Verfahren und Einrichtungen zum Einschnitt und zur Profilierung von Trapezlamellen für Trapezlamellenbalken

Abstract

 Verfahren zur Herstellung eines Trapezlamellenbalkens (8) wobei bei Rundhölzern (1) zuerst das Heraussägen von kernbereichsbezogenen Parallelstücken (3) erfolgt, die danach entstehenden kreisabschnittförmigen Halbhölzer (2) in eine Vielzahl von Dreieckslamellen (4) aufgeteilt werden und die Dreieckslamellen (4) kernbereichsfrei sind.

Beschreibung

Stand der Technik:

[0001] Die DE 28 49 757 A1 beschreibt ein Verfahren mit Einsatz von dreieckähnlichen Lamellen zur Tafelherstellung aus verleimten Paketen, von denen die Tafeln parallel und auch quer zur Längsfaserrichtung abgesägt werden. Eine Lösung für kernbereichsfreie Lamellen und die Qualitätssicherung der Lamellenlängen (Fehlerauskappung und Keilzinkung) wird nicht aufgezeigt; insbesondere wird nicht aufgezeigt, wie dies bei unterschiedlich langen keilförmig formierten Ausgangsstücken praktiziert werden soll, denn bei unterschiedlichen Geometrien der Querschnittenden ist eine Längenkeilzinkung nicht mehr möglich.

[0002] Die WO 89/04747 beschreibt Rundholz-Radialschnitte mit wiederholtem Bezug auf den Mittelpunkt der Rundholzgeometrie und daraus ableitend die entsprechenden Einzelstückformierungen. Dieses System ist nur bei gleichmäßig runden Holzabschnitten mit genau zentrisch liegendem, kleinem Kernbereich gesunden Holzes praktikabel.

[0003] Die DE 692 26 540 T2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von gleichwinkligen, gleichseitigen Dreiecken, wobei durch die Integration von parallelen Holzteilen/Platten für die innen liegenden Dreieckspitzen ein entsprechender Abstand zum Kernbereich erzielt wird. Mit diesem Verfahren werden beliebige Paketquerschnitte zum beliebigen Aufschneiden gebildet; für die Herstellung von langen Balken ist dieses Verfahren nicht geeignet.

[0004] Die DE 196 13 237 C2 beschreibt den Beginn der Verfahrensweisen mit der Formierung des Rundholzes zu einem Oktogon, um danach die rechtwinkligen Dreieckslamellen zu erstellen. Eine Lösung für die Anlegung eines Oktogons an ovalen und krummen Abschnitten und für kernbereichsfreie Lamellen bei optimaler Ausbeute, sowie für sinnvolle Erreichung der Balkenhöhen, wird nicht aufgezeigt; und die vorgesehene Quaderbildung (ohne Keilzinkung der Dreieckslamellen) ist nur bei gleich langen Rundholzabschnitten und gleich langen Dreiecklamellen ohne Qualitätslängenkappungen möglich. Auf Qualitätslängenkappungen kann aber bei der Starkholznutzung nicht verzichtet werden. Im Übrigen hat das Verfahren mit rechtwinkligen Dreiecklamellen Ausbeutenachteile gegenüber den gleichschenkligen Dreiecklamellen.

[0005] Die DE 101 35 123 und die DE 101 54 269 sowie die DE 101 61 024, die DE 102 00 335 und die DE 102 01 527.9 zeigen Lösungen für Qualitäten bzw. für kernbereichsfreie Lamellen und variable Balkenhöhenerstellungen, und es wird auch die Vermeidung großer Mittelsenkrechten zu nicht vom Markt gefragten Lamellenbreiten beschrieben. Ferner werden Lösungen aufgezeigt, wie bei krummen/unförmigen Rundholzformen durch asymmetrische Einteilungen vorteilhaftere Sortenzuordnungen und Annäherungen zu gleichen Radial- und Tangentialstrukturen möglich sind, und wie bei Faserparallelitäten Querschnittgeometrien entstehen, und welche Werkstückführungen bei Besäumungen / Profilierungen sich vorteilhaft darstellen.

Erfindung:

[0006] Bei der erfindungsgemäßen Methode entsteht aufgrund der kernbereichsbezogene Halbholzherstellung (2) kein Ausschuss durch "Rundholzunförmigkeiten im Minusbereich", und es entstehen keine Ausbeuteunterlassungen bei "Rundholzunförmigkeiten im Plusbereich". Die beim Rundholzeinschnitt innerhalb eines Rundholzabschnitts (1) entstehenden unterschiedlich großen Dreickslamellen (4) werden jeweils optimal geformt und sind immer kernbereichsfrei.

[0007] Weil eine Vielzahl der aus unterschiedlichen Rundholzlängen unterschiedlich lang entstehenden Dreieckslamellen nach Besäumung / Trocknung / Vorhobelung zu langen Strängen (7) bis 14,00 oder 16,00 m keilgezinkt wird, sind bei den Lamellen innerhalb eines Stranges natürlich gleiche Querschnittformen notwendig; dies allerdings nicht zwingend in Übereinstimmung zum benachbarten Strang innerhalb eines Balkenquerschnitts; und weil die meist unförmigen Rundholzgeometrien und die stets außermittig liegenden Kernbereiche immer zu unterschiedlich großen Dreieckslamellen (4) innerhalb eines Rundholzes (1) bzw. eines Rundholzsegments (2) führen, kommt der Einbringung der Trapezform (6) eine besondere Bedeutung zu.

[0008] Bei dem erfindungsgemäßen System ist einbezogen, dass die Dreieckslamellenspitzen eine kernbereichsfreie Strukur aufweisen, und die Querschnittwinkel präzise angelegt sind. Demzufolge gehört zu dem erfindungsgemäßen System bei der Rundholzaufteilung zur Erreichung einer klaren Bezugsfläche zuerst das Herausschneiden eines kernbereichbezogenen Parallelstückes (3), und weil bei Starkholz ab z. B. > 30 cm Durchmesser der eigentliche Kernbereich sich nicht nur auf wenige cm beläuft, geht die Parallelstückstärke (3) weit über das hinaus, was die Branche als Kernbohle bezeichnet.

[0009] Die Parallelstückstärke (3) orientiert sich auch an den daraus zu erzeugenden Marktprodukten. Die Jahrringstrukturen der Parallelstücke führen zu hervorragenden Schnittholzqualitäten, und mit den Parallelstücknutzungen ergeben sich im Starkholzbereich gegenüber der ausschließlichen Dreiecklamellenherstellung höhere Wirtschaftlichkeiten (die Nutzung der Parallelstücke ist aber nicht Bestandteil der Patentansprüche).

[0010] Das erfindungsgemäße System führt über das Herausschneiden eines Parallelstückes zu kreisabschnittförmigen Halbhölzern (2), deren Grundflächen kernbereichsfrei sind und alle Voraussetzungen für ein toleranzenges Aufteilen bieten.

[0011] Vorausgesetzt wird immer, dass die Dreieckslamellen (4) kernbereichsfrei sind, und dies beim Einschnitt des Rundholzes (1) durch das Herausschneiden von Mittelstücken (3) erreicht wird.

[0012] In der gesamten Sägeindustrie dominiert bei den Schnittbildsetzungen das "Von-Innen-nach-Außen-Denken" mit Parallelitäten zu einer zentrischen /mittigen Längsachse. Was außen unförmig und konisch (abholzig) ist, führt zu nicht kalkulierbaren Nutzungen; meist zu so genannten Seitenbrettern, also nicht zu Hauptprodukten; dies ist keine gute Methode.

[0013] Bei dem erfindungsgemäßen System orientieren sich die Lamellenformierungen und -placierungen nicht mehr zwingend in Symmetrie eines gemeinsamen Schnittpunktes (11); und es wird "von-Außen-nach-Innen" eingeteilt.

[0014] Die Praxis bzw. der Markt fordert im wesentlichen Lamellen für sieben verschiedene Balkenbreiten (B), wobei sich ca. 75% aller Balken auf nur 3 Breiten beziehen. Bei Rundholzdurchmessern von z. B. 30 bis 50 cm ø ist es bei symmetrischer Dreieckslamellenplacierung in keiner Weise und nicht einmal annähernd möglich, die Lamellengrößen für die Balken-Schwerpunktbreiten bereitzustellen; Asymmetrie ist also - für eine hohe Ausbeute - zwingend geboten.

[0015] Die erfindungsgemäßen asymmetrischen Plazierungen (10) ermöglichen bei allen Rundholzdurchmessern - ohne Ausbeuteverluste - innerhalb eines Rundholzes eine Vielzahl langer und kurzer Mittelsenkrechtlängen (13), und somit eine Anpassung an die tatsächlich benötigten Balkenbreiten (B).

[0016] Bauaufsichtliche Zulassungskriterien und "Ü"-Kennzeichnungen machen es erforderlich, dass die Trapezlamellen (6) nach der Trocknung und vor der Längenkeilzinkung eine Qualitätsbeurteilung mit entsprechenden Längenkappungen durchlaufen. Aus den Trapezlamellengrundlängen entsteht also eine Vielzahl von Einzelstücken völlig unterschiedlicher Längen, die anschließend für Strangbildungen (7) keilgezinkt werden. Innerhalb eines Stranges können demzufolge nur Lamellenstücke mit durchgehend gleichen Querschnittprofilen (14) eingesetzt werden. Das ist "Stand der Technik". Trapezlamellen (6) für Trapezlamellenbalken (8) können also nicht längskeilartig geformt und nicht durch Längswendungen in Ebenen geschichtet werden. Zur Erreichung vorteilhafter Faserparallelitäten (16) ist es somit nicht möglich, bei der Besäumung (15) roher, dreieckähnlicher Lamellen die Besäumlinie (15) entlang der Baumaußenfläche (5) anzulegen.

[0017] Bei dem erfindungsgemäßen System zur Produktion faserparalleler Trapezlamellen (16) werden in der ersten Etappe die Trennschnitte (17) parallel zu dem Zopfdurchmesser- und Stockdurchmesser-Baumaußenflächenniveau (5) gesetzt, und innen entstehen keilartige Reststücke.

[0018] In der zweiten Etappe werden die Segmente (2) in Orientierung an fluchtungsgerechte Schenkellage (14) und übereinstimmendem Baumaußenflächenniveau (5) zu dreieckähnlichen Rohlamellen (4) aufgeteilt; die Aufteilung kann symmetrisch oder asymmetrisch erfolgen.

[0019] In der dritten Etappe erfolgt die Besäumung (15) bei exakter Übereinstimmung der Trapezschenkel (14).

[0020] Weil aufgrund der unterschiedlichsten Holzformen und der Kernbereichsunregelmäßigkeiten die verschiedensten Segmentarten (2) mit gegeneinander abweichenden Mittelsenkrechten (13) entstehen, wird die Werkstück- bzw. Segmentführung zur Rohlamellenaufteilung nicht in Orientierung an Spitzen oder Baumflächen vorgenommen, sondern erfindungsgemäß durch eine Werkstückführung (18), deren Gradzahl der Gradzahlsumme aller Einzel-Rohlamellen entspricht; und die Werkstückführung (18) ist - zur Setzung asymmetrischer Plazierungen - seitlich verschiebbar (19).

[0021] Weil der Trapezlamellenbalken (8) aus einzelnen Trapezlamellensträngen (7) besteht und die einzelnen Trapezlamellen (6) eines Stranges keine unterschiedlichen Querschnittformen aufweisen dürfen, wird die notwendige geometrische Zuordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Rohlamellen (4) vor Besäumung (15) unter einer Gradzahlführung (20) fixiert werden, und demzufolge die Besäumung (15) für die Rasterbreiten (B) gleichgroße Schenkelgeometrien (14) innerhalb einer Trapezlamelle (6) erzeugt.

[0022] Die zeichnerischen Hinweise zeigen im Einzelnen:

Fig. 1

zeigt einen Rundholzquerschnitt mit einer sich am Mittelpunkt orientierenden symmetrischen Aufteilung; diese Art wird bei den erfindungsgemäßen Methoden nicht praktiziert.

Fig. 2

zeigt Rundhölzer (1) und das Herausschneiden eines sich am Kernbereich orientierenden Mittelstückes (3) sowie die entstehenden Halbhölzer (2) und weiteren Segmente (2), die zu Dreieckslamellen (4) und in Abhängigkeiten von den Formen der Rundholzmantelflächen (5) zu Trapezlamellen (6) führen.

Fig. 3

zeigt in grafischer Darstellung, wie die Trapezlamellen (6) durch Keilzinkungen die Trapezlamellenstränge (7) und den Trapezlamellenbalken (8) bilden.

Fig. 4

zeigt eine Rundholzquerschnittaufteilung mit asymmetrischen Plazierungen (10) bei unterschiedlich großen (9) Dreieckslamellen (4) ohne gemeinsamen Schnittpunkt (11).

Fig. 5

zeigt, wie Segmente (2) durch Werkstückführungen (18), die sich bei asymmetrischen Plazierungen (10) seitlich verstellen (19), fixiert werden.

Fig. 6

zeigt, wie die Dreieckslamellen oder dreieckähnlichen Rohlamellen (4) vor der Besäumung (15) zur Erreichung längsseitig gleicher Trapezschenkelverhältnisse (14) unter einer Gradzahlführung (20) fixiert werden, um danach die Besäumlinie (15) nahe der Rundholzmantelfläche (5) so zu plazieren, dass eine möglichst große Parallelseite (12) entsteht, woraus dann die Besäumgeometrie (15) und die Mittelsenkrechte (13) und letztlich die Trapezlamellenbreite (B) entstehen.
Die in der mittleren Ansicht angedeuteten Vermessungslinien gehören nicht zu den erfindungsgemäßen Systemen.

Fig. 7

zeigt die Folge "normal"-paralleler Strukturen.

Fig. 8

zeigt die Folge, die zu der vorteilhaften "faserparallelen" Struktur (16) führt. Bei dieser Methode werden alle Trennschnitte (17) und weitere Aufteilungen auf weistgehend deckungsgleiche Rundholzmantelflächengeometrien (5) ausgerichtet.
Der "Keil", der aufgrund normaler Rundholzkonizitäten normal "außen" entsteht, wird bei faserparallelen Strukturen nach "innen" verlegt.

Fig. 9

zeigt die Überlagerungen der Baummantelfächen (5) und die sich dadurch ergebende Faserparallelität (16).

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen:

[0023] 

1

Rundhölzer

2

Rundholzsegmente /
Halbhölzer

3

Mittelstücke

4

Dreieckslamellen

5

Rundholzmantelfläche

6

Trapezlamellen

7

Trapezlamellenstränge

8

TRAPEZLAMELLENBALKEN

B

Trapezlamellen-Balkenbreite

9

unterschiedlich große Dreieckslamellen
innerhalb eines Rundholzes

10

asymmetrische Plazierung

11

Schnittpunkt
der Dreiecksschenkel

12

Parallelseiten
der Trapezlamellen

13

Mittelsenkrechte
der Trapezlamellen

14

Trapezschenkel

15

Besäumlinien
(Parallelseiten der Trapezlamellen)

16

FASERPARALLELE Strukturen

17

Trennschnitte am Rundholz

18

Werkstückführung

19

seitlich verstellbar

20

Gradzahlführung

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Holzbalkens / Trapezlamellenbalkens (8) mit aus Rundhölzern (1) und aus Rundholzsegmenten (2) herausgeschnittenen Dreieckslamellen (4) und deren Formierung zu Trapezlamellen (6) und die Bildung von Trapezlamellensträngen (7) durch Keilzinkungen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rundhölzern (1) zuerst das Heraussägen von kernbereichsbezogenen Parallelstücken / Mittelstücken (3) erfolgt, und die danach entstehenden kreisabschnittförmigen Halbhölzer (2) oder sonstigen Segmente (2) in eine Vielzahl von Dreieckslamellen (4) aufgeteilt werden, und die Dreieckslamellen (4) kernbereichsfrei sind.

2. Verfahren nach 1., dadurch gekennzeichnet, dass die gleichschenkligen Dreieckslamellen (4), bzw. dreieckähnlichen Lamellen (4) asymmetrisch (10) plaziert sind und keinen gemeinsamen Schnittpunkt (11) aufweisen.

3. Verfahren und Formen nach 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass die große Parallelseite (12) immer in unmittelbarer Nähe der Rundholzmantelfäche (5) plaziert ist, und von da aus die Trapezlamellenmittelsenkrechte (13) zur Balkenbreite (B) angelegt wird.

4. Verfahren und Formen nach 1. bis 3., dadurch gekennzeichnet, dass Trapezlamellen (6) mit verschiedenen Mittelsenkrechtlängen (13) innerhalb eines Holzsegments (2 / 9) plaziert werden.

5. Verfahren und Formen nach 2. bis 4., dadurch gekennzeichnet, dass sich die Besäumlinien (15) zur Herstellung der Trapezlamelle (6) an übereinstimmender Schenkellage (14) orientieren.

6. Verfahren und Einrichtungen für die Formierungen nach 2. bis 5., dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlamellen (4) vor Besäumung (15) unter einer Gradzahlführung (20) fixiert werden, und die Besäumung /Profilierung (15) gleich große / symmetrische Schenkelgeometrien (14) in verschiedenen Rasterbreiten (B) - und verschieden große Parallelseiten (12) - erzeugt.

7. Verfahren und Formen nach 2. bis 6., dadurch gekennzeichnet, dass die dreieckähnlichen Rohlamellen (4) in der Längsrichtung deckungsgleiche Querschnitte mit Übereinstimmungen von Baumaußenflächen (5) und Trapezschenkeln (14), und somit Faserparallelität (16), aulweisen.

8. Verfahren und Einrichtungen für die Formierungen nach 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückführung (18) hinsichtlich der Aufnahmegradzahl (20) verstellbar und seitlich (19) - für asymmetrische (10) Plazierungen - verschiebbar ist.

Zeichnung