DE60123776T2

DE60123776T2 - Massivholzerzeugnis, Bodenbelag und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Holzelementen

Info

Publication number: DE60123776T2
Application number: DE60123776T
Authority: DE
Inventors: Matti Kukkonen
Original assignee: Ilvolankoski Oy
Current assignee: Ilvolankoski Oy
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-17
Also published as: DE60123776D1; FI114997B; DK1280639T3; FI20000611A0; EP1762789A2; WO2001068332A1; FI20000611L; EP1280639B1; EP1280639A1; AU2001246598A1; ATE342153T1

Description

Fußbodenprodukte aus Massivholz, wie sie zum Beispiel aus WO-A-9530519 bekannt sind, und ihre Spundungselemente werden nach dem Trocknen von Sägematerial oder Sägerohlingen mittels Drechseln hergestellt.
Im Sinne des vorliegenden Textes meint "Holzprodukt aus Massivholz" zu allererst ein Fußbodenelement, bei dem es sich in der Regel um eine Fußbodenbohle, eine Fußbodendiele oder ein Lamellenparkett handelt, das aus rohem oder getrocknetem Sägematerial oder Massivholzrohlingen hergestellt ist.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung besteht eine Aufgabe in der Bereitstellung eines neuen Typs eines Holzelements mit verbesserter Langlebigkeit. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung besteht eine Aufgabe in der Verbesserung der Geradheit der flachen Oberfläche und der Kantenfläche des Holzprodukts, bevorzugt des Fußbodenelements, im Vergleich zu vorhandenen Lösungen und der Qualitäten der Steifigkeit und Biegefestigkeit. Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung besteht eine Aufgabe in der Bereitstellung eines Holzprodukts, bevorzugt eines Fußbodenelements, bei dem die Oberflächenschicht, die im Verhältnis zum Holzinneren des Holzelements oberflächenverfestigt und oberflächengehärtet ist, durch Heißpressen hergestellt wurde, das sich durchgängig über wenigstens das Holzelement bis zur sichtbaren flachen Oberfläche und der Längsseite, welche die flacher Unterseite berührt, erstreckt, so dass die Durchgängigkeit der verfestigten und gehärteten Oberfläche auf den Seitenflächen durch eine zusammenpassende Feder oder Nut oder eine sonstige Nut entlang der Längsseite unterbrochen werden kann. Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung besteht eine Aufgabe in der Verringerung des erforderlichen Trocknungsaufwandes für das Sägematerial oder die Sägerohlinge und in der wesentlichen Vereinfachung der Herstellung eines Massivholz-Fertigprodukts direkt aus sägefertigem Sägematerial oder einem Sägerohling. Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung besteht eine Aufgabe in der Bereitstellung eines Fußbodenabdeckmaterials, in das eine Fußbodenheizung integriert werden könnte.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Holzprodukts, das die kombinierten Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Eine Feder-und-Nut-Verbindung eines Massivholz-Fußbodenelements kann entweder als herkömmliche Lösung mit einer einzigen Passung oder gemäß der Erfindung mit zwei Passungen oder separaten Fußbodenheizungs- oder Verbindungselementen ausgebildet sein. Im Fall eines Massivholz-Fußbodenelements kann eine vertiefte Nut, wie sie in der Erfindung beschrieben ist, oder eine vertiefte Nut in der flachen Unterseite des Fußbodenelements verwendet werden, mit der ein Kanal in dem Fußbodenbelag, bestehend aus Fußbodenelementen, ausgebildet werden kann, wodurch es möglich wird, eine Fußbodenheizung in dem Fußboden zu installieren und eine große Wärmeübertragungsfläche zwischen Fußbodenelement und Heizungselement zu garantieren. Somit beinhaltet gemäß der Erfindung die Anmeldung ein Feder-und-Nut-Verbindungsmittel und eine Feder-und-Nut-Verbindung, die mit dessen Hilfe hergestellt wird; das Ausbilden einer Feder-und-Nut-Verbindung an dem Fußbodenelement mittels eines Fußbodenheizungs- oder sonstigen Verbindungselements der Feder-und-Nut-Verbindung; eine oder mehrere vertiefte Nuten zum Installieren einer Fußbodenheizung; einen Fußbodenbelag, wie zum Beispiel Dielenfußboden, Parkett oder einen sonstigen Fußbodenbelag, der aus Holzprodukten gemäß der Erfindung besteht und mit einer integrierten Fußbodenheizung versehen ist.
Es ist anzumerken, dass die Anmeldung des Weiteren eine Erfindung betrifft, um originale Fertigfußbodenelemente mit vertieften Nuten gemäß der Erfindung zu versehen, um ein Fußbodenheizungselement zu installieren, und somit einen Fußbodenbelag und ein Fußbodenheizungselement zu integrieren.
Das Heißpressen wird mit frischem (möglichst auch trockenem) Sägematerial oder Sägerohlingen ausgeführt, die erforderlichenfalls vorprofiliert werden können. Vorzugsweise tritt dann ein gesägter vorprofilierter Sägerohling während des Prozesses in die Trocknungs-, Presstemperaturbehandlungs- und/oder Profilierungsphase ein, die gleichzeitig in derselben Maschine stattfinden. Eine Vorprofilierung von Sägematerial oder Sägerohlingen unterstützt die Wärmebehandlung und Profilierung, die während des Heißpressens stattfindet, was für das gewünschte Endprodukt erforderlich ist. Nach dem Pressen befindet sich der Sägerohling bereits im Wesentlichen in der Form und in dem Zustand eines fertigen Fußbodenelements aus Massivholz. Nuten oder Verlängerungskanten von Längs- und/oder Endseiten des Fußbodenelements können ebenfalls an einem Rohling eines Fußbodenelements mittels einer Drechsel-Nachbearbeitung hergestellt werden.
Jedes Produkt, das getrocknet, wärmebehandelt und gehärtet sowie von seiner Oberfläche aus mittels Heißpressen verdichtet wurde, behält seine Abmessungen und seinen Zustand selbst unter den unterschiedlichsten Bedingungen besser bei als ein Endprodukt, das auf eine herkömmliche Weise hergestellt wurde, d. h. durch Trocknen von Sägematerial oder Sägerohlingen und durch eine Drechsel-Nachbearbeitung.
Ein Heißpressmittel presst nur die Oberfläche von Sägematerial oder Sägerohlingen. In einem solchen Fall wird das Holz erweicht, und seine Bindesubstanzen schmelzen, und das Holz wird von der Oberflächenschicht her im selben Moment zusammengepresst, wo das Quetschen des Holzes in Richtung der Mitte des Rohlings abnimmt.
Während das Fußbodenelement nur von der Oberfläche her beim Heißpressen und/oder Profilieren deutlich gehärtet und verdickt wird:
verbleibt im Inneren des Elements ein größer werdender Abflussraum für extrudierendes Wasser und Wasserdampf infolge des sich ausbreitenden Pressdrucks und der sich ausbreitenden Wärme, was wesentlich zu einer erfolgreichen Vollendung des Prozesses beiträgt;
nehmen Größe, Steifigkeit und Biegefestigkeit des Elements nicht ab, weil sich das Querschnittsprofile des Sägematerials oder Sägerohlings während des Heißpressens nicht wesentlich ändern;
erreichen die benötigte Härte und Verdichtung der Elementoberfläche ihren Maximalwert, weil infolge des Gegendrucks, der zur Mitte hin größer wird (der Gegendruck von kälterem Holz und Wasserdampf, der zu extrudieren veranlasst wird), eine höhere Presskraft verwendet werden kann;
sind Presskraft und -temperatur minimal, und das Massivholz-Fußbodenelement erlangt die größtmöglichste Oberflächenhärte, Oberflächeverdichtung, Feuchtigkeitsretention, Steifigkeit, die ein Verformen verhindert, und Biegefestigkeit.
Auf diese Weise entsteht ein neuer Typ eines Massivholz-Fußbodenelements mit sehr hoher Qualität durch Heißpressen und insbesondere durch Verwenden von Druckteilen nicht nur an flachen Oberflächen, sondern auch wenigstens für die Presswärmebehandlung und/oder für das Ausbilden von Längsseiten und ihrer Nuten und Federn sowie von vertieften Nutelementen.
Wenn das Pressen und Erwärmen präzise in den Werkzeugen, die beim Pressen eine Wärmebehandlung und/oder ein Formen von Oberflächen, Federn, Nuten und vertiefte Nuten bewirken, positioniert wird, so können Druck und Temperatur direkt auf die Oberfläche des gepressten Sägematerials oder Sägerohlings gerichtet werden, so dass die gewünschten chemischen und physikalischen Veränderungen zum Formen, Verdichten und Härten der Oberfläche sich nur in der Oberflächenschicht vollziehen.
Der Füllteil wird bevorzugt aus Sägematerial oder Sägerohlingen geformt, wobei "Füllteil" Rohlinge meint, die parallel und der Reihe nach in mehreren Schichten verlegt werden. Darum werden das Pressen und die Wärmebehandlung für einen großen Teil des Sägematerials oder der Rohlinge gleichzeitig ausgeführt. Es sind in jeder Schicht eigene Drückwerkzeuge notwendig, um ein Federmittel oder eine vertiefte Nut herzustellen oder unter Druck wärmezubehandeln.
Massivholzprodukte; die das Ergebnis der Erfindung sind; weisen unter anderem folgende Vorteile auf
das Holzprodukt ist ein profiliertes Massivholz-Fußbodenelement; das durch Heißpressen wärmebehandelt und/oder im Wesentlichen fertiggestellt wird;
die Außenfläche des Holzprodukts besteht aus verdichtetem Holzmaterial; das mit eigenen Klebstoffen verleimt ist;
die Außenfläche des Holzprodukts wird richtig fest verdichtet und wird wie Hartholzmaterial;
das Holzprodukt hat eine gerade flacher Unterseite und Seite;
Verformungen durch Feuchtigkeit und sonstige Verformungen sind minimal;
die Notwendigkeit des Einsatzes von Chemikalien ist minimal;
Verrottungsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit werden verbessert;
die Feuerbeständigkeit wird verbessert; weil ein Holzprodukt aus gepresstem Massivholz eine geringe Entflammbarkeit aufweist;
das Holzprodukt ist ein einstückiges Massivholzprodukt;
die Biegefestigkeit ist hoch, was eine geringe Produktdicke ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es außerdem für ein Massivholz-Fußbodenelement wesentlich, dass es ein Doppelverbindungs-Fußbodenelement und das Fußbodenelement sein kann, das eine vertiefte Nut, die in beiden Längsseiten verläuft, oder eine vertiefte Nut, die in nur einer einzigen Längsseite verläuft, oder eine Kanalnut, die in seiner flachen, nach unten gerichteten Oberfläche verläuft, enthalten kann, wobei die eine oder die mehreren Nuten oder der Kanal einen Kanal zum Installieren eines Fußbodenheizungselements in einem Fußbodenbelag, der aus Fußbodenelementen besteht, bilden. Außerdem ist es möglich, ein oben beschriebenes oder ein sonstiges Fußbodenelement herzustellen, das drehbar ist, d. h. beide flachen Oberflächen des Elements können als eine Fußbodenoberfläche genutzt werden. Neben dem Doppelverbindungselement ist es auch kennzeichnend, dass zwei vollständig einbaufertige Fußbodenelemente hergestellt werden können, wenn ein solches Element in horizontaler Richtung in zwei Stücke gesägt wird, wobei die flacher Unterseite eine Seite für einen Versorgungsdienst sein soll und die Seitenflächen aus verdichtetem Massivholz bestehen und auch Federn, Nuten und vertiefte Nuten enthalten können.
1A beschreibt das Verfahren zur Herstellung eines Massivholz-Fußbodenelements aus einem Sägerohling gemäß der Erfindung.
1B beschreibt die Herstellung von Massivholz-Fußbodenelementen in der Praxis, wobei Sägerohlinge parallel und in mehreren Schichten übereinander in eine Heißpresse gelegt werden.
2A beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde.
2B beschreibt schematisch eine feste und harte Oberflächenschicht f eines Massivholz-Fußbodenelements, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde.
2C beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, wobei sich die Fugen in den Längsseiten des Elements sowie in beiden Enden befinden.
2D beschreibt das Massivholz-Fußbodenelement von 2C aus der Richtung des Pfeils K₁.
3A beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das aus dem in 2A beschriebenen Element durch Vertiefen der Verbindungsnut in dem Element hergestellt wurde.
3B beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das aus dem in 2C beschriebenen Element durch Vertiefen der Verbindungsnut in dem Element hergestellt wurde.
4A beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, wobei die eigentliche Verbindung fehlt oder dessen beide Längsseiten eine vertiefte Nut aufweisen.
4B beschreibt die Elemente aus 4A, die zum Zusammenfügen nebeneinander gelegt wurden, wobei vertiefte Nuten von Massivholz-Fußbodenelementen zueinander komplementär sind und einen relativ breiten Kanal bilden.
4C beschreibt Drückwerkzeuge, die für die Bildung langer Seitenflächen von Massivholz-Fußbodenelementen aus 4A benötigt werden.
5A beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, dessen beide Kanten Elemente für die Bildung sogenannter Doppelverbindungen aufweisen.
5B beschreibt Verbindungsdrückwerkzeuge für die Herstellung des in 5A beschriebenen Fußbodenelements.
6A beschreibt ein Massivholz-Fußbodenelement, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, das zusätzlich zu Doppelverbindungsmitteln vertiefte Nuten aufweist.
6B beschreibt zwei Massivholz-Fußbodenelemente von 6A, die miteinander verbunden sind, wobei vertiefte Nuten der Elemente zueinander komplementär sind und einen relativ breiten Kanal bilden.
6C beschreibt Drückwerkzeuge für die Bildung einer Verbindung und vertiefter Nuten des Massivholz-Fußbodenelements aus 6A.
7A beschreibt ein Fußbodenelement, das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, in dessen flacher Unterseite eine Kanalnut ausgebildet wurde.
7B beschreibt ein Fußbodenelement mit einer Hauptverbindung aus 7A.
1A beschreibt schematisch die Herstellung eines Fußbodenelements, das von jeder Seite heißgepresst wird, aus einem Sägerohling 200. In dieser Anmeldung meint "Fußbodenelement aus Massivholz" eine Fußbodenbohle, eine Fußbodendiele oder Parkett, das aus dem Sägerohling 200 hergestellt wurde und dessen Oberflächenschicht während des Heißpressens verdichtet und gehärtet wurde. Die Verbindungen J₁ und Nuten J₂ sowie weitere Nuten U₁ und U₂ der Längsseiten D₁ und D₂ sowie Endseiten D₃ und D₄ des erfindungsgemäßen Fußbodenelements, welche die flache Ober- und Unterseite berühren, wurden selektiv hergestellt durch:
vorbereitendes Drechseln vor einem Heißpressvorgang, wodurch die endgültige Form von Federn und Nuten auch mit Heißpressen oder Nachdrechseln nach dem Heißpressen erreicht wurde;
durch Drechseln nach dem Heißpressen, wodurch die endgültige Form von Federn und Nuten durch dieses Nachdrechseln erreicht wurde; und/oder
im Wesentlichen durch Heißpressen, wodurch das Fußbodenelement aus dem Sägerohling hergestellt und durch Heißpressen direkt zu einem im Wesentlichen einbaufertigen Fußbodenelement verarbeitet wurde.
Jeder Sägerohling 200 wurde aus Sägematerial hergestellt. Dazu gehören die beiden flachen Seiten, die Längsseiten D₁ und D₂ und die Endseiten D₃ und D₄. Vorzugsweise wird der Sägerohling erforderlichenfalls bereits während einer Sägephase vorprofiliert, so dass er bestimmten Produktvorgaben entspricht, wodurch es vorgearbeitete Nut-und-Feder-Verbindungsmittel enthält, d. h. eine oder zwei vorgearbeitete Verlängerungskanten und Nuten, die beide vorvertiefte Nuten sind. Eine solche mögliche Vorprofilierung des Sägerohlings ist nicht in der Figur dargestellt.
Mindestens ein Sägerohling 200, der aus Massivholz besteht, wird in eine Presse zwischen einer oberen Drückplatte 12a₁ und einer unteren Drückplatte 12a₂ eingebracht, so dass der Sägerohling 200 so angeordnet ist, dass er wenigstens von den Längsseiten D₁ und D₂ her durch Feder-und-Nut-Verbindungsherstellungswerkzeuge, d. h. Drückwerkzeuge 11a₁ und 11a₂ , umgeben ist.
Bevorzugt kann man an beiden kürzeren Enden D₃ und D₄ des Sägerohlings 200 die Presswärmebehandlungswerkzeuge und/oder Endseitenpresswerkzeuge 11 einsetzen, um Nut-und-Feder-Verbindungsmittel auszubilden und/oder unter Druck wärmezubehandeln. Bevorzugt werden sie an einer kurzen Seite D3 zum Ausbilden des Verlängerungselements der Nut-und-Feder-Verbindung oder zur Presswärmebehandlung desselben durch das Drückwerkzeug 11a₁' eingesetzt, und an der anderen kurzen Seite D4 wird das Drückwerkzeug 11a₂' eingesetzt, welches das Nutelement der Nut-und-Feder-Verbindung ausbildet oder es unter Druck wärmebehandelt. In der Figur ist lediglich das Profil beschrieben, das den Sägerohling bildet. In der Praxis befinden sich mehrere Sägerohlinge nebeneinander und hintereinander, wodurch es auf einer gegenüberliegenden Seite des Werkzeugs eine Form gibt, welche die Seite des benachbarten Sägerohlings unter Druck wärmebehandelt und/oder profiliert.
1A beschreibt schematisch eine Heizvorrichtung 13 in der oberen Drückplatte 12a₁ und in der unteren Drückplatte 12a₂ sowie in den Drückwerkzeugen 11a₁ und 11a₂ für die Längsseite. Es wird eine elektrische Heizvorrichtung verwendet, die eine ausreichend hohe Temperatur erzeugt, oder es werden Ölkanäle verwendet, durch die heißes Öl geleitet wird, um den Effekt zu erreichen, der für die Wärmebehandlung der Oberflächen des Sägerohlings notwendig ist. Mittel, die eine Presswirkung erzeugen, sind mit den Bezugszahlen 140 und 130 bezeichnet. Vorzugsweise werden ein Presszylinder 140a₁ , der einen Druck in der oberen Drückplatte 12a₁ und in der unteren Drückplatte 12a₂ erzeugt, sowie Presszylinder 130b₂ und 130b₃ verwendet, wodurch ein Druck in den Drückwerkzeugen 11a₁ , 11a₂ , 11a₁' und 11a₂' erzeugt wird.
In einer ersten Stufe werden die flachen Oberflächen der Sägerohlinge gerade und auf eine durch die Drückwerkzeuge vorgegebene Dicke gepresst. Der größte Teil des Wassers wird während dieser Stufe herausgedrängt. Dann werden in der Breitenrichtung der Rohlinge die Seiten der Rohlinge gerade gedrückt, und gleichzeitig werden ihre Breiten so gepresst, dass sie der Länge der Drückteile 11a₁' und 11a₂' der Nut-und-Feder-Verbindungen entsprechen, während die Drückteile der Längsseiten die Seiten des Rohlings unter Druck wärmebehandeln und/oder auch die Nut-und-Feder-Verbindungsmittel auf beiden Längsseiten des Rohlings, d. h. die Verlängerungskante(n) J₁ oder die Verbindungsfeder und die Verbindungsnut(en) J₂ und/oder die Nuten U und U₂ mit der Form der vertieften Nut U, formen und/oder zusätzlich zu den Seitenflächen unter Druck wärmebehandeln.
Abschließend wird erforderlichenfalls eine Längspressung der Sägerohlinge mit den Drückteilen 11a₁' und 11a₂' der Rohlingsenden ausgeführt, die beim Pressen die Enden der Sägerohlinge wärmebehandeln und selektiv die Endnut und die darin befindlichen Federverbindungselemente, d. h. die Verlängerungskante(n) J₁ oder die Verbindungsfeder und die Verbindungsnut(en) J₂, formen.
Um Dämpfe abzulassen, um die Presswärmebehandlung zu verbessern und um die Profilierung zu verbessern, werden Pressendurchläufe entsprechend der Notwendigkeit mehrere Male wiederholt.
Als eine letzte Stufe wird ein Kühlen der Sägerohlinge ausgeführt, während das Pressen unterhalb 40°C fortgesetzt wird. Dadurch erhärtet Klebstoff, der bei einer Presstemperatur, die zwischen 150 und 220°C liegt, schmelzflüssig wurde. Nachdem die Presse geöffnet wurde, liegt ein gepresstes, im Wesentlichen fertiges Fußbodenelement aus Massivholz in der gewünschten Form vor.
1B beschreibt mehrere Sägerohlinge, die übereinandergelegt wurden. Die Schichten sind in die Figur mit c₁, c₂, c₃ ... bezeichnet. Jede Schicht c₁, c₂ ... enthält mehrere Sägerohlinge parallel und hintereinander in einem gepressten Zustand, und zwischen ihnen befinden sich Drückwerkzeuge 11, die zum Heißpressen und/oder Formen einer Verbindung und einer vertieften Nut bestimmt sind. Es ist nicht unbedingt notwendig, die endgültige Form der Längsseite des Fußbodenelements durch das Drückwerkzeug auszubilden. Weder wurde eine solche endgültige Form des gepressten Fußbodenelements in der Figur dargestellt, noch ist eine entsprechende Profilform der Drückwerkzeuge 11 dargestellt. Die Höhe H der Drückwerkzeuge 11 ist vorzugsweise genau die Höhe, die der Dicke entspricht, auf die der Dielenfußbodenrohling gepresst werden soll, um das heißgepresste Fußbodenelement 100 aus Massivholz zu formen. So wird eine Presskraft vertikal und im rechten Winkel relativ zu ihm, d. h. horizontal, erzeugt. In der horizontalen Richtung wird an die Längsseiten eine Presskraft durch die Drückwerkzeuge 11a₁ , 11a₂ angelegt, die an den Längsseiten D₁, D₂ des Fußbodenelements aus Massivholz Folgendes ausführen bzw. erzeugen: die Presswärmebehandlung, die Seitengeradheit, die gewünschte Breite, die dem Drückteil 11 des Endes entspricht, die Verbindungsnut, die Verbindungsfeder und die vertiefte Nut. Eine bevorzugte Ausführungsform ist natürlich auch die, bei der die Drückwerkzeuge 11a₁' und 11a₂' in der horizontalen Pressrichtung benutzt werden, um beide kurzen Endseiten des Sägerohlings unter Druck wärmezubehandeln und/oder durch Heißpressen zu formen.
Es wird folgende Verarbeitung vorgenommen. Die Temperatur T liegt im Bereich von 150-220°C. Der Pressdruck P liegt im Bereich von 10-15 kp/cm². Die Gesamtpressdauer H liegt im Bereich von 2-5 h.
Auf diese Weise werden alle wesentlichen und gewünschten besonderen Merkmale des Fußbodenelements hergestellt, wie zum Beispiel die Seitengeradheit der Längsseiten und eine ausreichende Wärmebehandlung von Nut-und-Feder-Verbindungsmitteln und der vertieften Nut. Damit erbringt Nachdrechseln das endgültige genaue Profil des Fußbodenelements, vorzugsweise nach dem Heißpressen.
Damit der Heißpressprozess und die Wärmebehandlung durch Pressen des Produktprofils und seiner Oberflächen in einer gewünschten Weise zum Erfolg führen, müssen die Einzelheiten des Produktprofils, des Vordrechselprofils und des Drückwerkzeugprofils auf das Produkt abgestimmt werden.
Die Anmeldung beschreibt weder mögliche Vordrechselwerkzeuge oder -profile noch detaillierte und genaue Drückwerkzeug- und Produktprofile.
In 2A ist das Fußbodenelement 100 dargestellt, das mittels eines Verfahrens, wie es in den 1A und 1B beschrieben ist, hergestellt wurde. In dem in 2A dargestellten Fußbodenelement 100 aus Massivholz wurde das Verbindungselement J₁, J₂ an den beiden Längsseiten D₁ und D₂ des Fußbodenelements aus Massivholz ausgebildet. In der in 2A dargestellten Ausführungsform sind die beiden Endseiten D₃ und D₄ ohne die Nut-und-Feder-Verbindungsmittel J₁ und J₂ dargestellt.
In 2B ist schematisch eine verdichtete und gehärtete Oberflächenschicht f in dem Fußbodenelement aus Massivholz dargestellt, wobei das Nut-und-Feder-Verbindungsmittel mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde. Mittels Wärmeerzeugung und Oberflächenerwärmung in der Heißpressphase wird die oben angesprochene verdichtete und gehärtete Schicht auf der Oberfläche des Massivholz-Fußbodenelements hergestellt, und gleichzeitig ist es möglich, die Nut-und-Feder-Verbindungsmittel J₁ und J₂ und/oder die Nuten U₁ und U₂ mit der Form der vertieften Nut U in den Längsseiten D₁ und D₂ des Massivholz-Fußbodenelements unter Verwendung der Drückwerkzeuge 11 unter Druck wärmezubehandeln und oder zu profilieren. Wenn die Presswärmebehandlung in die vorgedrechselte Verbindungsnut oder eine sonstige Nut hinein gerichtet wird, so hat das den Vorteil, dass die Grenzfläche dieser Nut gehärtet und verdichtet wird. Ungeachtet der Tatsache, ob Vordrechseln eingesetzt wird oder nicht, übernehmen Drückwerkzeuge die Bildung und/oder Presswärmebehandlung der Nut-und-Feder-Verbindungsmittel in der gewünschten Form und den gewünschten Abmessungen des im Wesentlichen fertigen Fußbodenelements. Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der Nut-und-Feder-Verbindungsmittel oder ihre Vorrohlinge während des Heißpressstufe in einen Sägerohling eingearbeitet werden, der keine vorgesägten Nuten und Verlängerungskanten für die Nut-und-Feder-Verbindung enthält. Wenn während des Heißpressens die Vorrohlinge der Nut-und-Feder-Verbindungsmittel ausgebildet werden, so werden die Nut-und-Feder-Verbindungsmittel nach dem Heißpressen durch Nachdrechseln ausgebildet und auf die endgültigen Abmessungen vertieft.
In 2C ist das Fußbodenelement 100 dargestellt, das dem Element von 2A entspricht, in der das fertige Fußbodenelement aus Massivholz durch horizontales und vertikales Heißpressen hergestellt wird, wodurch es das Nut-und-Feder-Verbindungsmittel J₁, J₂ auf allen seinen Seiten D₁, D₂, D₃ und D₄ enthält.
In 2D ist das Fußbodenelement aus Massivholz der 2C in der Richtung des Pfeils K₁ von 2C dargestellt.
In 3A ist das Fußbodenelement 100 beschrieben, das aus dem Element von 2A durch Vertiefen der Nut-und-Feder-Verbindungs-Nut J₂ auf seiner Seitenfläche ausgebildet wurde, um als eine U-förmige vertiefte Nut U₁ und U₂ zu fungieren, die einen Kanal bildet, der für die Installation des Fußbodenheizungselements notwendig ist. Hierdurch ist es bevorzugt, dass ein Querschnitt- oder Außenumfangsprofil des Fußbodenheizungselements im Wesentlichen der Form des Querschnittsprofils der vertieften Nut U entspricht, die dieses aufnimmt, wodurch die Wärmeübertragungsfläche zwischen dem Wärmeelement und der gegenüberliegenden Fläche der vertieften Nut so groß wie möglich wird. Das Heizungselement kann in einem solchen Kanal installiert werden, und das Heizungselement als solches kann ein Durchflussrohr für ein Heizungsmedium sein, zum Beispiel eine Flüssigkeit, Luft oder Gas oder ein elektrischer Widerstand. Auf diese Weise kann eine Fußbodenheizung in die Fußbodenelemente und in den daraus hergestellten Fußbodenbelag installiert und integriert werden, und die Installation in eine Basiskonstruktion kann vermieden werden.
Das in 3B beschriebene Fußbodenelement 100 wurde entsprechend aus dem Element von 2C hergestellt. Des Weiteren enthält es ein oben angesprochenes Endnut-und-Feder-Verbindungsmittel.
In 4A ist das Fußbodenelement 100 beschrieben, dem ein echtes Nut-und-Feder-Verbindungsmittel fehlt. Die Seiten des Elements sind mit einer Nut U₁, U₂ versehen, die eine Form einer vertieften Nut U aufweist.
In 4B sind Elemente 100' und 100'' gemäß 4A in nebeneinanderliegender Anordnung beschrieben. Das Zusammenfügen der Elemente erfolgt in der Weise, dass man ein Verbindungselement oder besonders bevorzugt das Heizungselement, das für diesen Zweck hergestellt wurde, in einen Kanal legt, der aus den vertieften Nuten U₂ und U₁ des Fußbodens gebildet wird. Das Heizungselement kann ein Durchflussrohr für ein Heizmedium enthalten, zum Beispiel eine Flüssigkeit, Luft oder Gas oder einen elektrischen Widerstand. Auf diese Weise wird eine Fußbodenheizung in die Fußbodenelemente und den daraus hergestellten Fußbodenbelag eingebracht und verbleibt nicht in der Fußbodenbasiskonstruktion wie im Stand der Technik, bei dem es sich um eine weniger bevorzugte Lösung handelt, insbesondere wenn Fußbodenbeläge aus Holz verwendet werden.
In 4C sind Drückwerkzeuge 11a₁ und 11a₂ beschrieben, mit denen die vertieften Nuten auf den Seiten D₁, D₂ des Elements von 4A ausgebildet und/oder unter Druck wärmebehandelt werden.
In 5A ist das Fußbodenelement 100 beschrieben, das aus Massivholz, bevorzugt aus Vollholz, durch Heißpressen hergestellt wird, wobei dieses Element ein Nut-und-Feder-Verbindungsmittel J₁, J₂ auf beiden Längsseiten D₁, D₂ des Fußbodenelements enthält, so dass es zwei Nut-und-Feder-Verbindungsmittel an jeder Längsseite gibt. In der Figur gibt es zwei Verlängerungskanten J₁ oder Einschubverbindungen auf der Längsseite D₁ und zwei Nuten J₂ oder Aufnahmeverbindungen auf der gegenüberliegenden Seite D₂. Eine solche Doppelverbindungskonstruktion bietet eine sehr stabile Verfugung. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund der geringeren Größe des Nut-und-Feder-Verbindungsmittels eine geringere Presskraft benötigt wird, um es allein durch Heißpressen auszubilden. Des Weiteren kann das Fußbodenelement aus Massivholz mit der Doppelverbindung entlang der Mittellinie y, die in 5A gezeigt ist, durchgesägt werden, so dass zwei im Wesentlichen fertige Fußbodenelemente hergestellt werden, von denen jedes eine flache nutzbare Oberfläche und Seitenflächen aus Massivholz aufweist, die durch Heißpressen verdichtetet und gehärtet werden. Des Weiteren ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der doppelte Nut-und-Feder-Verbindungselemente J₁, J₂ ausgebildet sind, so dass sich eine Seite D₁ mit einer Aufnahmeverbindung und einer Einschubverbindung jeweils und bevorzugt gegenüber anderen Einschub- und Aufnahmeverbindungen auf der anderen Längsseite D₂ befindet.
In 5B sind Drückwerkzeuge 11a₁ , 11a₂ für die Längsseite beschrieben, um doppelte Nut-und-Feder-Verbindungsmittel auszubilden und/oder um die Längsseiten D₁, D₂ des Elements gemäß 5A unter Druck wärmezubehandeln. Wie in 5B gezeigt, umfasst das Profil eines Drückwerkzeugs 11a₁ Nuten C1, C2 zum Ausbilden und/oder Presswärmebehandeln der Einschubverbindungen J₁ gemäß 5A auf einer Längsseite D₁ des Fußbodenelements 100, und das Profil des anderen Drückwerkzeugs 11a₂ umfasst Verlängerungskanten C₁₀, C₂₀ für das Ausbilden und/oder Presswärmebehandeln der Aufnahmeverbindungen gemäß 5A auf der anderen Längsseite D₂ des Fußbodenelements 100. Entsprechende Drückwerkzeuge können auch an die Enden des Sägerohlings angesetzt werden, um die Nut-und-Feder-Verbindungselemente auszubilden und unter Druck wärmezubehandeln oder heißzupressen.
Wenden wir uns wieder der in 5A gezeigten sogenannten Doppelverbindung zu. Das Massivholz-Fußbodenelement 100 gemäß 6A enthält Nuten U₁, U₂ mit der Form der vertieften Nut U, die in Richtung der Längsseiten D₁ und D₂ des Fußbodenelements 100 aus Massivholz verlaufen. Das Massivholz-Fußbodenelement enthält die doppelten Nut-und-Feder-Verbindungsmittel und vertieften Nuten und kann entlang der horizontal Mittellinie y aus 6A durchgesägt werden, so dass zwei im Wesentlichen fertige Fußbodenelemente daraus entstehen, von denen jedes eine flache nutzbare Oberfläche und die Seitenflächen aufweist, wobei dieses Holzmaterial durch Heißpressen verdichtet und gehärtet wird. Innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der die doppelten Nut-und-Feder-Verbindungsmittel J₁, J₂ so angeordnet sind, dass sich auf einer Seite D₁ die Nut und die Verlängerungskante befinden bzw. auf der anderen Längsseite D₂ die Verlängerungskante und die Nut befinden.
In 6B sind zwei Massivholz-Fußbodenelemente 100', 100'' gemäß 6A offenbart, die miteinander verbunden sind, wodurch die vertieften Nuten U₂ und U₁ der Massivholz-Fußbodenelemente 100', 100'', die nebeneinander angeordnet sind, miteinander verbunden sind und einen recht breiten Kanal bilden. Ein Durchflussrohr für ein Heizmedium, zum Beispiel Luft, Gas oder eine Flüssigkeit, oder eine elektrische Widerstandsheizvorrichtung können in dem Kanal installiert werden. Auf diese Weise wird die Fußbodenheizung im Inneren der Fußbodenelemente und des aus ihnen hergestellten Fußbodenbelages angeordnet, und die Fußbodenheizung verbleibt nicht in der Fußbodenbasiskonstruktion, wie es im Stand der Technik der Fall ist, bei dem es sich um eine weniger bevorzugte Lösung handelt, insbesondere wenn Fußbodenbeläge aus Holz verwendet werden.
In 6C sind Drückwerkzeuge 11a₁ , 11a₂ für ein Massivholz-Fußbodenelement offenbart, welches das Kanalelement gemäß 6A enthält. Das Massivholz- Fußbodenelement wurde wie die Fußbodenelemente hergestellt, die in den vorherigen Figuren des Sägerohlings beschrieben wurden, aber die Drückwerkzeuge 11 sind hier so geformt, dass sie Mittel enthalten, die eine doppelte Nut-und-Feder-Verbindung und vertiefte Nuten ausbilden und/oder sie unter Druck wärmebehandeln. Ein Drückwerkzeug 11a₁ enthält eine Kante C₃, welche die Verlängerungskanten C₁, C₂ und die beiden Nuten U₁, U₂ mit der Form der vertieften Nut U bereitstellt. Entsprechend enthält das Drückwerkzeug 11a₂ , das entlang der zweiten Längsseite des Fußbodenelements anzuordnen ist, Mittel zum Ausbilden der Kante C₃, welche die Nuten C₁₀, C₂₀ der Nut-und-Feder-Verbindung und die Nuten U₁, U₂ mit der Form der vertieften Nut U bereitstellt und/oder unter Druck wärmebehandelt. Die Drückwerkzeuge 11a₁ , 11a₂ werden durch Presskraft behandelt, die mittels einer Krafterzeugungsvorrichtung erreicht wird, wie zum Beispiel mittels eines Antriebszylinders. Des Weiteren wird das Heizen gemäß der Erfindung über die Drückwerkzeuge durch darin installierte Heizvorrichtungen 13 bewerkstelligt, so dass durch gleichzeitiges Pressen der Oberfläche und/oder der Nut und/oder der Verlängerungskante des Sägerohlings mittels des Heiz-Drück-Werkzeugs die Presswärmebehandlung für die Längsseiten D₁ und D₂ des Sägerohlings ausgeführt wird. Es ist möglich, an den Enden des Sägerohlings Drückwerkzeuge zu installieren, die das Nut-und-Feder-Verbindungsmittel, das dem Seitennut-und-Feder-Verbindungsmittel entspricht, ausbilden und unter Druck wärmebehandeln.
In 7A ist ein Massivholz-Fußbodenelement beschrieben, das durch Teilen des Fußbodenelements gemäß 2A oder den 5A und 6A hergestellt wurde, wobei dieses Element in der flachen Unterseite eine Nut U' aufweist, die während einer Nachbearbeitung ausgebildet wurde und die zusammen mit einem Basisboden einen Kanal bildet, der für die Installation eines Fußbodenheizungselements benötigt wird. Ein Durchflussrohr für ein Heizmedium, zum Beispiel eine Flüssigkeit, Luft oder ein Gas oder ein elektrischer Widerstand, kann in dem Kanal angeordnet werden. Auf diese Weise wird die Fußbodenheizung im Inneren der Fußbodenelemente und des aus ihnen hergestellten Fußbodenbelages untergebracht, und die Fußbodenheizung verbleibt nicht in der Fußbodenbasiskonstruktion, wie es im Stand der Technik der Fall ist, bei dem es sich um eine weniger bevorzugte Lösung handelt, insbesondere wenn Fußbodenbeläge aus Holz verwendet werden.
In 7B ist ein Fußbodenelement gemäß 7A beschrieben, wobei dieses Element jedoch am Ende mit einem Nut-und-Feder-Verbindungsmittel versehen ist.
Ein Fußbodenheizungselement kann direkt in einen Fußbodenbelag und nicht in die Basiskonstruktion des Fußbodenbelages installiert werden, was auch als eine Lösung für einen Fußbodenbelag verwendet wird. Somit besteht ein Fußbodenbelag, wie zum Beispiel Fußbodendielen, Parkett oder ein sonstiger Fußbodenbelag, aus Fußbodenelementen, die mit einer oder mehreren Nuten versehen sind und die miteinander verbunden werden, indem ein Fußbodenheizungselement in dem Kanal installiert wird, der sich zwischen benachbarten Längsseiten von Fußbodenelementen befinden.
Die Wärmeübertragung von dem Heizungselement im Inneren des Oberflächenbelagmaterials zum Oberflächenbelag und von dort aus weiter zur Raumluft ist effizienter und wirtschaftlicher, weil:
der Oberflächenbelag nicht in dem Maße als eine Isolierung fungiert, wie es bei Lösungen des Standes der Technik der Fall ist;
die Basiskonstruktion des Fußbodens nicht als Wärmesammler und -aussender fungiert, sondern als ein Wärmeisolator fungiert. Wärmeisolierendes und -reflektierendes Material befindet sich unter dem Oberflächenbelag und nicht unter dem Basisfußboden. Von der Basiskonstruktion werden keine Wärmeleit- und -speicherfähigkeiten verlangt. Der Bedarf an Wärmeisolierung der gesamten Fußbodenkonstruktion ist gering. Es wird weniger Wärme benötigt;
die Wärme schneller in den Raum übertragen wird. Die Reaktionsgeschwindigkeit auf einen veränderten Wärmebedarf in dem Raum nimmt zu. Hierdurch kann eine niedrigere Wassertemperatur verwendet werden. Es wird auch eine niedrigere Fußbodenoberflächentemperatur erreicht. Darüber hinaus steht auch ein höherer Wirkungsgrad für die Nutzung von Erd-, Luft- oder Sonnenwärme zur Verfügung.
Die Anmeldung enthält auch Lösungen, bei denen eine doppelte Nut-und-Feder-Verbindung, wie sie in 5A oder 6A beschrieben ist, oder eine entsprechende, sich von der Fußbodenbelagtechnologie des Standes der Technik unterscheidende, vorzugsweise doppelte Nut-und-Feder-Verbindung oder eine sonstige bevorzugte Nut-und-Feder-Verbindung, die unter Verwendung des Fußbodenheizungselements (4B) hergestellt wird, auch für einen Fußbodenoberflächenbelag wie zum Beispiel Fußbodendielen, Parkett oder andere Fußbodenbeläge verwendet wird.

Claims

Methode des Produzierens eines festen hölzernen Produktes (100. 100', 100''), vorzugsweise ein Fußbodenelement, wie eine Fußbodenplanke, Fußbodenbrett, Mitgliedsparkett, besagtes hölzernes Produkt eine obere flache Oberfläche und eine unterere flache Oberfläche, sowie Längsseiten (D₁, D₂) und Ende Seiten (D₃, D₄) hat, hingegen besagtes Produkt zuerst profiliert wird, indem man Mittel profiliert, zwecks mindestens Nut oder Raum auf eine von mindestens besagten Längsseiten bilden, dann besagte mindestens obere flache Oberfläche zusammen mit gesagt mindestens einer profilierten Längsseite besagtem hölzernem Produkt ist betätigt durch die Anwendung der Druckwerkzeuge, um eine im Wesentlichen kompakte Oberfläche und eine profilierte seitliche Schicht zu bilden heißes, die die Oberfläche ist, die verhärtet wird und im Vergleich mit dem internen Teil des besagten hölzernen Produktes dichter.
Methode entsprechend dem Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rand (J₁) oder die Nut (J₂, U', U₁, U₂), die selektiv bis eine mindestens von besagten Längsseiten (D₁, D₂) gebildet wird des besagten hölzernen Produktfreien raumes (200) selektiv: vor, nach oder während dem besagten heißen Betätigen.
Methode entsprechend dem Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verlängerung Rand (J) oder die Nur (J₂), die selektiv bis eine mindestens von besagten Ende Seiten (D₃, D₄) gebildet wird des besagten hölzernen Produktfreien raumes (200): vor, nach oder während dem heißen Betätigen.
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-3, gekennzeichnet durch besagte obere und unterere flache Oberflächen und beide Längsseiten (D₁, D₂) des besagten hölzernen Produktfreien raumes (200), der thermisch mit dem Betätigen durch besagte Druckwerkzeuge (11a₁ , 11a₂ ) behandelt wird.
Methode entsprechend dem Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlängerung Rand (J₁, J₂) und/oder die Nut (U₁, U₂) und/oder die vertiefte Nur (U) profiliert wird und/oder heißes durch besagte Druckwerkzeuge (11a₁ , 11a₂ ) betätigt.
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mindestens von besagten flachen Deckschichten des besagten hölzernen Produktfreien raumes (200) Oberfläche ist, verhärtete sich zwischen der externen Oberfläche des Verlängerung Randes (J₁, J₂) und/oder die Nut (U₁, U₂) und/oder die vertiefte Nut (U).
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (J₂) und/oder ein Verlängerung Rand (J₁) durch das heiße Betätigen mittels der Druckwerkzeuge gebildet wird (11a₁', 11a₂') zu beiden Enden (D₃, D₄) des hölzernen Produktfreien raumes (200).
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (U₁, U₂) die Form einer vertieften Nut (U) habend in beiden Längsseiten (D₁, D₂) des besagten hölzernen Produktfreien raumes (200) durch das heiße Betätigen gebildet wird.
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-8, gekennzeichnet durch die Formung auf einer Längsseite (D₁) besagtem hölzernem Produktfreiem raum, ein oder zwei Verlängerung Ränder (J₁) und auf einer zweiten Längsseite (D₂) des besagten hölzernen Produktfreien raumes, ein oder zwei Nuten (J₂).
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-9, gekennzeichnet durch die Formung einer ersten Nut (U₁) die Form einer vertieften Nut (U) habend und zwei Verlängerung Ränder (J₁) auf einer Längsseite (D₁) besagtem hölzernem Produktfreiem raum; und eine zweite Nut (U₂) die Form einer vertieften Nut (U) habend und zwei Nuten (J₂) auf der zweiten Längsseite des besagten hölzernen Produktfreien raumes.
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-10, gekennzeichnet durch das heiße Betätigen der besagten flachen Oberflächen zusammen mit besagten Längsseiten der besagten hölzernen Produkte in der Temperatur zwischen °C 150-200; und besagte hölzerne Produkte werden dann unter Druck zu °C unter 40, hingegen geschmolzene abbindene Substanzen des Holzes sich versteifen und das heiße gepreßte hölzerne Produkt das abgeschlossene hölzerne Produkt bildet, vorzuziehendes besagtes Fußbodenelement abgekühlt.
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der heiße betätigende Schritt mehrmals wiederholt wird.
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-12, gekennzeichnet, indem man erste Zylinder (140a_i ) in einer vertikalen Richtung für das Zur Verfügung stellen einer vertikalen Druckkraft anwendet, und die für das Zur Verfügung stellen zweiten Zylinder einer der horizontalen der Druckkraft Horizontalebene (130b₂ , 130b₃ ) werden verwendet, um besagte Druckwerkzeuge (11a₁ , 11a₂ , 11a₁', 11a₂') zu beeinflussen, die thermisch alle seitlichen Oberflächen behandeln und geraderichten (D₁, D₂, D₃, D₄) von besagten freien Räumen (200).
Methode entsprechend irgendwelchen von Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, das während des heißen betätigenden Schrittes, die betätigende Kraft P zwischen 10-15 kp/cm² ist, die betätigende Gesamtzeit H ist zwischen 2-5 Stunden und Temperatur T ist zwischen °C 150-200.