| Dokumentenidentifikation |
DE10254040B3 08.04.2004 |
| Titel |
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gebogener tragfähiger Bauelemente aus Holz in Leimschichtbauweise |
| Anmelder |
Redlefsen, Oluf, 19412 Nutteln, DE |
| Erfinder |
Redlefsen, Oluf, 19412 Nutteln, DE |
| Vertreter |
Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, 20354 Hamburg |
| DE-Anmeldedatum |
20.11.2002 |
| DE-Aktenzeichen |
10254040 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
08.04.2004 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
08.04.2004 |
| IPC-Hauptklasse |
B27H 1/00
|
| IPC-Nebenklasse |
B27H 7/00
|
| Zusammenfassung |
Verfahren zur Herstellung gebogener Bauelemente aus Holz in Leimschichtbauweise, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Mit Leim versehene Bretter vorgegebener Abmessungen werden an aneinanderstoßenden Enden zugfest miteinander verbunden; das so gebildete Endlosbrett wird auf einem drehbar antreibbaren Rotor zu einem mehrschichtigen Wickelkörper aufgewickelt bis zur gewünschten Dicke des Bauelements, wobei die Aufwicklung gegen eine vorgegebene Zugkraft an dem Endlosbrett erfolgt. Nach dem Aushärten des Leims wird der Wickelkörper durch Schnitte quer zu seiner Erstreckung in einzelne Bauelemente aufgeteilt.
|
| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gebogener
Bauelemente aus Holz in Leimschichtbauweise nach dem Patentanspruch 1.
Bauelemente in Holzleimschichtbauweise sind seit langem für die verschiedenen
Zwecke in Anwendung. Besonders häufig werden sie als Binder zur Erstellung von Gebäuden
verwendet.
Bei der Leimbauweise werden die einzelnen miteinander verleimten Schichten
von Brettern gebildet, die miteinander verleimt Tragteile bilden können. Bei gebogenen
Tragteilen ist erforderlich, die einzelnen Bretter in die gebogene Form zu zwingen
und dabei miteinander zu verpressen unter Zwischenschaltung einer Leimschicht. Dieses
Verfahren ist verhältnismäßig aufwendig. Insbesondere werden hohe Kräfte benötigt,
um die gebogene Form herzustellen. Eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen
Verfahrens ist in WO 91/09712 offenbart. Ein mehrschichtiges Brett mit einzelnen
Leimschichten dazwischen wird einendig eingespannt und mit Hilfe einer Walze, die
entlang einer bogenförmigen Bahn geführt ist, gegen Widerlagern, die an einzelnen
sternförmig angeordneten Speichen ausgebildet sind, zu einem Bogen geformt.
Aus DE 15 28 221 ist bekannt
geworden, Leim auf ein Endlosfurnier aufzutragen, das Endlosfurnier auf einem Grundkörper
zu einem mehrschichtigen Wickelkörper aufzuwickeln und einzelne ringförmige Holzelemente
nach dem Aushärten des Wickelkörpers durch Querschneiden zu erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von gebogenen Bauelementen in Holzleimbauweise anzugeben, das sich mit relativ einfachen
und unaufwendigen Mitteln durchführen läßt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden leistenförmige Bretter
vorgegebener Abmessungen an den anstoßenden Enden zugfest zu einem Endlosbrett miteinander
verbunden. Dies erfolgt z.B. durch einen zugfesten Formschluß der Enden der Bretter,
wobei diese vorher entsprechend gefräst oder geschnitten worden sind. Vorzugsweise
erfolgt dies über ein sogenanntes Verzinken. Schwalbenschwanzartige Abschnitte an
den Enden wirken mit komplementären schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen zusammen.
Ausnehmungen und Abschnitte werden miteinander verleimt. Auf diese Weise wird sozusagen
ein Endlosbrett hergestellt. Auf das Endlosbrett wird Leim aufgetragen. Das Endlosbrett
wird entgegen einer vorgegebenen Zugkraft auf einem drehend angetriebenen Rotor
aufgewickelt. Der Rotor weist einen oder mehrere Anlageabschnitte auf mit einer
Anlagefläche, gegen welche die erste Lage zur Anlage gebracht wird. Auf diese Weise
wird auf dem Rotor ein Wickelkörper hergestellt, wobei die Anzahl der Bretterlagen
durch die gewünschte Dicke des Bauelements vorgegeben ist. Die einzelnen Lagen sind
miteinander verleimt. Nach dem Aushärten des Leims wird der Wickelkörper quer zur
axialen Erstreckung geschnitten, und zwar in die jeweils gewünschten Segmente vorgegebener
Länge. Das Schneiden kann auf dem Rotor erfolgen. Alternativ kann der Wickelkörper
vom Rotor auch entfernt und dann aufgeschnitten werden.
Das vorderste Ende des Endlosbretts wird nach einer Ausgestaltung
der Erfindung vorzugsweise angeschrägt, so daß ein sanfter Übergang von der ersten
zur zweiten Lage ermöglicht wird. Zur Aufbringung der gewünschten Zugkraft, mit
der das Endlosbrett auf dem Rotor aufgewickelt wird, ist das vordere Ende in geeigneter
Weise am Rotor anzubringen. Es ist auch denkbar, am Umfang des Rotors bzw. an der
Außenseite der Anlagefläche, an der das vordere Ende des Endlosbretts liegt, eine
Vertiefung vorzusehen, in der das vordere Ende versenkt ist, um den Übergang zur
nächsten Lage sanfter zu gestalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist etliche Vorteile auf. Nur dort,
wo das Endlosbrett auf den Rotor gewickelt wird, ist Leim aufzubringen und ein Andruck
zu erzeugen. Dieser Andruck wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Zugkraft
aufgebracht, die relativ leicht zu regulieren ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch den Vorteil, daß schneller
aushärtende Leime verwendet werden können. Es ermöglicht auch einen leichten und
präzisen Leimauftrag mit Hilfe einer Walze oder über ein Sprühverfahren.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich mit Präzision
ein Leimholzträger Bzw. -binder herstellen, da zunächst ein geschlossener Wickelkörper
hergestellt wird. Da die aufzubringende Kraft für die Formgebung relativ gering
ist, kann auch ein relativ dickes Brett verwendet werden. Es sind daher weniger
Schichten erforderlich und damit auch weniger Leim. Außerdem ist dadurch eine Zeitersparnis
erzielt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens weist einen Rotor auf, der von einem Antriebsmotor über ein Übersetzungsgetriebe
antreibbar ist. Der Rotor braucht nur eine geringe Umdrehungsgeschwindigkeit auszuführen,
was nur über ein Übersetzungsgetriebe verwirklichbar ist. Der Rotor weist Anlageabschnitte
auf mit konvex gebogener Außenfläche derart, daß ein Endlosbrett zu einer geschlossenen
runden Kontur auf den Abschnitten aufwickelbar ist. Die bevorzugte Form ist die
Kreisform, wobei jedoch auch Abweichungen von der Kreisform möglich sind. Die Form
wird allein durch die Kontur bestimmt, welche die Außenflächen der Anlageabschnitte
annehmen. Vor dem Aufwickeln wird das Endlosbrett in geeigneter Weise beleimt. Mit
Hilfe einer geeigneten Bremse wird die erforderliche Zugkraft aufgebracht, welche
dafür sorgt, daß sich das Endlosbrett an die Kontur der Anlageabschnitte anpaßt.
Es ist denkbar, den Rotor als eine Art Rad auszubilden, dessen Umfangsfläche
die Anlagefläche bildet. Bei größeren Bindern oder Trägern hat ein solches Rad z.B.
einen Durchmesser von 15 m.
Alternativ kann das Rad oder der Radreifen aus einer Anzahl von Kreissegmenten
gebildet sein, die gegebenenfalls auch einen Abstand voneinander aufweisen und deren
konvexe Außenflächen die Anlageflächen bilden.
Um einen Wickelkörper von unterschiedlichem Innenradius zu erzeugen,
ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Segmente radial verstellbar
sind.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Rotor Speichen
auf, an denen die Anlageabschnitte angebracht sind. Die Anlageabschnitte können
auch an den Speichen in radialer Richtung in unterschiedlichen Positionen festgelegt
werden, um den Innenradius des Wickelkörpers und damit der Bauelemente zu verändern.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Rotor
eine Scheibe aufweist, und die Anlageabschnitte an einer Stirnseite der Scheibe
anbringbar sind. Zu diesem Zweck kann die Stirnseite eine Reihe von Anbringungspunkten
aufweisen, z.B. Öffnungen, um die Anlageabschnitte zu befestigen.
Um das Anlegen des Endlosbrettes auf dem Rotor bzw. an den Anlageflächen
zu verbessern, sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß dem Rotor
eine Andrückrolle zugeordnet ist.
Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, eine Bremse zu realisieren.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß die Bremse ein Rollenpaar
aufweist mit an gegenüberliegenden Seiten des Endlosbretts und vorgegebener Kraft
angreifenden Rollen, wobei mindestens einer Rolle eine Bremsvorrichtung zugeordnet
ist. Die Bremsvorrichtung soll nach Möglichkeit verstellbar sein, um die Zugkraft
variieren zu können.
Wie schon erwähnt, soll eine Endlosverbindung einzelner Bretter vorgesehen
werden, die vor dem Erstellen des Wickelkörpers vonstatten geht. Daher ist dem Rotor
eine Vorrichtung vorgeordnet, mit der z.B. eine Verzinkung und Verleimung der Bretter
durchgeführt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand in Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert werden.
1 zeigt äußerst schematisch eine erste
Ausführungsform eine Vorrichtung zur Erstellung gebogener Bauelemente nach der Holzleimbauweise.
2 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform
eines Rotors für die Vorrichtung nach der Erfindung.
3 zeigt die Stirnansicht des Rotors nach
2.
In 1 ist ein Rotor 10 in Form
eines Rades dargestellt mit einem kreisrunden Reifen 12 und Speichen
14. Das Rad wird mit Hilfe eines Motors und eines Getriebes (nicht gezeigt)
in Richtung Pfeil 16 angetrieben. Die Umfangsfläche 18 des Reifens
12 hat z.B. eine Breite von 30 cm. Sie ist außerdem mit Haltemitteln versehen,
um das vordere Ende eines sogenannten Endlosbrettes 20 vorgegebener Dicke
und Breite am Umfang festzulegen. Zu diesem Zweck kann in der Umfangs- bzw. Außenfläche
18 eine Vertiefung vorgesehen sein, in der das vordere Ende des Endlosbrettes
20 angeordnet und darin befestigt wird. Falls keine Vertiefung vorgesehen
ist, ist das vordere Ende des Endlosbrettes angeschrägt wie bei 22 dargestellt.
Das Endlosbrett setzt sich zusammen aus einer Mehrzahl von Brettern,
die Stoß an Stoß miteinander durch Verleimung verbunden sind. Zu diesem Zweck werden
die Brettenden z.B. gezinkt oder anderweitig gefräst (zugfester Formschluß), um
eine höhere Längskraft übertragen zu können. Eine derartige Beleim- und Verzinkungsvorrichtung
ist bei 24 angedeutet.
Das Endlosbrett 20 wird in Richtung Pfeil 26 vorbewegt,
wenn sein vorderes Ende am Reifen 12 festgelegt ist. Eine Anpreßrolle
28 sorgt dafür, daß das Brett gegen die Außenfläche 18 angedrückt
wird. Ein Rollenpaar 30 greift mit Rollen an gegenüberliegenden Seiten
des Endlosbretts 20 an. Dem Rollenpaar 30 ist eine nicht gezeigte
Bremsvorrichtung zugeordnet, die der vom Rotor 10 erzeugten Zugkraft einen
Bremswiderstand entgegensetzt. Dieser Bremswiderstand ist durch Pfeil
32 angedeutet.
Nahe dem Rotor 10 unterhalb des Endlosbrettes 20
ist eine Leimwalze 36 angeordnet. Sie beleimt die zugekehrte Seite des
Endlosbrettes 20, jedoch erst nachdem das Endlosbrett in einer ersten Windung
um den Reifen 12 herumgelegt ist.
Mit Hilfe der beschriebenen Anordnung wird ein kreisförmiger Wickelkörper
aus dem Endlosbrett 20 geformt, wobei die Windungen des Wickelkörpers miteinander
verleimt werden, vorzugsweise mit einem schnell aushärtenden Leim. Die Schichtdicke
des Wickelkörpers hängt von den gewünschten Abmessungen des Bauteils ab, das am
Ende gefertigt werden soll. Ist der Wickelkörper hergestellt und sind die einzelnen
Schichten fest miteinander verleimt, wird der Wickelkörper geschnitten, z.B. in
zwei Hälften oder Viertelteilen. Auf diese Weise können z.B. Binder hergestellt
werden. Der erwähnte Schneidvorgang kann auf dem Rotor 10 erfolgen oder
auch nach Abnahme des Wickelkörpers vom Rotor. Zuvor ist jedoch die Verbindung des
vorderen Endes der ersten Schicht vom Umfang des Rotors 10 zu lösen.
Mit der beschriebenen Vorrichtung erhalten die hergestellten Bauteile
einen vorgegebenen Innenradius, der dem Außenradius des Reifens 12 bzw.
der Außenfläche 18 entspricht. Es ist jedoch denkbar, den Reifen
12 nicht einteilig zu formen, sondern aus einer Vielzahl von Segmenten
zu bilden, die zwischen sich einen mehr oder weniger großen Abstand belassen. Die
einzelnen Segmente können radial verstellbar gehalten sein, um den Radius der Außenfläche
18 zu verändern. Eine Veränderung kann auch in der Weise erfolgen, daß
die Kontur der Innenseite eines derartigen Wickelkörpers einer Ellipse oder einem
Oval entspricht, wie dies bei 40 in 1 angedeutet ist.
Die einzelnen Segmente können z.B. an den Speichen 14 angebracht sein,
die in der Länge verstellbar ausgeführt sind.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform
dargestellt. Ein Rotor 50 wird von einer Scheibe 52 aus Stahl
oder Beton gebildet und ist z.B. liegend angeordnet und um die Achse 54
drehbar gelagert auf Rollen 56. Der Antrieb für die Scheibe 52
ist nicht im einzelnen dargestellt.
In 3 ist eine Draufsicht auf die Scheibe
52 dargestellt. Man erkennt ein Lochmuster, bei dem auf gleichmäßig beabstandeten
Radien radial beanstandete Löcher 56 geformt sind. In 2
sind zwei benachbarte Löcher 56 zu erkennen. Sie dienen zur Aufnahme von
Stiften 58, welche an dreieckigen Halteklötzen 60 angebracht sind.
Mit Hilfe der Stifte 58 werden die Klötze an der Scheibe 52 lösbar
gefestigt. Die Außenfläche 62 der Klötze 60 ist leicht konvex
(in Umfangsrichtung der Scheibe gesehen). Eine Vielzahl derartiger Klötze
60, ergibt wiederum eine Aufwickelmöglichkeit, wie sie auch in
1 dargestellt ist. Durch eine unterschiedliche Anordnung
der Klötze 60 läßt sich mithin der Innenradius des auf diese Weise gebildeten
Wickelkörpers variieren.
In 2 ist auch der Querschnitt des Wickelkörpers
auf dem Rotor 50 angedeutet. Er ist in 2 mit
64 bezeichnet. Man erkennt die einzelnen Schichten 66, die fest miteinander
verleimt sind. Bei 68 ist ein weiterer Wickelkörper dargestellt. Er kann
entweder die Vorstufe zum Wickelkörper 64 sein oder ein Wickelkörper von
geringerer Dicke.
Durch eine entsprechende Anordnung der Löcher 56 und der
Blöcke 60 läßt sich auch eine andere Kontur als die kreisförmige erzeugen,
z.B. die ovale Kontur 70, wie in 3 dargestellt.
Die Anordnung des Rotors 10 bzw. 50 nach
1 und 2 ist
beliebig. Da der Rotor 10 bzw. 50 einen relativ großen Durchmesser
haben muß, ist eine liegende Anordnung vorzuziehen, wie sie in 2
dargestellt ist. Eine Beschränkung hierauf ist jedoch nicht erforderlich.
|
| Anspruch[de] |
- Verfahren zur Herstellung gebogener tragfähiger Bauelemente aus Holz
in Leimschichtbauweise, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
– Herstellen eines Endlosbrettes aus leistenförmigen Brettern mit zugfest
verbundenen Stoßstellen,
– Auftragen von Leim auf das Endlosbrett,
– Aufwickeln des Endlosbrettes auf einen drehbar antreibbaren Rotor zu einem
mehrschichtigem Wickelkörper aufgewickelt bis zur gewünschten Dicke des Bauelements,
wobei die Aufwicklung gegen eine vorgegebene Zugkraft an den Brettern erfolgt und
– nach dem Aushärten des Leims wird der Wickelkörper durch Schnitte quer zu
seiner axialen Erstreckung in einzelne Bauelemente aufgeteilt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden
Enden der Bretter verzinkt und verleimt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen
Enden des ersten Brettes auf dem Rotor festgelegt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das vordere Ende des ersten Brettes angeschrägt wird.
- Vorrichtung zur Herstellung gebogener Bauelemente aus Holz in Leimschichtbauweise,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– ein Rotor (10, 50), der von einem Antriebsmotor über ein
Übersetzungsgetriebe antreibbar ist, wobei der Rotor (10, 50)
Anlageabschnitte (12, 60) mit konvex gebogener Außenfläche (18,
62) aufweist derart, daß ein Endlosbrett zu einer geschlossenen runden
Kontur auf den Anlageabschnitten (12, 60) aufwickelbar ist,
– eine dem Rotor (10, 50) vorgeordnete Beleimvorrichtung
(36), mit der das dem Rotor zugeführte Endlosbrett (20) beleimt
wird und
– eine am Endlosbrett (20) wirkende Bremse (30) zur Erzielung
einer vorgegebenen Zugkraft (32).
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor
(10) von einem Rad gebildet ist, dessen Umfangsfläche eine Anlagefläche
(18) bildet.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor
von einer Anzahl von Kreissegmenten gebildet ist, die gegebenenfalls einen Umfangsabstand
voneinander aufweisen und deren konvexe Außenflächen die Anlageflächen bilden.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente
radial verstellbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor
Speichen aufweist, an denen die Anlageabschnitte angebracht sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageabschnitte
an den Speichen in unterschiedlichen radialen Positionen festlegbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor
(50) eine Scheibe (52) aufweist und die Anlageabschnitte (60)
an einer Stirnseite der Scheibe (52) lösbar anbringbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite
der Scheibe (52) auf einer Vielzahl von Radien Aufnahmelöcher (56)
für die Anbringung der Anlageabschnitte (60) aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Rotor (10) eine Andrückrolle (28) zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremse ein Rollenpaar (30) aufweist, wobei die Rollen an gegenüberliegenden
Seiten mit vorgegebener Kraft am Endlosbrett (20) angreifen und mindestens
eine Rolle mit einer Bremsvorrichtung verbunden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Rotor (10) eine Vorrichtung (24) zum Zinken und Aneinanderleimen
der Bretter vorgeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beleimvorrichtung (36) einen schnell aushärtenden Leim verwendet.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
|
|
|