder 3d in Faserrichtung ausgebildet sind und auf denen die Holzschicht 3a, 3c und 3e mit ihren sich senkrecht zu den Leitungen 22 erstreckenden Fasern angeordnet ist, voneinander über größere Abstände beabstandet sein als die Leitungen 2 der Figuren 1 und 2, die in der Holzschicht 1b in Faserrichtung verlaufen und auf denen die Holzschicht la angeordnet ist, deren Fasern sich in gleiche Richtung wie die Leitungen 2 oder die Leitungen 32 der Figuren 5 und 6 erstrecken, die in den Holzschichten 5a bis 5e in Faserrichtung verlaufen.
In Fig. 11 ist eine Vielzahl von dicken Holzschichten 11a bis 11n übereinander angeordnet. Eine dünne Holzschicht 10a ist zwischen der obersten dicken Holzschicht 11a und einer zweiten dicken Holzschicht 11b angeordnet. Zudem ist eine dünne Holzschicht 10b zwischen einer untersten dicken Holzschicht 11n und einer vom Boden aus gesehenen zweiten dicken Holzschicht 11n-1 angeordnet. Die dicken Holzschichten 11a bis 11n sind so angeordnet, daß sich ihre Fasern in gleicher Richtung erstrecken, während die dünnen Holzschichten loa und lob so angeordnet sind, daß sich ihre Fasern senkrecht zu den Fasern der dicken Holzschichten 11a bis 11n erstrecken. Die Holzschichten könnnen zusammengeklebt sein, um ein Erzeugnis zu erzeugen, das wie ein "festes" Erzeugnis oder wie ein Erzeugnis aussieht, das nicht durch Leimen einer Vielzahl von Elementen erzeugt worden ist, sondern lediglich aus einem Material besteht. Die dünnen Holzschichten 10a und 10b werden verwendet, um zu verhindern, daß sich die Gesamtheit der Holzschichten in zu den Fasern der dicken Holzschichten senkrechter Richtung krümmt oder verdreht. Um die dicken Holzschichten 11b bis zusammenzukleben, ist es notwendig, daß nicht gezeigte Leitungen in zumindest einer der Flächen vorgesehen sind, die die benachbarten Flächen von Holzschichten 11b bis 11n-l berühren. Jedoch sind gemäß Fig. 11 keine Leitungen in der unteren Fläche der obersten dicken Holzschicht 11a oder in der oberen Fläche der dünnen Holzschicht 10a vorgesehen. Die oberste dicke Holzschicht 11a und die dünne Holzschicht 10 können miteinander verklebt werden, wenn ein Heizfluid in die in der oberen Fläche der dicken Holzschicht 11b vorgesehenen Leitungen eingespeist wird. Dies liegt darin begründet, daß das in die Leitungen 82 eingespeiste Heizfluid das Haftmaterial zwischen der obersten dicken Holzschicht 11a und der dünnen Holzschicht 10a durch die dünne Holzschicht 10a erwärmt. Auf gleiche Weise werden weder in der unteren Fläche der dünnen Holzschicht 10b noch in der oberen Fläche der untersten dicken Holzschicht 11n Leitungen vorgesehen. Jedoch kann die dünne Holzschicht 10b und die unterste dicke Holzschicht 11n miteinander verklebt werden, wenn ein Heizfluid in die in der unteren Oberfläche der zweiten dicken Holzschicht 11n-1 vorgesehenen Leitungen 82 vom Boden aus eingespeist wird. Somit ist es bei der vorliegenden Erfindung nicht immer erforderlich, ausgenommen für den Fall, daß lediglich zwei Holzschichten zusammengeklebt werden (wie im Ausführungsbeispiel aus Fig. 1), daß Leitungen in zumindest einer der Berührungsflächen benachbarter Holzschichten vorhanden sind.
Sind in jeder Oberfläche der Holzschichten, die gemäß Fig. 6 die Fläche einer anderer Schicht berühren, vorgesehen, sollten diese Leitungen vorzugsweise so angeordnet sein, daß sie nicht mit den Leitungen der benachbarten Oberfläche ausgerichtet sind. Eine derartige Anordnung trägt zu einer effektiven Erwärmung des Haftmaterials bei.
Ein herkömmliches Klebeverfahren kann ebenso in Kombination mit dem erfinderischen Klebeverfahren angewendet werden. Beispielsweise brauchen keine Leitungen in äußeren Holzschichten vorgesehen werden, sondern können lediglich mittlere Holzschichten Leitungen aufweisen. In einem solchen Fall können im voraus erwärmte Preßplatten verwendet werden, um die zwischen den äußeren Holzschichten befindlichen Haftmaterialien zu erwärmen.
Natürlich ist es nicht notwendig, Leitungen in der obersten und untersten Fläche der zu leimenden Holzschichten auszubilden. Wenn jedoch beispielsweise ein durch Leimen der Holzschichten erzeugtes Produkt mit anderem Material zu verbinden ist, wie etwa Mörtel, können in der obersten oder untersten Oberfläche der Holzschichten zusätzlich Leitungen vorgesehen werden.
Die Leitungen der zu leimenden Holzschichten können zu gegebener Zeit angefertigt werden. Beispielsweise können sie vor der Trocknung der Holzschichten oder unmittelbar vor dem Leimen der Holzschichten angefertigt werden.
Bezogen auf eine Einrichtung zur Ausbildung der Leitungen kann eine Schneidemaschine mit einer Schneideklinge, eine Kompressionsformmaschine mit einem vorragenden Teil, eine Kombination daraus oder weitere passende Einrichtungen verwendet werden.
Vorteilhafterweise wird eine Schneideklinge verwendet, um scharf geschnittene Leitungen auszubilden. Somit ermöglichen die dadurch geformten Leitungen einem Heizfluid, gleichmäßig und konstant durchzuströmen. Daher kann das Haftmaterial gleichmäßig erwärmt und gehärtet werden. Jedoch bleiben die durch eine Schneideklinge gebildeten Leitungen bestehen. Demgemäß gilt: Je größer die vertikalen Querschnitte der Leitungen sind, desto größer ist die Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit oder der äußeren Erscheinung eines Erzeugnisses. Jedoch kann eine nachteilhafte Wirkung der verbleibenden Leitungen durch Auftragen eines Kitts auf die Leitungen vermieden werden.
Wenn eine Kompressionsformmaschine zur Ausbildung von Leitungen verwendet wird, kann der vorhergehend erwähnte Nachteil vermieden werden. Das heißt, daß die durch Kompressionsformen einer Holzschicht ausgebildete Leitung zumindest teilweise "kleiner" oder "geschlossen" wird, da der mittels der Maschine komprimierte Abschnitt der Holzschicht zumindest teilweise allmählich zu der Ausgangsposition zurückkehrt. Jedoch ist es wichtig, daß die Leitung bis zur Beendigung des Klebeprozesses bestehen bleibt. Daher sind die Zeitdauer, bis das Kleben stattfindet, und der Feuchtigkeitsanteil der Holzschicht wichtige Punkte.
Bezüglich des Heizfluids, kann Dampf, Heißluft oder eine Kombination daraus verwendet werden. Das Heizfluid kann von einem Ende oder von beiden Enden in eine Leitung gespeist oder geblasen werden. Wenn es von beiden Enden einer Leitung geblasen wird, soll es vorzugsweise wechselweise von einer Seite (d. h. der Seite eines Leitungsendes) und der gegenüberliegenden Seite (d. h. der Seite des gegenüberliegenden Leitungsendes) geblasen werden.
Es ist leicht, Dampf mit einem Druck zu erzeugen, der viel größer als der atmosphärische Druck ist und einen hohen Brennwert hat. Ein derartiger Dampf heizt und härtet ein Haftmaterial schneller als Heißluft. Wenn ein derartiger Dampf verwendet wird, können die Leitungen zudem in ihren vertikalen Querschnitten kleiner und weniger scharf geschnitten ausgebildet sein als bei der Verwendung von Heißluft. Zudem wurde experimentell ermittelt, daß, wenn ein Teil der sich aus der Kondensation von Dampf ergebenden Feuchtigkeit von den Holzschichten absorbiert wird, das durch Leimen der Holzschichten erzeugte Produkt für sämtliche Einsatzzwecke nicht beeinträchtigt ist. Wenn jedoch Holzschichten nicht genau übereinander angeordnet sind, d. h. wenn Holzschichten nicht so angeordnet sind, daß ihre Kanten vertikal ausgerichtet sind, kann der in die Leitungen gespeiste Dampf durch die zur Außenseite hin freigesetzten Abschnitte der Leitungen aus den Holzschichten "strömen". Dies verursacht einen Energieverlust und kann ebenso eine gefährliche Situation wegen des hohen Brennwerts von Dampf hervorrufen. Um dies zu vermeiden, können die nicht ausgerichteten Endabschnitte der Holzschichten vor dem Klebevorgang eingeschnitten werden, um zu gewährleisten, daß die Holzschichten ausgerichtete Kanten aufweisen. Alternativ kann eine Heißdampfgebläse 12 aus Fig. 12 verwendet werden, um zu verhindern, daß der Dampf ausströmt, und zwar ohne die nicht ausgerichteten Kanten der Holzschichten einzuschneiden. In Fig. 12 sind die zwischen einer oberen Preßplatte 6a und einer unteren Preßplatte 6d angeordneten Kanten von Holzschichten 8 zueinander nicht vertikal ausgerichtet. Die Holzschichten 8 sind so angeordnet, daß sich deren Fasern in der Richtung erstrecken, in der das Holz vor und nach dem Klebevorgang gefördert wird. Die Holzschichten 8 haben in der Faserrichtung gebildete Leitungen. Das Dampfgebläse 12 hat eine Dampfleitung 13 und einen damit verbundenen Gebläsekopf 12a. Der Gebläsekopf 12a ist groß genug, um die Leitungen aller Holzschichten 8 abzudecken. Der Gebläsekopf 12a hat eine scharfkantige Wand 12b, die einen Auslaß des Gebläses definiert, durch den Dampf von der Rohrleitung 13 geblasen wird. Im Betrieb wird das Gebläse 12 derart bewegt, daß die scharfe Kante der Wand 12b gemäß einer gestrichelten Linie in die Holzschichten 8 einschneidet und anschließend Dampf in die Leitungen geblasen wird. Da der Gebläsekopf 12a die Enden aller Leitungen abdeckt, von welchen der Dampf geblasen wird, ist es nicht möglich, daß der Dampf aus diesen Holzschichten ausströmt. Die nicht ausgerichteten Kanten der Holzschichten 8 können nach dem Klebeprozeß geschnitten werden.
Bezüglich der als ein Heizfluid dienenden Heißluft ist es sehr schwierig, Heißluft mit einem Druck zu erhalten, der sehr viel größer als der atmosphärische Druck ist. Mit Heißluft ist keine Heizrate möglich, die größer als bei Dampf ist. Jedoch ist die Heizrate von Heißluft größer als die Heizrate, die durch das vorbschriebene herkömmliche Klebeverfahren unter Verwendung von Heizplatten vorgesehen ist, die zudem als Preßplatten dienen. Wenn die Heißluft aus den Holzschichten ausströmt, ist dies wegen des geringeren Brennwertes von Heißluft ein geringerer Energieverlust als beim Dampfaustritt. Aus diesem Grunde ist die vertikale Nicht-Ausrichtung von Kanten der Holzschichten weniger wesentlich. Wenn Heißluft verwendet wird, brauchen die Leitungen jedoch nicht durch überschüssiges Haftmaterial geschlossen werden, da Heißluft überschussiges Haftmaterial in einer Leitung weniger stark nach außen drücken kann als Dampf. Das Auftragen eines Haftmaterials auf eine Oberfläche einer Holzschicht ohne Leitungen verhindert, daß die Leitungen durch überschüssiges Haftmaterial verschlossen werden. Zudem entfernt das Blasen von Hochdruckdampf oder Druckluft mit normaler Temperatur und hohem Druck in die Leitungen überschüssiges Haftmaterial aus den Leitungen.
Wenn das in Fig. 12 gezeigte Dampfgebläse 12 derart angepaßt ist, um sowohl in Förderrichtung der Holzschichten als auch in Gegenrichtung bewegt zu werden, kann das Gebläse 12 für den Klebeprozeß aus Fig. 7 verwendet werden. Zusätzlich kann das Gebläse 12 für die Anwendung als Heißluftgebläse abgewandelt werden.
Das erfindungsgemäße Klebeverfahren kann verwendet werden, um nicht nur Holzschichten, sondern auch Holzmaterialien mit gleichen Abmessungen in der Dicke (Tiefe) und Breite oder mit gleichen Abmessungen in der Dicke, Breite und Länge zu leimen.
Überdies kann das erfinderische Klebeverfahren zudem verwendet werden, um ein Holzmaterial und anderes Material als Holz zu leimen.
Das Verfahren zum Leimen von Holzschichten weist die folgenden Schritte auf:
i) Bilden von Leitungen in zumindest einer der Flächen der Holzschichten, ausgenommen der Flächen zur Schaffung gegenüberliegender Flächen eines verklebten Holzerzeugnisses,
ii) Anordnen der Holzschichten übereinander mit einem dazwischengefügten wärmehärtenden Haftmaterial oder mit Haftmaterialien und,
iii) Zusammenpressen der Holzschichten quer zu den gegenüberliegenden Flächen der Holzschichten, während ein Heizfluid in die Leitungen geblasen wird, um das Haftmaterial oder Materialien zu erwärmen oder zu härten. Die Leitungen sollten vorzugsweise auf der Fläche der Holzschicht gleichmäßig verteilt sein, um das Haftmaterial gleichförmig zu erwärmen und zu härten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erstrecken sich die Leitungen von einer Kante der Holzschicht zu ihrer gegenüberliegenden Kante. Dampf oder Heißluft kann als Heizfluid verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zum Zusammenleimen von Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b), mit den folgenden Schritten:

Bildung von Leitungen (2; 22; 32; 42; 52, 62, 72; 82) in zumindest einer Fläche von zumindest einer aller Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b), um zusammengeleimt zu werden, wobei jene eine Fläche eine Zwischenfläche mit einer anderen der Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) bildet, wenn die Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) zusammengeleimt sind, wobei sich jede der Leitungen (2; 22; 32; 42; 52; 62, 72; 82) fortlaufend von einer ersten Kante der Holzschicht (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) zu deren zweiten Kante erstrecken,

Anordnen der Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) in Fläche-zu-Fläche- Anlage mit einem dazwischenliegenden wärmehärtenden Material, Heizen und Fixieren des Haftmaterials mittels eines in den Leitungen (2; 22; 32; 42; 52, 62, 72; 82) befindlichen Heizfluids, während die Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) in zu den Zwischenflächen zwischen den ie Holzschichten (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) senkrechter Richtung zusammengepresst werden, dadurch gekennzeichnet, daß

als das Heizfluid entweder Heißluft oder Heißdampf von einer Seite der Leitungen (2; 22; 32; 42; 52, 62, 72; 82) durch die Leitungen (2; 22; 32; 42; 52, 62, 72; 82) geblasen wird, so daß das Heizfluid gleichmäßig durchströmt.

2. Verfahren zum Leimen der Holzschichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Leitungen (2; 22; 32; 42; 52, 62, 72; 82) von einer ersten Kante der Holzschicht (1a, 1b; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; 7; 8; 9A, 9B; 10a, 10b) zu einer gegenüberliegenden zweiten Kante erstrecken.

3. Verfahren zum Leimen von Holzschichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sich eine erste Gruppe (42) der Leitungen (2; 22; 32; 42, 52; 62, 72; 82) von einer ersten Kante der Holzschicht (9A) zu einer gegenüberliegenden zweiten Kante erstreckt, während sich eine zweite Gruppe (52) der Leitungen (2; 22; 32; 42, 52; 62, 72; 82) in mäanderförmigen Linien von einer dritten Kante der Holzschicht (9A) zu ihrer vierten, der dritten Kante gegenüberliegenden Kante erstreckt.

4. Verfahren zum Leimen der Holzschichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sich eine erste Gruppe (62) der Leitungen (2; 22; 32; 42; 52; 62, 72; 82) von einer Kante der Holzschicht (98) zu ihrer gegenüberliegenden Kante erstreckt, während sich eine zweite Gruppe (72) der Leitungen (2; 22; 32; 42; 52; 62, 72; 82) diagonal über die erste Gruppe der Leitungen (2; 22; 32; 42, 52; 62, 72; 82) erstreckt.

5. Verfahren zum Leimen von Holzschichten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

das Heizfluid aus einer aus Heißdampf und Heißluft bestehenden Gruppe ausgewählt ist.