Verfahren zur Herstellung von Tragriegeln, Profilen, Balken und dgl. aus gepressten pflanzlichen Kleinteilen

Abstract

 Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung von als Balken einsatzfähigen Profilen aus mit Bindemittel vermischten Holzkleinteilen (Spänen), und zwar als Zusatz zur Lehre des Patentes .... (Patentanmeldung 32 27 074.7-25). Danach werden innenseitig beleimte brettförmige Streifen (19, 20) vorwiegend aus Naturholz in den Hohlraum (9) an einander gegenüberliegende Preßstempel (10, 11) eingelegt, welche das Füllgut (21) begrenzen und über die der Preßdruck der Preßstempel (10, 11) auf das Füllgut (21) ausgeübt wird. Dies hat zur Folge, daß die brettartigen Streifen (19, 20) sich fest mit den Kleinteilen verbinden und eine die Biegesteifigkeit des Profils (1) wesentlich erhöhende Beplankung bilden. Außerdem wird die Verwindungssteifigkeit erhöht, weil die Verbindungsfläche (23) zwischen den Streifen (19, 20) und den gepreßten Kleinteilen uneben, insbesondere gewölbt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Tragriegeln, Profilen, Balken oder dgl. aus gepreßten pflanzlichen Kleinteilen entsprechend den im Oberbegriff des Hauptanspruches aufgeführten Merkmalen.

[0002] Mit der DE-OS 32 27 074 wird ein Verfahren zur Herstellung von Tragriegeln, Profilen, Balken und dgl. vorgeschlagen, wonach die mit Bindemittel versetzten Kleinteile, insbesondere Holzspäne, in einen von vier Preßstempeln gebildeten Hohlraum eingefüllt werden. Diese Preßstempel werden in einer bestimmten Reihenfolge gegeneinander zum Verdichten des Gemenges in Preßstellung gebracht, wobei die Häufigkeit der Preßvorgänge in das Ermessen des Fachmannes gestellt ist, je nachdem, welches Erzeugnis hergestellt werden soll. Entscheidend erscheint eine Nachverdichtung in vertikaler Richtung unter Aufrechterhaltung des auf die Seitenflächen einwirkenden Preßdruckes, um erst daraufhin die Aushärtung des Preßlinges unter Aufrechterhaltung des Preßdruckes durchzuführen.

[0003] Mit diesem Verfahren können Profile, beispielsweise im I-Querschnitt, aus Holzkleinteilen hergestellt werden, deren Biegefestigkeit gegenüber gleichgroßen Profilen aus gewachsenem Holz mindestens ebenbürtig sind.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu entwickeln, )welche die Biegefestigkeit bzw. Tragkraft solcher Profile, gleichgültig welchen Querschnitt sie haben, noch weiter steigern sollen. Ausgehend von der DE-OS 32 27 074 wird die gestellte Aufgabe der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst.

[0005] Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß man den Preßdruck derjenigen Preßstempel, die in der Hauptbelastungsrichtung des zu erzeugenden Gegenstandes wirken, nicht unmittelbar auf den zu pressenden Körper einwirken läßt, sondern über brettförmige Streifen, die nach geeigneter Vorbehandlung mit Klebstoff oder ähnlich wirkenden Materialien die Eigenschaft haben, einerseits den Preßdruck zu übertragen und andererseits sich fest mit dem zu verpressenden Gemisch aus Kleinteilen pflanzlicher Art zu verbinden.

[0006] Die günstigste Reihenfolge für die erfindungsgemäße Preßtechnik ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 2.

[0007] Darüber hinaus schließt aber die Erfindung nicht aus, daß die nach dem Hauptanspruch eingesetzten brettförmigen Streifen entsprechend dem Merkmal der Figur 3 auch mit den Außenflächen des Profilsteges verbunden werden können, um beispielsweise durch diese Art der Verbindung die Knicksteifigkeit des zu erzeugenden Profiles, damit aber auch die Biegesteifigkeit, zu erhöhen. Die Erfindung geht auch so weit, anstelle der einen Beplankung auch die andere oder umgekehrt bzw. beide gemeinsam vorzusehen.

[0008] Schließlich sieht die Erfindung vor, entsprechend dem Merkmal des Anspruches 4 zwei- oder mehrschichtige brettförmige Streifen zur Beplankung zu verwenden. Es kann sich hierbei um Lamellen oder hinsichtlich ihrer Wandstärke unterschiedliche Streifen handeln, die durchaus auch aus unterschiedlichen Material/bestehen können. Gegenstand der Erfindung ist außerdem das durch das Verfahren herstellbare Erzeugnis, welches sich gegenüber dem vom Verfahren zu erwartenden unmittelbaren Erzeugnis dadurch unterscheidet, daß die Verbindungsfläche zwischen dem gepreßten, aus Kleinteilen bestehenden Profilkörper und den brettförmigen Streifen uneben ausgebildet ist, wobei diese Unebenheit in Richtung zum Profilkörper vorspringend gewölbt sein kann.

[0009] Wenn man nämlich beispielsweise Naturholzbretter zur Beplankung vorsieht, dann ist verständlich, daß diese Naturholzbretter unter dem Preßdruck der auf sie einwirkenden Preßstempel sich selbst verformen. Uberraschenderweise geschieht dies in der Richtung, daß die Bretter in ihrem Randbereich sich verdichten, sich aber im Mittelbereich eher hinsichtlich ihrer Wandstärke vergrößern. Dadurch ergibt sich bei ebener Außenfläche eine konvex zum Preßkörper sich erstreckende Verbindungsfläche.

[0010] Diese unebene Verbindungsfläche hat den Vorteil, daß die brettförmigen Streifen gegenüber dem gepreßten Profilkörper aus Kleinteilen nicht nur über das eingebrachte Bindemittel,sondern auch über die konvexe Verbindungsfläche eine formschlüssige Verbindung mit dem aus Holzteilen bestehenden gepreßten Profilkörper eingehen. Die brettförmigen Streifen erhöhen damit nicht nur die Trag- bzw. Biegefestigkeit des hergestellten Profiles,sondern auch die Verwindungssteifigkeit.

[0011] Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 bis 6: Vertikalschnitte durch ein Preßwerkzeug in verschiedenen Arbeitsstufen,

Fig. 7: einen Vertikalschnitt durch ein im Gurtbereich beplanktes Profil,

Fig. 8: einen Querschnitt durch ein Profil mit aus mehreren Schichten bestehenden brettförmigen Streifen und

Fig. 9: einen Vertikalschnitt durch ein im Gurt- und Stegbereich beplanktes Profil.

[0012] Mit dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Preßwerkzeug sollen Tragriegel, Profile, Balken 1 und dgl. gem. Fig. 7, 8 und 9 hergestellt werden, die im wesentlichen einen Steg 3 und damit verbundene Gurte 2 aufweisen.

[0013] Das Verformungswerkzeug wird durch die Preßstempel 10, 11, 12, 13 gebildet, die entlang der Führungen 14 bewegbar sind und zwischen sich den Hohlraum 9 einschließen.

[0014] Im Ausführungsbeispiel sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen:

Bei der Stellung nach Fig. 1 befinden sich die seitlichen Preßstempel 12, 13 in zurückgefahrener Position. Der obere Preßstempel 10 (vgl. Figur 3) ist so weit zurückgezogen, daß das Füllgut 21 (vgl. Figur 3) in den Hohlraum 9 eingeschüttet werden kann. Der untere Preßstempel 11 befindet sich ebenfalls in zurückgezogener Position. Auf dessen Oberfläche wird ein brettförmiger Streifen 19 aufgelegt, welcher der Länge und der Breite des Hohlraumes 9 entspricht und mit dem Preßstempel 11 bewegt werden kann. Dieser brettförmige Streifen 19 kann aus verschiedenen Materialien, z.B. aus druckübertragungsfähigem Material wie Naturholz, faserverstärkte Kunststoffschicht und dgl. bestehen. Dieser Streifen 19 ist außerdem innenseitig, d.h. an der dem Hohlraum 9 zugekehrten Seite mit einer Be_- schichtung aus Leim und/oder Kunstharz versehen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Naturholzbretter für solche Streifen 19 zu verwenden. Wesentlich ist, daß die Festigkeit dieser Streifen 19 so groß sein muß, daß sie den Preßdruck des Preßstempels 11 übertragen können, ohne selbst über ein bestimmtes Maß hinaus deformiert zu werden.

[0015] In der Stellung gem. Fig. 2 ist gezeigt, daß in den Hohlraum 9 das Füllgut 21 geschüttet ist, welches bevorzugt aus mit Bindemitteln vermischten Holzkleinteilen besteht. Es ist aber auch möglich, andere pflanzliche Kleinteile, wie z.B. gehäxeltes Stroh und dgl, zu verwenden. Diese Dosierung und die Beleimung dieser Kleinteile ist dem Stand der Technik zuzurechnen und bedarf daher keiner Erläuterung.

[0016] Gemäß der Stellung in Figur 3 ist auf das Füllgut 21 ein weiterer brettförmiger Streifen 20 aufgelegt worden, gegen den der obere Preßstempel 10 einwirkt. Beide Preßstempel 10, 11 werden nun in vertikaler Richtung zur Vorverdichtung des Füllgutes 21 so weit bewegt, bis die in Figur 4 gezeigte Stellung erreicht ist. Der Druck der Preßstempel 10, 11 ist dabei über die brettförmigen Streifen 19, 20 auf das Füllgut 21 übertragen worden. Bei der in Figur 4 gezeigten Stellung können nun die Preßstempel 10, 11 gelüftet werden, bevor die seitlichen Preßstempel 12, 13 gegeneinander bewegt werden und dabei den Steg 3 des Profiles 1 (vgl. Fig. 7) bilden. Diese seitlichen Preßstempel 12, 13 verbleiben in der in Figur 5 gezeigten Preßendlage, wenn gemäß Figur 6 die anderen Preßstempel 10, 11 zur Nachverdichtung nochmals gegeneinander bewegt werden und die in Figur 6 gezeigte Endlage erreichen.

[0017] Die geschilderten Preßbewegungen können wiederholt werden. Auch wird sich eine Struktur der Kleinteile in den Gurt- und Stegbereichen im Sinne der Lehre der eingangs erwähnten Druckschrift ergebeno

[0018] Wenn man beispielsweise von Holzbrettern für die brettförmigen Streifen 19, 20 ausgeht, wird sich im fertiggepreßten Zustand eine unebene Verbindungsfläche 23 zwischen den Streifen 19, 20 einerseits und dem Profilkörper 24 aus den gepreßten Kleinteilen ergeben. Diese unebene Verbindungsfläche 23 entsteht speziell im letzten Nachpreßvorgang gemäß Figur 6, indem das Naturholz unter dem hohen Preßdruck aufgrund der gegebenen Widerstände der Führungen 14 und der seitlichen Preßstempel 12, 13 im mittleren Bereich den Preßdruck unter gleichzeitiger Verformung überträgt, wohingegen die brettförmigen Streifen 19,20 im Randbereich eher eine Quetschung erfahren. Das Schnittbild des so hergestellten Verbundprofiles zeigt außenseitig glatte brettförmige Streifen 19, 20, die aber innenseitig entsprechend der Struktur der Streifen in Richtung zum Profilkörper 24 mehr oder weniger gewölbt sind. Diese Wölbung hat zur Folge, daß die brettförmigen Streifen 19, 20 nicht nur eine erhebliche Erhöhung der Biegesteifigkeit der Profile, sondern auch der Verwindungssteifigkeit bedingen, weil Formschlußverbindung zufolge der Wölbung gegeben ist.

[0019] Im Beispiel der Figur 8 ist gezeigt, daß die einzelnen brettförmigen Streifen 19, 20 aus zwei oder mehr Schichten 25, 26 bestehen können, die vorher miteinander verleimt worden sind. Bei solchen Schichten 25, 26 wird sich natürlich eine geringfügigere Wölbung der Verbindungsfläche 23 ergeben.

[0020] Im Beispiel der Figur 9 ist gezeigt, daß außer den preßförmigen Streifen 19, 20 auch noch die Seitenfläche des Steges 3 überdeckende brettförmige Streifen 22 verwendet werden können, die folglich durch die seitlichen Preßstempel 12, 13 beim Preßvorgang gemäß Figur 5 in eine feste Verbindung mit den den Steg 3 bildenden Kleinteilen gebracht werden. Hierbei ist es dem Fachmann überlassen, die Randbereiche der seitlichen Preßstempel 12, 13 auch so auszubilden, daß die brettförmigen Streifen 22 gewissermaßen in den Steg 3 eingebettet sind und von dort der Übergang zum Gurt 2 stufenlos erfolgt.

[0021] Es liegt auf der Hand, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Profile anderen Querschnittes, z.B. U-Z-L-Profile, hergestellt werden können, so daß sich die Erfindung nicht auf die Darstellung der Ausführungsbeispiele beschränkt.

Stückliste

[0022] 

1 Tragriegel, Profil, Balken und dgl.

2 Gurt

3 Steg

4 -

5 -

6 -

7 -

8 -

9 Hohlraum

10 Preßstempel

11 Preßstempel

12 Preßstempel

13 Preßstempel

14 Führung

15 -

16 -

17 -

18 -

19 brettförmiger Streifen

20 brettförmiger Streifen

21 Füllgut

22 brettförmiger Streifen

23 Verbindungsfläche

24 Profilkörper

25 Schicht

26 Schicht

Ansprüche

1) Verfahren zur Herstellung von Tragriegeln, Profilen, Balken und dgl. aus gepreßten, mit Bindemitteln vermischten pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, mit einem zur Anwendung als biegesteifer Balken geeigneten Querschnitt, beispielsweise in Form eines I-Profiles, bei dem die Kleinteile in einen von mehreren Preßstempeln gebildeten HoMraum eingefüllt werden, worauf zunächst die dem Gurtbereich zugeordneten Preßstempel und danach die den Seitenflächen zugeordneten Preßstempel gegeneinander zum Verdichten des Gemenges, ggf. wiederholt, in Preßstellung gebracht werden, und daß daraufhin eine Nachpressung der Gurtbereiche unter Aufrechterhaltung des auf die Seitenflächen einwirkenden Preßdruckes erfolgt, bevor der Preßling unter Warmeeinwirkung und Aufrechterhaltung des Preßdruckes ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum zwischen die Preßstempel mindestens eine, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende, brettförmige Streifen aus druckübertragungsfähigem Material, z.B. Naturholz, faserverstärkten Kunststoffschichten oder dgl. mit einer Leim- und/oder Kunstharzbeschichtung versehen eingelegt werden, welche die Kleinteile zwischen sich begrenzen, und daß der Preßdruck über dieses Schichten auf die Kleinteile ausgeübt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein brettförmiger Streifen auf den die Bodenfläche des Hohlraumes bildenden Preßstempel aufgelegt, danach der Hohlraum mit den Kleinteilen gefüllt und schließlich der zweite brettförmige Streifen auf die Füllung aufgesetzt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichn e t, daß auch die Außenflächen des Profilsteges mit brettförmigen Streifen beplankt werden.

4) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrschichtige brettförmige Streifen zur Beplankung verwendet werden.

5) Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellter biegesteifer Balken, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche zwischen den gepreßten, aus Kleinteilen bestehenden Profilkörper und den brettförmigen Streifen uneben ausgebildet ist.

6)Balken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche in Richtung zum Profilkörper vorspringend gewölbt ausgebildet ist.

Zeichnung