DE2800328A1

DE2800328A1 - Feuersicheres schichtholz und verfahren zum herstellen desselben

Info

Publication number: DE2800328A1
Application number: DE19782800328
Authority: DE
Inventors: Clifford Clyne Hites
Original assignee: Wormald International LLC
Current assignee: Wormald International LLC
Priority date: 1977-01-05
Filing date: 1978-01-04
Publication date: 1978-07-13
Also published as: JPS5546869B2; CA1090244A; DK588877A; JPS5388308A; FR2384619A1; FR2384619B3; AU3211978A; GB1592680A; US4086382A

Description

Patentanwalt DIPL.-PHYS. DR. W. LANGHOFF Rechtsanwalt B.

MÜNCHEN 81 WISSMANNSTRASSE 14 ■ TELEFON 93 27 74 · TELEGRAMMADRESSE: LANGHOFFPATENT MÜNCHEN

München, den 4. Januar 1978 Unser Zeichen : 27 - 1729

Patentanmeldung
der

Wormald International, Inc., 111 Muskin Drive, Walkerton, Indiana 46574, U. S. A.

Feuersicheres Schichtholz sowie Verfahren zum
Herstellen desselben

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'A-»rviit}f:r allgemeiner Vnrtmtfir nach § 4fi> PatAnwO zugelassen bei den tandgnrtchten München I und 11

Die Erfindung bezieht sich auf feuersicheres Schichtholz, das aus mehreren dünnen Schichten aus Hartholz besteht, welche mittels eines Bindemittels miteinander verbunden sind, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen desselben.

Aus ästhetischen und anderen Gründen ist es oft wünschenswert, feuersichere Artikel eher aus Holz als aus Metall herzustellen. Es ist bereits versucht würden, ein feuerhemmendes Material in Holz einzuspritzen, was aber nicht zum gewünschten Erfolg geführt hat. Solche feuersicheren Türen wurden bisher aus Metall und einem nicht brennbaren Kernmaterial hergestellt, wohingegen feuersichere Türen aus Holz sehr viel ansprechender aussähen.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein feuersicheres Holzprodukt und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen, welches einfach und preiswert ist.

Die Erfindung geht aus von dem eingangs genannten feuersicheren Schichtholz und löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß jede Schicht jeweils mehrere im wesentlichen gleichmäßig und im Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen auf wenigstens einer Seite aufweist und daß das Bindemittel Teilchen eines nicht brennbaren Materials, etwa Ton, enthält und die Vertiefungen ausfüllt.

Ferner soll ein feuersicheres Produkt geschaffen werden aus mehreren Schichten, die jeweils an gegenüberliegenden Enden mit Vertiefungen versehen sind, um an gegenüberliegenden Enden nicht fluchtende Rippen zu bilden, die mit den Rippen der gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schichten fest verbunden sind, welche nicht miteinander fluchten, und wobei die Vertiefungen mit einem nicht entzündbares Füllmittel enthaltenden Klebemittel gefüllt sind.

Das Schichtholz weist an gegenüberliegenden Enden vorzugsweise

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im Abstand liegende flache Nuten auf, wodurch linienartige Hohlräume entstehen, die sich ganz über ein aus Schichten gebildetes Produkt erstrecken und die mit einem Bindemittel ausgefüllt sind, welches ein nicht brennbares Material enthält.

Mit der Erfindung soll ein Produkt geschaffen werden, welches im wesentlichen dieselben Eigenschaften wie Holz hat, welches aber zusätzlich in der Lage ist, für eine bestimmte Zeitdauer ein Zünden oder Verbrennen zu verhindern.

Die Erfindung ist nachstehend anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines bei der Erfindung verwendeten Schichtholzes;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Schichtholzstapel, wobei aneinanderstoßende Flächen der Schichten durch einen Klebstoff miteinander verbunden sind;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Schichtholzstapel, der veranschaulicht, wie mehrere Schichten Holz zusammengepreßt und erhitzt werden;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des fertigen Produktes;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform, bei der das Holzprodukt mit einer Deckschicht versehen ist;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Produktes gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

In den Zeichnungensind das fertige Produkt sowie die einzelnen Herstellungsstufen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Schicht 10, vorzugsweise aus Hartholz, mit einer Dichte von nicht weniger als

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0,6 ρ . cm . Jede Schicht ist relativ dünn, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,3 mm, etwa 0,25 mm. Mindestens eine Seite, vorzugsweise jedoch beide Seiten, der Schicht 10 ist mit mehreren im Abstand angeordneten Vertiefungen versehen. In Fig. 1 ist die Schicht 10 mit mehreren im wesentlichen gleichmäßig angeordneten flachen Nuten 12 und 14 versehen, die etwa 0,24 bis 0,4 mm breit sind und in einem Abstand von etwa 0,4 bis 0,56 mm voneinander liegen. Die Nuten sind flach und weisen eine Tiefe von etwa 25% bis 45% der Gesamtdicke der Schicht auf, sie verlaufen im wesentlichen parallel und erstrecken sich vollständig quer über jede Schicht. Werden Nuten an gegenüberliegenden Seiten einer Schicht gebildet, wie beispielsweise in der Zeichnung die Nuten 12 und 14, dann fluchten diese Nuten nicht miteinander.

Eine gewünschte Anzahl Schichten 10 werden miteinander verbunden, damit die gewünschte Dicke des fertigen Schichtholzproduktes entsteht. Die Anordnung geschieht vorzugsweise wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei eine Reihe von nahe beieinanderliegenden Vertiefungen zwischen benachbarten Schichten gebildet werden. Jede Schicht ist vorzugsweise mit Nuten an seinen gegenüberliegenden Enden versehen, und die Schichten sind vorzugsweise so angeordnet, daß die gegenüberliegenden Rippen 18 und 20 benachbarter Schichten teilweise mit den Vertiefungen der ebenfalls teilweise fluchtenden gegenüberliegenden Schichtseiten teilweise fluchten, so daß Hohlräume gebildet werden. Ein Binde- oder Klebemittel wird auf diejenigen Seiten der Schichten aufgebracht, die anderen Schichten gegenüberliegen. Dieser Klebstoff ist in Fig. 2 mit 22 bezeichnet und wird in ausreichender Menge eingefüllt, so daß die Nuten bzw. Vertiefungen jeder Schicht ausgefüllt werden, d.h. alle Hohlräume zwischen den Schichten werden mit dem Klebstoff ausgefüllt. Beim Zusammenbau derartig mit Klebstoff beschichteter Schichten werden diese in einer passenden Presse aufeinandergelegt, welche eine Unterlage 16 aufweist, auf der die Schichten vorzugsweise horizontal gelagert werden können. Die Presse ist mit einer Preßplatte 24 versehen, die abgesenkt werden kann, wodurch der Schichtstapel zusammengepreßt und die Dicke des

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Stapels auf die Dicke des gewünschten Produktes reduziert werden kann.

Der verwendete Klebstoff ist vorzugsweise ein Kaseinklebstoff oder ein Resorzinklebstoff, etwa Phenolresorzinklebstoff, der mit Formaldehyd katalysiert worden ist. Der Klebstoff enthält ein nicht entzündbares Füllmaterial, etwa den Lincoln-60-Τοη, der eine Feinheit von etwa 200 Mikron aufweist. Dieses Tonfüllmaterial wird sorgfältig und gleichmäßig mit dem Klebstoff vermischt und wird etwa in einem Verhältnis von 30% bis 40% Füllmaterial zu 60% Klebstoff verwendet.

Sollen eine oder mehrere Außenflächen des fertigen Produktes im wesentlichen glatt sein, so kann auf den fertigen Stapel eine Deckschicht 26 aufgebracht werden, und zwar entweder auf die Ober- oder Unterfläche oder auf beide Flächen, und diese Deckschicht 26 wird an der Innenseite mit Klebstoff beschichtet. Die Deckschicht 26 besteht vorzugsweise aus Hartholz, d.h. einem Holz mit einer Diche von nicht weniger als 0,6 ρ . cm , hat eine Dicke zwischen 0,25 und 0,95 mm und ist fest mit dem Schichtstapel verbunden. Ein Beispiel eines derartigen Produktes mit einer Deckschicht 26 ist in Fig. 5 dargestellt.

Bei der Herstellung des Produktes werden Schichten 10 ausgewählter Länge und Breite in einer Anordnung gestapelt, die im allgemeinen der gewünschten Querschnittsform des fertigen Produktes entspricht. Die Schichten 10 werden durch einen Klebstoffbehälter gezogen, der den oben beschriebenen und mit nicht entzündbarem Material angereicherten Klebstoff in ausreichender Menge aufbringt, um die Vertiefungen in den Schichten auszufüllen. Die derart beschichteten Schichten werden dann in der gewünschten Anzahl gestapelt, und bei Verwendung einer Deckschicht wird diese auf den Stapel aufgebracht, entweder auf die Ober- oder Unterseite oder auf beide, wobei selbstverständlich auch die Deckschicht 26 an der Seite, die mit der benachbarten Schicht

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verbunden werden soll, mit Klebstoff versehen wird. Der derart gebildete Stapel wird dann heißgepreßt, indem die Preßplatte 24 auf eine Position abgesenkt wird, die von der Unterlage der Presse einen Abstand gleich der gewünschten Dicke des fertigen Produktes hat. Dieser Druck wird beibehalten, und der Stapel wird so lange einer Temperatur zwischen 168° und 365⁰C ausgesetzt, bis der Klebstoff gehärtet ist. Bei dem oben beschriebenen Klebstoff dauert das Härten bei einer Temperatur von etwa 177⁰C etwa zehn Minuten.

Fig. 6 zeigt ein Produkt, das mit einer anderen Ausführungsform von Schichten 30 hergestellt ist, welche an einer oder beiden Seiten mit Vertiefungen 32 versehen ist. Bei dieser Ausführungsform können die Vertiefungen 32 kreisförmig oder anders gestaltet sein und haben vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 0,24 bis 0,4 mm und einen Abstand voneinander von etwa 0,4 bis 0,5 6 mm. Die Vertiefungen sind flach, ihre Tiefe entspricht in etwa 25% bis 50% der Gesamtdicke der Schicht. Die Vertiefungen sind über die gesamte Oberfläche der Schichten in der oben beschriebenen Anordnung verteilt. Diese Vertiefungen 32 bei der abgewandelten Ausführungsform der Schichten 30 der Fig. 6 bilden Hohlräume, in welche ein einen Ton oder ein anderes nicht brennbares Füllmaterial enthaltender Klebstoff eingefüllt werden kann, so daß die Zwischenräume zwischen den dadurch gebildeten Schichthölzern vollständig damit ausgefüllt werden. Sind solche Vertiefungen an gegenüberliegenden Seiten der Schichten 30 gebildet, so fluchten sie vorzugsweise nicht miteinander, und die Schichten werden so gestapelt, daß die Vertiefungen der sich gegenüberlxegenden Seiten benachbarter Schichthölzer entweder ganz, vollständig oder gar nicht miteinander fluchten.

Sobald der Schichtstapel - mit oder ohne Deckschicht - gepreßt und der Klebstoff gehärtet ist, kann das fertige Schichtholzprodukt aus der Presse entnommen und auf die gewünschte Größe

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und Beschaffenheit gebracht werden, indem es mittels Werkzeugen oder üblicherweise verwendeten Materials geschliffen oder zugerichtet wird. Das fertige Produkt ist für eine bestimmte Zeitdauer, etwa eine Stunde, feuersicher, wenn es Temperaturen und Bedingungen ausgesetzt ist, bei denen Holz normalerweise sich entzündet. Die Feuerbeständigkeit ergibt sich daraus, daß alle am Produkt vorhandenen Hohlräume mit dem Klebstoff ausgefüllt werden, der mit Ton oder einem anderen nicht entzündbaren Material gefüllt ist, welches mit Sicherheit einer Verbrennung widersteht.

Nur die freien Flächen der dünnen äußeren Schichthölzer und deren Kanten sind der Brenntemperatur ausgesetzt, und ein Verbrennen dieser Teile wird mit Sicherheit sehr viel länger verhindert als entsprechender Teile aus reinem Holz. Versuche haben gezeigt, daß das hier beschriebene Produkt wenigstens eine Stunde lang der Verbrennung widersteht.

Es können auch andere Klebstoffe als der vorstehend beschriebene verwendet werden. Beispielsweise kann eine Mischung aus Natriumsilikat, Natriummetasilikat, einem Tonaluminatfüllstoff und einem oberflächenwirksamen Mittel oder einem Benetzungsmittel verwendet werden, etwa mit folgender Zusammensetzung:

Natriumsilikat (als K-Klasse der Philadelphia Quartz Co.) Natriummetasilikat Tonaluminat (als J 58 der Summer Chemical Co.) oberflächenwirksames Mittel (als BF160 der GAF Co.)

95	bis	105	kg	kg
4	,5 bis	6	kg
38	bis	42	kg
O	,75 bis	0	,85

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e e r te

Claims

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Patentansprüche

Feuersicheres Schichtholz, aus mehreren dünnen Schichten aus Hartholz, die mittels eines Bindemittels miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß jede Schicht jeweils mehrere im wesentlichen gleichmäßig und im Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen auf wenigstens einer Seite aufweist und daß das Bindemittel Teilchen eines nicht brennbaren Materials gleichmäßig verteilt enthält und die Vertiefungen ausfüllt.
2. Feuersicheres Schichtholz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten aus einem Holz mit einer Dichte von wenigstens 0,6 ρ . cm und ner Dicke zwischen 0,2 mm und 0,3 mm gebildet sind.
3. Feuersicheres Schichtholz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten aus einem Hartholz mit einer Dicke zwischen 0,2 und 0,3 mm bestehen und daß die Vertiefungen etwa 25% bis 50% der Dicke der Schicht tief sind und einen Abstand zwischen 0,4 und 0,56 mm voneinander haben.
4. Feuersicheres Schichtholz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertiefungen im wesentlichen gleichmäßig angeordnete Nuten bilden, die sich über die Schicht in einer Tiefe von 25 bis 50% der Dicke der Schicht erstrecken.
5. Feuersicheres Schichtholz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertiefungen auf beiden Seiten der in dem Stapel angeordneten Schichten gebildet sind und daß die Schichten in dem Stapel zumindest teilweise fluchtend angeordnet sind mit Vertiefungen in den gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schichten.

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Original
6. Feuersicheres Schichtholz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertiefungen Nuten sind, die sich quer über jedes Schichtholz erstrecken.
7. Feuersicheres Schichtholz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Bindemittel ein Klebstoff ist, der unter Wärme und Druck härtet, und daß das nicht entzündbare Material in dem Klebstoff eine Feinheit von etwa 200 Mikron aufweist.
8. Verfahren zum Herstellen eines feuersicheren Schichtholzprodukts, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere dünne Hartholzschichten jeweils auf mindestens einer Seite mit mehreren gleichmäßig verteilt und nahe beieinander liegenden Vertiefungen versehen werden, daß ein Bindemittel, in welchem ein nicht entzündbares Füllmaterial, etwa feine Tonteilchen, gleichmäßig verteilt worden ist, auf die Flächen der Hartholzschichten aufgebracht wird, so daß die Vertiefungen jeder Schicht ausgefüllt werden, und daß die Hartholzschichten sodann aufeinandergestapelt und zusammengepreßt werden und für eine bestimmte Zeitdauer wärmebehandelt werden zum Aushärten des Bindemittels.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Kaseinleim oder Resorzinolleim, etwa mit Formaldehyd katalysierter Phenolresorzinleim, oder eine Mischung aus Natriumsilikat, Natriummetasilikat und einem oberflächenwirksamen Mittel ist, und daß als inertes Füllmaterial ein Ton mit einer Korngröße von etwa 200 Mikron verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung des Bindemittels bei einer Temperatur zwischen 168 und 183⁰C während zehn Minuten erfolgt.

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