DE3928322C2

DE3928322C2 - Holzverbundbalken und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE3928322C2
Application number: DE19893928322
Authority: DE
Inventors: Albert Feiffer; Dietrich Pieper
Original assignee: Kuehne & Co Saegewerk und GmbH
Current assignee: FOLTIS, RICHARD, DR., 34117 KASSEL, DE
Priority date: 1989-08-26
Filing date: 1989-08-26
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2009-08-27
Also published as: DE3928322A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Holzverbundbalken nach dem Ober begriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu seiner Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Aus US 4 394 409 ist es bekannt, Holzverbundbalken mit recht eckigem Querschnitt herzustellen, die aus vier miteinander an planen Leimflächen verleimten, sich in Längsrichtung des Holzbalkens erstrec kenden Segmenten bestehen, die einen axialen Hohlraum einschließen. Die Segmente sind hierbei im Schnitt zumindest im wesentlichen dreieckig, so daß sie entsprechend zusammengesetzt einen im Schnitt quadratischen Hohlraum begrenzen, und besitzen in Axialrichtung einen gleichbleibenden Querschnitt. Hierbei entsteht somit entsprechend viel Abfall, so daß die Holznutzung trotz des Hohlraums immer noch relativ schlecht ist.

Aus DE 30 18 985 C2 ist die Herstellung von länglichen, qua derförmigen Gegenständen wie Eisenbahnschwellen bekannt, wobei zunächst durch zwei parallele Schnitte eine unbesäumte Bohle hergestellt wird, aus der der quaderförmige Gegenstand geschnitten wird, während die dabei anfallenden Reste in Form von keilstumpfförmigen Körpern mit trapezför migen Seitenflächen ebenfalls weiterverwendet werden, indem diese an ih ren Längsflächen so miteinander verbunden werden, daß ein Körper ausrei chender Breite gebildet wird, der dann wieder in gewünschte Zuschnitte zersägt werden kann. Hohle Balken ergeben sich hiermit nicht.

Hierzu ähnlich ist ein Holzverbundbalken entsprechend der FR 25 08 084, bei dem trapezförmigen Reststücke, die sich beim Schneiden eines Bretts ergeben, beide auf das Brett geleimt werden, wobei zwischen den Reststücken eine Lücke verbleibt. Es ergibt sich so eine Schicht struktur.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Holzverbundbalken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 zu schaffen, die einen Holzverbund balken aus Stammabschnitten bei wesentlich verringertem Abfall bei der Herstellung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst.

Hiernach werden im wesentlichen zueinander spiegelsymmetrische Viertelstammsegmente mit zur Bildung der Leimflächen teilweise ange flachten Außenflächen verwendet, deren gekrümmte Bereiche einen axialen Hohlraum begrenzen, wobei die Segmente in Axialrichtung gesehen jeweils abwechselnd zopf- und fußseitig endend angeordnet sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Holzverbundbalkens,

Fig. 2a bis 2g zeigen verschiedene Schritte bei der Herstel lung eines Holzverbundbalkens von Fig. 1.

Die geometrische Form eines Holzstamms 1 wird zunächst mit tels einer an einen Prozeßrechner angeschlossenen Meßeinrichtung vermes sen. Der Prozeßrechner berechnet über geeignete Programme

a. die Kapplänge/(D/d) 2 : 1 in Abhängigkeit von Abholzigkeit und Konizität, wobei D der fuß- und d der zopfseitige Durchmesser ist,
b. den Querschnitt und die Verteilung des künftigen Holzver bundbalkens,
c. die statischen Widerstandsmomente für alle Achsen,
d. die erforderliche Verleimungsbreite B am Rohholz,
e. die erforderliche Pfeilhöhe, um d zu erhalten,
f. die Verkrümmungsradien der beiden Stammhauptachsen senk recht zur Längsachse.

Bezüglich a. und b. werden üblicherweise genormte Standardlän gen bzw. Außenmaße eingesetzt.

Hierbei ist bei einem quadratischen Holzverbundbalken gemäß Fig. 1

a = b + c = D/2 + d/2 - (s+e+f),

wobei s die Schnittstärke beim Segmentieren sowie e und f die maximalen Breiten von Anflachungen mit der Verleimungsbreite B sind. Dann ergibt sich

f = D/2 - ((D/2)² - B²)^1/2

und

e = d/2 - ((d/2)³ - B²)^1/2.

Dann erfolgt eine Längenkappung über geeignete Trenneinrich tungen wie durch Schwert-Kreissäge, Laser oder Wasserstrahl. Die Längen kappung kann sowohl im Durchlaufverfahren über liegende Trenneinrichtun gen erfolgen, oder der Holzstamm 1 kann quer zu seiner Achse bewegt wer den. Die erforderlichen Steuerdaten werden vom Prozeßrechner zur Verfü gung gestellt. - Nach erfolgter Kappung läuft der Holzstamm 1 über eine Beschleunigungsstrecke aus der Kappstation, um einen Mindestabstand zum nachfolgenden Holzstamm zu haben.

Mittels eine Leimflächenaggregats werden über die Längsachse des Iängengekappten Holzstamms 1 in zwei zueienander senkrechten Ebenen konisch zulaufenden, planen Leimflächen 2 angearbeitet, Fig. 2a, die ei nen Holzstamm 1 fußseitig zeigt. Die Einstellparameter wie Kegelwinkel, Pfeilhöhe, Leimbreite B werden vom Prozeßrechner geliefert.

Die Leimflächen 2 können zerspanend (etwa Hobeln, Fräsen, Sä gen) oder abtrennend (etwa Spalten, Laser- oder Wasserstrahltrennen) er zeugt werden. Je nach Holzart, Fuß- und Zopfdurchmesser, Länge, Gewicht kann man bei festfixiertem Holzstamm 1 mit einem Werkzeug der Stammlän ge nachfahren oder der Holzstamm 1 verdrehungssicher am Werkzeug oder an Werkzeugen vorbeiführen, wobei sich letztere auf die Längsachse des Holzstamms 1 zubewegen.

Anschließend wird der Holzstamm 1 in seiner ganzen Länge in vier vorzugsweise symmetrische Segmente 3 etwa mittels Kreis- oder Band säge aufgetrennt, Fig. 2b, 2c′ (deren Ansicht derjenigen von Fig. 2a entspricht) und 2c′′ (die wie Fig. 2d eine Draufsicht auf die Segmente 3 zeigt), wobei der Holzstamm 1 verdrehungssicher und parallel zur Läng sachse geführt und fixiert ist. - Die erforderlichen Schnittbilder und Verkrümmungsradien der beiden Stammhauptachsen liefert der Prozeßrech ner, dessen Parameter zum Nachführen der entsprechenden Trennwerkzeuge dienen können.

Danach werden zwei der vier erhaltenen Segmente 3 um 180° der Segmentlänge gedreht, so daß nunmehr Anfang und Ende der vier Segmente 3 aus jeweils zwei Fuß- und zwei Zopfseiten bestehen, Fig. 2d.

Danach erfolgt eine Vereinzelung und Positionierung der Seg mente 3. Wenn man in zwei Ebenen arbeitet, kann die erhaltene Anordnung entsprechend Fig. 2e sein, so daß sämtliche Segmente 3 bis auf eines, das um 90° um seine Längsachse zu drehen ist, um 180° zu drehen sind, wonach nach Ebenenwechsel der rechtsseitigen Segmente 3 von Fig. 2e die in Fig. 2g dargestellte Gesamtkonfiguration nach Verleimen erhalten wer den kann, bei der die vier Segmente 3 einen axialen Hohlraum 4 um schließen und einen rechteckigen Holzverbundbalken bilden.

Wenn man gemäß Fig. 2f in einer Ebene arbeitet, kann man ein Segment 3 mit zopfseitigem Ende in unveränderter Anordnung mit seiner Leimfläche 2 benachbart zur zugehörigen Leimfläche 2 eines Segments 3 mit fußseitigem Ende, das um 90° gedreht ist, anordnen, während die bei den anderen Segmente 3 jeweils um 90° gedreht in gleicher Konfiguration wie die beiden vorherigen Segmente 3 benachbart angeordnet werden. Hier bei kann zwischen den beiden Gruppen von zwei Segmenten 3 eine Trennwand angeordnet werden. Hieraus läßt sich nach Verleimen die in Fig. 2g dar gestellte Gesamtkonfiguration erhalten.

Durch Lücken zwischen den entsprechend angeordneten Segmenten 3 wird dann Holzleim auf die Leimflächen B im Walzverfahren aufgetragen. Bei der Anordnung von Fig. 2e gelangen nun alle vier Segmente 3 in eine Leimpresse, während gemäß Fig. 2f zunächst jeweils zwei Segmente 3 in einem Gang in einer Leimpresse verpreßt werden, wonach die erhaltenen beiden Teile beleimt und in einem weiteren Gang in einer Leimpresse ver preßt werden.

Um den Produktionsablauf zu beschleunigen, wird man die Ver weilzeiten in der Leimpresse so kurz wie möglich halten, d. h. die Ver weilzeit nur so lang wählen, bis der Leimfilm nicht mehr fließt und alle Segmente 3 ohne äußere Krafteinwirkung formstabil zusammenhalten. Dies ist abhängig von der Segmentgeometrie (Querschnitt, Länge, Verkrümmung, Verdrehung), Holzart. innere Feuchte, äußere Feuchte, Temperatur, Kle bertyp, Druck. Danach erfolgt ein Aushärten in einer Leimaushärtungssta tion, wobei die Aushärtung durch Verwendung einer Warmflutkammer be schleunigt werden kann.

Die Holzstämme 1 sollten frei von Wurzel- und Astansätzen so wie Rinde und Fremdkörpern und möglichst verkrümmungsfrei sein.

Claims

1. Holzverbundbalken mit rechteckigem Querschnitt, bestehend aus vier miteinander an planen Leimflächen (2) verleimten, sich in Längsrichtung des Holzverbundbalkens erstreckenden Segmenten (3), die einen axialen Hohlraum (4) einschließen, dadurch gekenn zeichnet, daß die Segmente (3) im wesentlichen zueinander spie gelsymmetrische Viertelstammsegmente mit zur Bildung der Leimflächen (2) teilweise angeflachten Außenflächen sind, deren gekrümmte Bereiche den axialen Hohlraum (4) begrenzen, wobei die Segmente (3) in Axialrichtung gesehen jeweils abwechselnd zopf- und fußseitig endend angeordnet sind.

2. Verfahren zur Herstellung einesHolzverbundbalkens nach An spruch 1, wobei für jeden Holzverbundbalken vier sich in Längsrichtung des Holzverbundbalkens erstreckende Segmente (3) hergestellt und an schließend unter Belassung eines axialen Hohlraums (4) miteinander ver leimt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein auf eine vorbestimmte Länge gekappter Holzstamm mit vier um 90° zueinander in Umfangsrichtung versetzten, konisch verlaufenden Leimflächen (2) ver sehen, dann in vier Viertelstammsegmente (3) zerteilt wird, wonach die Viertelstammsegmente (3) derart zueinander orientiert werden, daß sie an jedem Ende in Axialrichtung gesehen jeweils abwechselnd zopf- und fuß seitig enden, wonach die Viertelstammsegmente (3) miteinander an den einander zugekehrten Leimflächen (2) verleimt werden.