DE7226688U - Vorrichtung zum perforieren von schnitt- und kanthoelzern,insbesondere von schwerimpraegnierbaren holzarten und hoelzern und daraus gefertigten bauteilen - Google Patents

Description

Anlage zur Gebrauchsmuster-

anmeldung vom 22.6.1972 Se.ί/Dr. DLi 'Da

Vorrichtung zum Perforieren von Schnitt- und Kanthölzern, insbesondere von schwerimprägnierbaren Holzarten und Hölzern und daraus gefertigten Bauteilen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Perforieren von Schnitt- und Kanthölzern, insbesondere von schwerimprägnierbaren Holzarten und daraus gefertigten Bauteilen zur Verbesserung der Imprägnierbarkeit derselben mit Holzschutz-, Konservierungsmitteln und anderen Tränkflüssigkeiten.

In der Holzschutztechnik ist die Anwendung folgender Arten der mechanischen Vorbehandlung von Holzoberflächen bekannt:

1. Anwendung von rotierenden Nadeln (DRP 244 659) für die Perforation von Rundhölzern, insbesondere Mastenhöizern. Diese Nadeln sind in einem Druckbalken eingesetzt, der sich auf das ruhende Holz absenkt.

2. Anwendung von feststehenden Nadeln oder Messern (DRP 28l 793* DRP 282 559, DOS 1 936 270), die in einer Führung auf das Holz einwirken. Diese Verfahren sind speziell für die Vorbehandlung von Eisenbahnschwellen entwickelt worden. Eine Verbesserung dieses Verfahrens beschreibt die US-Patentschrift 1 646 955, wonach eine kontinuierliche Arbeitsweise unter

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Verwendung von Druckwalzen, .-jie au.t Messern ausgerüstet sind., ermöglicht wird (heutir'¹:, Ineising-Verfahren, das auch zur Vorbehandlung von Masten verwendet wird; vgl. Rorest Products Journal _17, 33 1967).

3. Anstelle von Nadeln bzw. Meissein wird im DRGM 6o8 514 sowie in der DOS 1 642 164 die Anwendung von Bohrern vorgeschlagen.

4. Anwendung von Kreissägen bzw. Bandsägen zum Anschneiden von Hölzern quer zur Faserrichtung (DRP 509 303) oder parallel zur Faserrichtung (DRP 928 850).

Die vorgenannten Vorrichtungen wurder. .j 1 e mit der Zielsetzung entwickelt, insbesondere sch-· erimprägnierbare Holzarten wie Fichte, Douglasie, ^Eiche u.a. in Form von Schwellen oder Masten für eine tiefgehende Durchtränkung (15 - 40 mm) im Kesseldruck-Verfahren vorzubereiten. Um eine Beschädigung der Werkzeuge während der tiefgehenden Perforation zu vermeiden, folgt, daß das Werkstück ruhen muß. Eine Ausnahme bilden die erwähnten Incising-Maschinen, die Vorschubgeschwindigkeiten von ca. 5 30 m/min zulassen. Hierbei entstehen neben der Perforation mittels der Messer jedoch zusätzlich Oberflächenbeschädigungen des Holzes durch das Herausreißen von Spänen. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die einzelnen Messer in speziellen Haltevorrichtungen von Druckwalzen befestigt sind und nach Abnutzung jeweils einzeln geschliffen werden müssen. Dieser Einzelschliff führt zwangsläufig nach längerer Verwendung der Messer zu Unterschieden in der· Messer-

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- 3 lange und damit zu unterschiedliche!! Kindri untiefen, was sich bei der hier gegebenen AuiV.-i ι erisw i 1 ur.tf nach', «i lig für eine gleichmäßige L urcliLränkKiii: de::, ihjlzeo ir.Ll HoI:-- schutzmitteln auswirkt,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung »var o:.;, r;ir lie I'erforierung von Schnitt- und Kanthölzern, auch in. geh υ be Lten Zustande, insbesondere von schwerlrr.prägnieti .-.τί,-γ. :ίυ ΐ zarlen und daraus gefertigten Bauteilen eine Vcryicio·'·;"/. /u entwickeln, mit deren HiI i'e eine met -^nisene Ί.-y:. or.ynd 1 '.!.ng der Holzoberfläche ohne Aufreißen derselben .-irrrTig 1 i.:::': wird, damit bei den sich anschließenden iu<n iv/erSti ι .:nen .' i.'jt.rv^r fahren nach DTN ^2 175 wie "treichen, Sprühen, 7αυ<::ι(.-π Ir. eirieir, einzigen Arbeitsgang die £ewiinschteri bzw. amt 1 i .-hersei ts geforderten (z.B. nach DIN Oc oCO) Mengen an ■· Izäouui.z- und Konservierungsmitteln eingebracht werden kennen, '.v'eirerhin sollte die Vorrichtung zu:n einer-, eir.-j gle; .;}.;::a iige Ausbildung der Einstichtiefen in der Holzoberflache gewährleisten, damit es zu einer annähernd gleichmäßiger: Schul z-ni ttelverteilun^ auf der Holzoberfläche kommt, sowie zun anderen eine Variationsmöglichkeit des Perforationsschemas (Stichzahl / Flächeneinheit und Stichtiefe) je nach Imprägnierbarkeit des Holzes und vorgeschriebener Holzschutzmitrelmenge gegeben sein. Außerdem sollte die Vorrichtung derart ausgebildet sein, daß mit ihrer Hilfe eine kontinuierliche mechanische Vorbehandlung der Schnitt- unc. Kanthölzer in Kombination mit einer Imprägniervorrichtung, insbesondere Sprühtunnel, ei ^glicht wird.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diese Aufgaben durch eine Vorrichtung gelöst werden, die aus einer oder mehreren

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Perforatiorisaggregaten beater.., wobei jedes Perforationsaggregat (Fig. 2) mit sägezahnart-if-en Ferforationszähnen 2 versehene und unter Zwischenschaltung ν_τ· Abstandsscheiben 5 auf einer gemeinsamen Welle 6 mittel-s ocimnscheiben 7 und Spannschrauben δ befestigte Perforationsseheiben 1 aufweist, wobei die Dicke der Abstandsscheiben und/oder der Abstand der Perforationsscheiben innerhalb eines Perforationsaggregats gleich oder annähernd gleich ist. Mittels geeigneter Zug- oder Druckvorrichtungen auf der Basis von Feder-, Hydraulik- oder Pneumatikelementen wird das Perforationsaggregat gegen das zu behandelnde Holz mit hinreichender Kraft gezogen oder gedruckt. Durch gleichzeitigen Einsatz von mehreren Perforationsaggregaten, vorzugsweise von zwei bis vier Perforationsaggregaten, ist es möglich, in einem Arbeitsgang bei Brettern die Ober- und Unterseite, bei Kanthölzern zusätzlich auch die beiden Seitenflächen zu perforieren. Bei den durch die Perforationsmaschine mittels geeigneter, an sich bekannter Vorschubapparate hindurchgeführten Werkstücken werden die Holzoberflächen so perforiert (Fig. 3), daß in dem nachfolgenden Imprägniervorgang gemäß DIN 52 175, z.B. einer Durchlauftauchtränkung oder einer Sprühtunnel-Behandlung, in einem einzigen Arbeitsgang die erhöhten gewünschten bzw. geforderten Schutzmittelaufnahmen erreicht werden. Nach einer besonderen Ausführungsform sind die Perforationsaggregate gleichzeitig als Vorschubaggregate ausgebildet.

Die Perforationsscheiben 1 können je nach Ausführungsform der Maschine beliebige Durchmesser hauen, bevorzugt, werden solche zwischen 12 und 30 cn:. Die ?;u e.inem I evfi>vh' 1 oiif-ii^refia i.

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gehörigen Perforationsscheiben müssen jedoch stets gleiche Durchmesser aufweisen, um ein gleichmäßiges Perforationsschema zu erzeugen. Dieser einheitliche Schliff ist mittels handelsüblicher Sägenschärfautomaten zu erreichen.

Die Stärke der Perforationsscheiben kann entsprechend de^ gewünschten Breite der Einstiche frei gewählt werden, bevorzugt werden solche zwischen 1,5 und 2,5 mm. Die Zähne der Perforationsseheiben 2 können entsprechend allen gängigen oägezahnformen gestaltet sein, gewährleistet sein muß lediglich die Nachschleifbarkeit auf üblichen Sägenschärfautomaten. Anzuwenden sind daher z.B. Spitz-, Wolfs- oder Zakenzähne und -leren Abwandlungen. Zur Perforation gehobelter Hölzer findet die Woifszahnung 2 bevorzugte Anwendung, wobei sich die Perforationsseheibe in der gezeigten Pfeilrichtung dreht, d.h. im Hinblick auf die Einspannung einer Sägescheibe sind die Zähne der Perforationsscheiben entgegengesetzt gerichtet.

Zahnteilung t und Zahnhöhe h (s.Fig. l) sowie Ausformung des Zahnrückens sind frei wählbar. Die Zahnteilung bestimmt dabei den Abstand der Einstiche b im Werkstück (Fig. J>) in jeder Perforationsspur 9, wobei Abstände von 10 - 35 mm bevorzugte Anwendung finden. Die Zahnhöhe ist größer zu wählen als die gewünschte Einstichtiefe, bevorzugt angewendet werden solche vom 2- bis 4-fachen der Einstichtiefe. Die Form des Zahnrückens in Verbindung mit der Einstichtiefe ist bestimmend für die Länge des Einstiches d auf der Holzoberfläche (Fig. }); dieser Einstich ist ferner so zu gestalten, daß am Anfang und Ende das Hirnholz des Werkstückes zur optimalen Schutzmittel-

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eindringung freigelegt wird, wozu sich z.B. Wolfszahnungen vorteilhaft eignen. Für eine gleichmäßige Tränkung ist es vorteilhaft, die Zähne der Perforationsscheiben stark zu schränken, so daß sich innerhalb einer Perforationsspur 9 seitliche Versetzungen c der Einstiche (Fig. 3>) ergeben.

Für ein Perforationsschema nach Fig. 3 sind mehrere Perforationsscheiben auf einer gemeinsamen Welle 6 unter Verwendung von Spannscheiben 7 und Spannschrauben 8 sowie unter Zwischenschaltung von Abstandscheiben 5 zu einem Perforationsaggregat (Fig. 2) zusammengefaßt. Der Abstand a der späterer Perforationsspuren 9 wird dabei durcn die zwischenzuschaltenden Abstandscheiben 5 bestimmt, die im Durchmesser kleiner sin*^ a^s die Perforstionsschf^iben 1 und ^u*"¹ Aufnar r™e des Spanndruckes aus geeignetem Material angefertigt sein müssen, z.B. Stahl, Aluminium, Preßschichtholz. Die Dicke der Abstandscheiben ist abhängig von der zu bearbeitenden Holzart und seiner Tränkfähigkeit, der gewünschten Schutzmit telaufnahme und dem gewählten Schutzmitteltyp. Bevorzugt wer den Perforationsspurenabstände zwischen 5 ^nd 20 mm.

Um das gewünschte Perforationsschenvi während der Bearbeitung des Holzes aufrecht zu erhalten, sind Feststellvorrichtungen an den Perforationsscheiben vorgesehen. Hierzu eignen sich z.B. Nuten 4 an der Wellenbohrung 3 der Perforationsscheibe, in die eine entsprechende Feder auf der Welle eingreift. Befindet sich dabei ei.ne Wüte -ta auf einem had ins, der rnittig zwischen zwei Zahnspitzen der Perforationssuheibe liegt (r^ und eine Nute 4b auf einem Radius, der direKt auf eine Zahn-

spitze führt (rO, so erreicht man bei abwechselndem A\ setzen der Perforationsscheiben (r, - r_? - r, - r_? - r, usw.) auf die Welle, daß später die Einstiche von Perforationsspur zu Perforationsspur gegeneinander um den Abstand e/2 versetzt sind (Fig. 3). Es ist dabei gleichgültig, ob alle Perforationsscheiben mit beiden Nuten (zu r, und r₂) ausgerüstet sind, oder ob man die Hälfte mit Nuten gemäß r, um die andere Hälfte mit Nuten gemäß r₂ ausrüstet.

Die beschriebene Form der Vorbehandlung eignet sich erfindungsgemäß für alle Holzarten, insbesondere wenn es sich um schwerimpragnierbare Arten wie z.B. Fichte, Douglasie, Eiche, handelt oder wenn die Holzoberflächen weitgehend aus schwerimprägnierbarem Kernholz bestehen.

Nach dieser Vorbehandlung werden die Hölzer einer Tränkung mit öligen, ölartigen oder wasserlöslichen Holzschutzmitteln unterworfein, die sowohl einzeln als auch kombiniert fungizide, insektizide, flammhemmende und quellungsverhindernde Komponenten enthalten und sowohl farblos als auch farbig sein können.

Für die Tränkung eignen sich alle bekannten Tränkverfahren, insbesondere auch die in DIN 52 176 genannten handwerklichen Tränkverfahren.

In einem speziellen Anwendungsbeispiel wurde wie folgt verfahren: Zu imprägnieren waren 90 x 90 ^mm Kanthölzer aus Fichtenholz (vorherrschend Reifholz), gehobelt, mit öligem

Holzschutzmittel. Die Hi '-n^nd'..· > waren rr.i' Kunsth'-.rzlack abgedichtet. Die gewünschte mittlere 3ciiutzmittelaufnahme war 150 g/m^.

Eingesetzt wurden Perforationsscheiben von 25 rnm Durchmesser, 1,5 mm stark, Wolfszahnung mit Zahnteilung t = 14 mm, Zahnhöhe h = 8 mm. Perforiert wurden alle 4 uberilachen. Der Abstand der Perforationsspuren betrug 8, 12 uiia 15 :nrr., die Vjrschubgeschwindigkeit 13 ti;/ir.in. Eir.f .set. t wurden 4 Perforationsaggregate. Folgende Ergebnisse wurden bei einmaligem Durchgang des Holzes durch einen Sp ruh tunnel ("'y\ TPU der Fa. Solvay, Paris) erzielt. Verwendetes Holzschutzmittel: "Xylamon Holzbau".

Versuch- Einstich- Abstan Nr.

Einstich- Proben-

tiefe (mm) der Ferf.- dichte _o Spuren (tr.rr.) (Zahl/τΓ)

zahl

Holzschutzmittel
aufnahme g/m²
min. Mittel max.

11	Kontrolle,	ohne i-erfr. rv:t: i>
12	5
13	5	XC ., i
14		TP ^]
15		15 36

^c, υ 63,4 96,0

2ό4,0 334,0 4θ4,Ο

156,0 196,0 273,0

159,0 168,0 177,0

124,0 146,5 168,0

Pei einem zweiten 3eispiel waren 4;> mm starke, allseits gehobelte Bohlen, I85 inrn breit aus Fichtenholz (vorherrschend Reifholz) ebenfalls mit einem öligen Holzschutzmittel zu schützen;

gewünschte Aufnahme irr. Kittel IyZ g/rn .

Eingesetzt wurden dieselben Perforationsscheiben wie im Beispiel 1, perforiert wurden jedoch nur die I85 mm breiten Flächen mit zwei Perforationsaggregaten. Die erzielten Ergebnisse (Holzschutzmittel "Xylamon Holzbau") sind:

Versuct-Nr.

Einstichtiefe (mm)

Abstand Einstich- Probender Perf.- dichte ρ zahl Spuren(mm) (Zahl/m ) Holzschutzmittelauf nähme g/m^
min. Mittel max.

Kontrolle, unperforierte 5 12 5133 3 12 5133 41,4 50,0 69,4 137,8 156,8 178,8 117,0 131,8 145,1

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Claims (10)

1. Vorrichtung zum Perforieren vor. Schnitt- und Kanthölzern, insbesondere von schwerimprägnierbaren Holzarten und daraus gefertigten Bauteilen zur Verbesserung der Imprägnierbarkeit derselben mit HolZjChutz-, Konservierungsmitteln und anderen Tränkflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, laß sie aus einem oder mehreren Perforationsaggregaten besteht, wobei jedes Perforationsaggregat mit sägezahnartigen P er-fo rat ions ζ ahnen 2 versehene und unter Zwischenschaltung von Abstandsscheiben 5 auf einer gemeinsamen Welle 6 mittels Spannscheiben 7 und Spannschrauben 8 befestigte Perforationsscheiben 1 aufweist, wobei die Dicke der Abstandsscheiben und/oder der Abstand der Perforationsscheiben innerhalb eines Perforationsaggregats gleich oder annähernd gleich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationsscheiben 1 eines Perforationsaggregats gleichen Durchmesser und gleiche Dicke sowie gleiche Zahnteilung t und gleiche Zahnhöhe h aufweisen.,

J),, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Abstandsscheiben und/oder der Abstand dtr Perforationsscheiben 5-25 mm, vorzugsweise 5 - 20 mm beträgt. /

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Fcorfora tionszähne 2 der Perforationsscheiben

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geschränkt ausgebildet. ;,.ι;κ),

5. Vorrichtung nach Ansprüchen ] bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Perforationssaheibe 1 gegenüber der benachbarten Perforationsscheibe um den halben Abstand einer Perforationszahnlänge t (= e/2) versetzt angeordnet ist, wobei die Perforationsscheiben über Feststellvorrichtungen 4a, b vorzugsweise Peststellvorrichtungen auf der gemeinsamen Welle, befestigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtungen 4a, b auf einem zur Perforationszahnspitze führenden Radius r_o und/oder auf einem mittig zur Zahnteilung führenden Radius r, angeordnet sind und aus Nut und Feder bestehen.

7· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationsscheiben 1 einen Durchmesser von 10 - 40 cm, vorzugsweise 12 - 30 cm und eine Dicke von IjO - 3>j5 mm, vorzugsweise 1,5 - 2,5 mm aufweisen. /

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnhöhe der Perforationszähne h der Perforationsscheiben 1 das 1,5 - 5fache, vorzugsweise 2 4fache der Höhe der Einstichtiefe beträgt.

9· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnteilung der Perforationsscheiben t und damit die Abstände b det¹ Einstiche in der Perforationsspur

8 - 40 mm, vorzugsweise IC- - ^ mrn beiragen.

10. Vorrichtung; nach miüprücnen i uj.:j . , dadurch gekennzeichnet, daß das Perfora tionsagf rega I. ;:-ir;. 2) gleichzeitig als Vorschubaggregat ausgebildet und mit einer Imprägnier vorrichtung, insbesondere Sprühtunnel, verbunden ist.

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