AT524397B1

AT524397B1 - Leichtbauelement

Info

Publication number: AT524397B1
Application number: ATA50902/2020A
Authority: AT
Inventors: Schmidt Michael
Original assignee: Schmidt Michael
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2022-07-15
Also published as: AT524397A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leichtbauelement (1) umfassend eine im Wesentlichen ebene erste Lage (11) und eine mit der ersten Lage (11) verbundene, insbesondere verklebte, zweite Lage (12), wobei die zweite Lage (12) zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten (21, 22) gerafft ist, wobei zumindest eine der ersten Falten (21) einen Scheitel (2) und mindestens eine mit einer Flanke (4) einer benachbarten ersten Falte (21) verbundene, insbesondere verklebte, Flanke (3) aufweist, und zumindest eine der zweiten Falten (22) einen Scheitel (5) und mindestens eine mit einer Flanke (7) einer benachbarten zweiten Falte (22) verbundene, insbesondere verklebte, Flanke (6) aufweist, und wobei die zweite Lage (12) an den Scheiteln (2) ihrer ersten Falten (21) oder an einer ihrer quer zu den Falten (21, 22) verlaufenden Stirnseiten (10) mit der ersten Lage (11) verbunden, insbesondere verklebt, ist, wobei die zweite Lage (12) an den Scheiteln (2) ihrer ersten Falten (21) mit Lagenverbindern (8) mit der ersten Lage (11) verbunden ist, wobei die Lagenverbinder (8) Gratleisten sind. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Leichtbauelements (1).

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Leichtbauelement umfassend eine im Wesentlichen ebene erste Lage und eine mit der ersten Lage verbundene, insbesondere verklebte, zweite Lage. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leichtbauelements.

[0002] Um Leichtbauelemente zu erzielen, ist es beispielsweise aus der DE 10 2008 022 805 A1 bekannt, zickzack- oder sinusförmige Wellfurniere herzustellen und beidseitig, d. h. an den Wellenbergen und den Wellentälern mit jeweils einer Furnier- oder einer Sperrholzplatte zu verkleben. Auf diese Weise ist ein leichteres Bauelement insbesondere aus Holz erzielbar, welches auch eine gute - wenn auch im Vergleich zu Vollholz geringere - Biege- und Torsionssteifigkeit erreicht und stärker auf Druck elastisch verformbar ist; bei höherer Druckbelastung versagt diese Struktur jedoch dauerhaft, da die aufgrund der Zickzack- oder Sinusform gegeneinander schrägstehenden Flanken der Wellen irreversibel knicken. Infolgedessen nehmen auch Biege- und Torsionssteifigkeit wesentlich ab, sodass ein solches Leichtbauelement die üblichen Anforderungen nicht erfüllen kann.

[0003] Aus der EP 3 037 600 B1 ist ein Holz-Leichtbauelement bekannt, bei welchem mehrere in Wellen geschnittene Furnierlagen übereinander zu einem Stapel verklebt sind, in welchem Stapel die Wellenschnittrichtungen zweier benachbarter verklebter Furnierlagen jeweils zueinander rechtwinkelig stehen; an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des Wellfurnierstapels ist jeweils eine plane Holzlage mit dem Stapel verklebt. Auf diese Weise lassen sich Leichtbauelemente großer Dicke und Festigkeit herstellen; die Wahrscheinlichkeit eines Knickens der Wellen ist so reduziert. Jedoch ist aufgrund der beim Schneiden nur geringen erzielbaren Wellenform das Verhältnis von Holzwerkstoff zu Leerraum insgesamt nicht sehr günstig, sodass gegenüber Vollholz nur wenig Gewicht eingespart wird. Würde man andererseits die Furniere in stärkere Wellenform schneiden, so erhielte jedes Furnier beim Schneiden infolge der meist als Jahresringe sichtbaren Dichteschwankungen im Holz in sich wechselnde Festigkeit, was die Gesamtfestigkeit eines solchen Leichtbauelements deutlich und in unvorhersehbarer Weise beeinträchtigt.

[0004] Außerdem zeigen die AT 522567 A4 ein Leichtbauelement aus Holz, die EP 0034453 A1 einen starrer mehrröhrenförmigen Konstruktionsgegenstand, umfassend eine Anordnung hohler röhrenförmiger Zellen mit steifen Wänden, und die US 2556011 A eine Strukturplatte mit einem zellenförmigen Zwischenkörper.

[0005] Es sind auch Bauelemente aus Vollholz oder mehrlagige Elemente bekannt, wie z. B. Sperrholz-, Schichtholz-, Furnierstreifenholz- oder Leimbinderelemente. Dabei werden zumindest zwei, meist drei oder mehr Lagen gleicher oder unterschiedlicher Holzfaserrichtungen und/oder Holzarten miteinander verklebt, z. B. verleimt. Jedoch weisen alle diese Bauelemente ein zu groBes Gewicht auf und sind daher nicht als Leichtbauelement geeignet.

[0006] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen der Nachteile des Standes der Technik zu lindern oder zu vermeiden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Leichtbauelement zu schaffen, welches eine hohe Biegesteifigkeit, Torsionssteifigkeit und/oder Druckbelastbarkeit mit einem geringen Gewicht kombiniert. Weiters soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, mit dem ein solches Leichtbauelement einfach herzustellen ist.

[0007] Dies wird erzielt durch ein Leichtbauelement wie eingangs angeführt, wobei

die zweite Lage zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten gerafft ist, wobei

zumindest eine der ersten Falten einen Scheitel und mindestens eine mit einer Flanke einer benachbarten ersten Falte verbundene, insbesondere verklebte, Flanke aufweist, und

zumindest eine der zweiten Falten einen Scheitel und mindestens eine mit einer Flanke einer benachbarten zweiten Falte verbundene, insbesondere verklebte, Flanke aufweist, und wobei

die zweite Lage an den Scheiteln ihrer ersten Falten oder an einer ihrer quer zu den Falten verlaufenden Stirnseiten mit der ersten Lage verbunden ist, wobei

die zweite Lage an den Scheiteln ihrer ersten Falten mit Lagenverbindern mit der ersten Lage verbunden ist, wobei die Lagenverbinder Gratleisten sind.

[0008] Weiters wird die oben angeführte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zu Herstellung eines Leichtbauelements nach einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Vorsehen einer im Wesentlichen ebenen ersten Lage; - Vorsehen einer mit der ersten Lage verbundenen zweiten Lage, wobei die zweite Lage zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten gerafft ist, wobei zumindest eine der ersten Falten einen Scheitel und mindestens eine mit einer Flanke einer benachbarten ersten Falte verbundene, insbesondere verklebte, Flanke aufweist und zumindest eine der zweiten Falten einen Scheitel und mindestens eine mit einer Flanke einer benachbarten zweiten Falte verbundene, insbesondere verklebte, Flanke aufweist, und wobei die zweite Lage an den Scheiteln ihrer ersten Falten oder an einer ihrer quer zu den Falten verlaufenden Stirnseiten mit der ersten Lage verbunden ist, wobei die zweite Lage an den Scheiteln ihrer ersten Falten mit Lagenverbindern mit der ersten Lage verbunden ist, wobei die Lagenverbinder Gratleisten sind.

[0009] Dadurch ergibt sich quer zu den Falten ein etwa mäanderförmiger Verlauf der zweiten Lage mit ähnlichen Krümmungsradien ihrer ersten und zweiten Falten. Die miteinander verbundenen Flanken der ersten und zweiten Falten, wobei benachbarte erste Falten und zweite Falten zusätzlich jeweils untereinander an den Flanken verklebt sind, sodass jede Falte mit bis zu vier weiteren Falten verbunden ist, bewirken eine hohe Stabilität, Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit des Leichtbauelements. Ein Knicken der Flanken der ersten und zweiten Falten unter Druckbelastung ist weitgehend ausgeschlossen, da sich die ersten und zweiten Falten dauerhaft aneinander abstützen, was zu besonders hoher Drucksteifigkeit führt. Das Leichtbauelement ist besonders leichtgewichtig und entweder als ebene oder im Wesentlichen ebene, d. h. geringfügig gewölbte, Platte herstellbar. Es kann mit gleichartigen Leichtbauelementen - auch nachträglich kombiniert werden, z. B.

indem zwei Leichtbauelemente an ihren ersten Lagen miteinander verbunden, insbesondere verklebt, werden,

indem die erste Lage eines Leichtbauelements mit der zweiten Lage eines anderen Leichtbauelements verbunden, insbesondere verklebt, wird, oder

indem die zweiten Leichtbauelemente an ihren zweiten lagen miteinander verbunden, insbesondere verklebt, werden.

[0010] Die ersten und die zweiten Falten wechseln einander entlang der zweiten Lage ab. Somit weist die zweite Lage abwechselnd im Wesentlichen entgegengesetzte Krümmungen auf. Die ersten und zweiten Falten können durch kontinuierliche Krümmungen oder durch streckenweise gerade und streckenweise gekrümmte Abschnitte gebildet sein. Bevorzugt weisen zumindest zwei erste Falten im Querschnitt denselben Verlauf auf. Bevorzugt weisen zumindest zwei zweite Falten im Querschnitt denselben Verlauf auf. Bevorzugt weist im Querschnitt zumindest eine erste Falte den gleichen (gespiegelten) Verlauf zu einer zweiten Falte auf. Vorzugsweise sind mehrere der ersten Falten mit den Flanken beidseits des Schenkels jeweils mit dem Schenkel einer benachbarten ersten Falte verbunden. Vorzugsweise sind mehrere der zweiten Falten mit den Flanken beidseits des Schenkels jeweils mit dem Schenkel einer benachbarten zweiten Falte verbunden. Bevorzugt weist die zweite Lage zumindest drei (benachbarte) erste Falten und zumindest drei (benachbarte) zweite Falten auf, wobei jeweils die mittlere der drei ersten bzw. zweiten Falten an ihren Schenkeln jeweils mit den benachbarten anderen (d. h. linken und rechten) ersten bzw. zweiten Falten verbunden ist. Die erste Lage bildet insbesondere einen Obergurt und die zweite Lage einen Steg. Die Falten bilden insbesondere im Querschnitt Omega-Profile, deren Schenkel sich berühren. Die Ausrichtung der ersten und zweiten Falten der zweiten Lage, die insbesondere einen Steg bildet, kann senkrecht oder waagrecht sein. Die Ausrichtung der Falten kann quer zur Längserstreckungsrichtung des Leichtbauelements oder parallel zur Längserstreckungsrichtung

des Leichtbauelements sein. Vorzugsweise weist das Leichtbauelement weitere Stege auf, die gleich wie die zweite Lage ausgeführt sind.

[0011] Es ist bevorzugt, wenn die erste Lage Holz, vorzugsweise ein Furnier, ein Wood-PlasticComposite und/oder Holzbeton, aufweist oder daraus besteht. Die erste Lage weist vorzugsweise auf oder besteht vorzugsweise aus:

a.) Massivholz, insbesondere Schnittholz,

b.) (insbesondere verklebte) Schnittholzlagen (beispielsweise Brettschichtholz),

c.) Furnierschichtholz,

d.) Spanstreifenholz,

e.) Massivholz und Spanstreifenholz (insbesondere vergleichbar einem Hybridträger),

f.) Furniersperrholz (wobei vorzugsweise die mindestens zwei Schichten einen je nach gewünschten Materialeigenschaften bezüglich deren Faserrichtungen Winkel von null bis neunzig Grad aufweisen), und/oder

g.) andere Materialien, wie beispielsweise Beton.

[0012] Es ist vorteilhaft, wenn die zweite Lage Holz aufweist oder aus Holz besteht. Die zweite Lage weist vorzugsweise auf oder besteht aus:

a.) Massivholzleisten, die insbesondere derart s-förmig ausgebildet sind, dass sie ein einlagiges Omega Profil ergeben,

b.) Massivholzleisten, die insbesondere derart s-förmig ausgebildet sind, dass sie ein mehrlagiges Omega Profil ergeben,

c.) zumindest eine Furnierschicht,

d.) mindestens zwei Furnierschichten, die insbesondere parallele Faserrichtung aufweisen,

e.) mindestens zwei Furnierschichten, wobei insbesondere die mindestens zwei Schichten je nach gewünschten Materialeigenschaften bezüglich deren Faserrichtungen einen Winkel von null bis neunzig Grad aufweisen,

f.) zumindest eine Schicht aus Holzfaserwerkstoff,

g.) Holzverbundwerkstoff, beispielsweise Wood-Plastic-Composites, Sandwichelementen und/oder Holzbeton, und/oder

h.) Materialkombinationen (bspw. innen Spanstreifenholz, außen Furnier)

Die zweite Lage kann mehrschichtig sein und in einer ihrer Erstreckungsrichtungen variierende Stärken aufweisen.

[0013] Es ist vorteilhaft, wenn die zweite Lage Furnierschichtholz, Furniersperrholz und/oder Furnierstreifenholz aufweist, bei dem vorzugsweise

mindestens zwei Schichten eine parallele Faserrichtung aufweisen, und/oder

mindestens zwei Schichten des Furnierschichtholzes die gleiche Holzart oder verschiedene Holzarten aufweisen, und/oder

zumindest eine der mindestens zwei Schichten in Richtung ihrer Längserstreckungsrichtung und/oder ihrer Quererstreckungsrichtung eine veränderliche Stärke aufweist.

[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Leichtbauelement eine zur ersten Lage im Wesentlichen parallele ebene dritte Lage auf, mit welcher die zweite Lage an den Scheiteln ihrer zweiten Falten oder an einer anderen ihrer quer zu den Falten verlaufenden Stirnseiten verbunden, insbesondere verklebt, ist. Die dritte Lage bildet vorzugsweise einen Untergurt. Mit diesem kann die Stabilität des Leichtbauelements verbessert werden.

[0015] Es ist vorteilhaft, wenn die dritte Lage Holz, vorzugsweise ein Furnier, ein Wood-PlasticComposite und/oder Holzbeton, aufweist oder daraus besteht. Die dritte Lage weist vorzugsweise auf oder besteht vorzugsweise aus:

a.) Massivholz, insbesondere Schnittholz,

c.) Furnierschichtholz,

d.) Spanstreifenholz,

e.) Massivholz und Spanstreifenholz (insbesondere vergleichbar mit einem Hybridträger),

f.) Furniersperrholz (wobei vorzugsweise die mindestens zwei Schichten, einen je nach gewünschten Materialeigenschaften bezüglich deren Faserrichtungen Winkel von null bis neunzig Grad aufweisen), und/oder

g.) andere Materialien, wie beispielsweise Beton.

[0016] Es ist vorgesehen, dass die zweite Lage an den Scheiteln ihrer ersten Falten mit Lagenverbindern mit der ersten Lage verbunden ist. Als Lagenverbinder sind Gratleisten. Vorzugsweise steht ein Lagenverbinder dabei zumindest teilweise in die erste Lage und in die zweite Lage. Vorzugsweise ist die zweite Lage an den Scheiteln ihrer zweiten Falten mit Lagenverbindern mit der dritten Lage verbunden. Wenn die zweite Lage an einer der Seitenflächen ihrer Falten mit der ersten Lage verbunden ist, ist es vorteilhaft, wenn die eine der Seitenflächen der Falten der zweiten Lage mit Lagenverbindern mit der ersten Lage verbunden ist. Wenn die zweite Lage an einer der Seitenflächen (gegenüberliegend der ersten Lage) ihrer Falten mit der dritten Lage verbunden ist, ist es vorteilhaft, wenn die eine der Seitenflächen der Falten der zweiten Lage mit Lagenverbindern mit der dritten Lage verbunden ist.

[0017] Bezugnehmend auf das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Verfahren vorzugsweise auch den Schritt: Vorsehen einer im Wesentlichen ebenen dritten Lage. Vorzugsweise wird die zweite Lage an den Scheiteln ihrer zweiten Falten oder an einer ihrer quer zu den Falten verlaufenden Stirnseiten mit der dritten Lage verbunden, insbesondere verklebt, ist.

[0018] Es ist vorteilhaft, wenn das Vorsehen einer mit der ersten Lage verbundenen zweiten Lage umfasst:

- a) Vorsehen von ersten und zweiten Lagenelementen jeweils in Form von Falten mit einem Scheitel;

- b) Verbinden, insbesondere Verkleben, mindestens einer Flanke der Falte zumindest eines der ersten Lagenelemente mit einer Flanke der Falte eines weiteren ersten Lagenelements, derart, dass die Falten der ersten Lagenelemente in die gleiche Richtung gerichtet sind;

- c) Verbinden, insbesondere Verkleben, mindestens einer Flanke der Falte zumindest eines der zweiten Lagenelemente mit einer Flanke der Falte eines weiteren zweiten Lagenelements, derart, dass die Falten der zweiten Lagenelemente in die gleiche Richtung gerichtet sind;

- d) Verbinden, insbesondere Verkleben, der ersten Lage mit den Scheiteln der Falten der ersten Lagenelemente oder mit einer der quer zu den Falten verlaufenden Stirnseite der ersten Lagenelemente;

- e) Verbinden, insbesondere Verkleben, mindestens einer Flanke der Falte des zumindest einen der ersten Lagenelemente mit einer Flanke der Falte des zumindest einen der zweiten Lagenelemente, sodass die Falte des ersten Lagenelements der Falte des zweiten Lagenelements entgegengesetzt gerichtet ist.

[0019] Somit kann das Leichtbauelement besonders einfach hergestellt werden, da zuerst nur einzelne Falten hergestellt werden und daher nicht die zweite Lage mit den abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten auf einmal hergestellt werden muss bzw. eine einzige Rohlage in diese Form gebracht werden muss. Die Falten werden anschließend zur zweiten Lage zusammengesetzt bzw. mit der ersten Lage verbunden. Die Flanke der Falte des zumindest einen der ersten Lagenelemente wird vorzugsweise auf einer Außenfläche mit einer Außenfläche einer Flanke der Falte des zumindest einen der zweiten Lagenelemente verbunden, insbesondere verklebt. Die zu verbindenden Flanken des ersten Lagenelements und des zweiten Lagenelements weisen vorzugsweise einen zueinander komplementären Stufenfalz auf. Damit kann beim Verbinden eine UÜberblattung erzielt werden, wodurch die Verbindung verstärkt wird. Dabei kann insbesondere der Stufenfalz beim ersten und beim zweiten Lagenelement zur Innenseite der jeweiligen Falte oder beim ersten und beim zweiten Lagenelement zur Außenseite der jeweiligen Falte gerichtet sein.

[0020] Die Schritte können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden. Vorzugsweise werden die Schritte in der Reihenfolge a), b), c), d), e) durchgeführt. Vorzugsweise wird der Schritt e) nach dem Schritt d) durchgeführt. Es kann bspw. auch der Schritt c) nach dem Schritt d) durchgeführt werden. Wenn eine dritte Lage vorgesehen ist, werden vorzugsweise die ersten Lagen-

elemente mit der ersten Lage verbunden und die zweiten Lagenelemente mit der dritten Lage verbunden, bevor die ersten und zweiten Lagenelemente miteinander verbunden werden.

[0021] Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen der Schritte: Raffen von ersten Rohlagenelementen und zweiten Rohlagenelementen zu ersten bzw. zweiten Lagenelementen jeweils in Falten mit einem Scheitel.

[0022] Es ist vorteilhaft, wenn das Vorsehen einer mit der ersten Lage verbundenen zweiten Lage umfasst:

- Vorsehen einer Rohlage;

- Raffen der Rohlage zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten jeweils mit einem Scheitel, sodass die zweite Lage bereitgestellt wird.

[0023] Vorzugsweise umfasst das Vorsehen einer mit der Lage verbundenen zweiten Lage:

- Verbinden mindestens einer Flanke zumindest einer der ersten Falten mit einer Flanke einer benachbarten ersten Falte;

- Verbinden mindestens einer Flanke zumindest einer der zweiten Falten mit einer Flanke einer benachbarten zweiten Falte;

- Verbinden der zweiten Lage an den Scheiteln ihrer ersten Falten oder an einer ihrer quer zu den Falten verlaufenden Stirnseiten mit der ersten Lage.

[0024] Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, auf die sie jedoch keinesfalls beschränkt sein soll.

[0025] Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Leichtbauelements mit einer ersten und zweiten Lage.

[0026] Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Leichtbauelements mit einer ersten, zweiten und dritten Lage.

[0027] Fig. 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Leichtbauelements mit einer ersten, zweiten und dritten Lage.

[0028] Fig. 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Leichtbauelements mit einer ersten, zweiten und dritten Lage und mit Lagenverbindern.

[0029] Fig. 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Leichtbauelements mit einer ersten, zweiten und dritten Lage, wobei die zweite Lage quer vorgesehen ist.

[0030] Fig. 6 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Zwischenprodukts einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zu Herstellung des Leichtbauelements.

[0031] Fig. 7 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Zwischenprodukts einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zu Herstellung des Leichtbauelements.

[0032] Fig. 8 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer zweiten Lage einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements.

[0033] Fig. 9 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer zweiten Lage einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements.

[0034] Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements 1. Das Leichtbauelement 1 umfasst eine im Wesentlichen ebene erste Lage 11 und eine mit der ersten Lage verbundene zweite Lage 12. Die zweite Lage 12 ist zu abwechselnd aufeinanderfolgenden entgegengesetzt gerichteten ersten Falten 21 und zweiten Falten 22 gerafft. Dabei weist zumindest eine der ersten Falten 21 einen Scheitel 2 und mindestens eine mit einer Flanke 4 einer benachbarten ersten Falte 21 verbundene Flanke 3 auf. In dieser Ausführungsform sind auch die weiteren ersten Falten 21 jeweils mit den benachbarten ersten Falten 21 an den Flanken

3, 4 verbunden. Weiters weist zumindest eine der zweiten Falten 22 einen Scheitel 5 und mindestens eine mit einer Flanke 7 einer benachbarten zweiten Falte 22 verbundene Flanke 6 auf. In dieser Ausführungsform sind auch die weiteren zweiten Falten 22 jeweils mit den benachbarten zweiten Falten 22 an den Flanken 6, 7 verbunden. Die zweite Lage 12 ist an den Scheiteln 2 ihrer ersten Falten 21 mit der ersten Lage 11 verbunden.

[0035] Die miteinander verbundenen Flanken 3, 4; 5, 6 der ersten Falten 21 und zweiten Falten 22 bewirken eine hohe Stabilität, Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit des Leichtbauelements 1. Ein Knicken der Flanken 3, 4; 5, 6 der ersten Falten 21 und zweiten Falten 22 unter Druckbelastung ist weitgehend ausgeschlossen, da sich die ersten Falten 21 und zweiten Falten 33 dauerhaft aneinander abstützen, was zu besonders hoher Drucksteifigkeit führt. Das Leichtbauelement 1 ist auch besonders leichtgewichtig. Das Leichtbauelement 1 ist weiters im Wesentlichen plattenförmig, d. h. seine Erstreckung orthogonal zur ersten Lage 11 ist geringer als seine Erstreckung in die beiden Richtungen der Ebene, in der die erste Lage 11 liegt.

[0036] Die Flanken 3, 4 bzw. 6, 7 sind insbesondere miteinander verklebt. Ebenso ist die erste Lage 11 mit der zweiten Lage 12 insbesondere verklebt. Die erste Lage 11 ist als Schichtholz ausgebildet. Die zweite Lage 12 ist als mehrlagiges Holzfurnier ausgebildet, wobei zwei Schichten der Holzfurniere in ihrer Faserausrichtung parallel oder gesperrt ausgerichtet sein können.

[0037] Die Fig. 2 bis 5, 8 und 9 zeigen weitere bevorzugte Ausführungsformen des Leichtbauelements 1 bzw. der zweiten Lage 12, die im Wesentlichen wie die Ausführungsform der Fig. 1 funktionieren, sodass gleiche und funktionsgleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. Nachfolgend wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen. In allen Ausführungsformen können die Lagen 11, 12, 13 jeweils aus beliebigen Materialien hergestellt sein.

[0038] Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements 1. Das Leichtbauelement 1 weist eine zur ersten Lage 11 im Wesentlichen parallele, ebene dritte Lage 13 auf. Die zweite Lage 12 ist an den Scheiteln 5 ihrer zweiten Falten 22 mit der dritten Lage 13 verbunden. Dadurch wird die Stabilität des Leichtbauelements 1 erhöht. Weiters wird somit auch eine ebene Oberfläche auf der zweiten Seite des Leichtbauelements 1 (zusätzlich zur von der ersten Lage 1 gebildeten ebenen Oberfläche) erreicht. In dieser Ausführungsform des Leichtbauelements 1 weist dieses zwei erste Falten 21 und drei zweite Falten 22 auf und weist im Wesentlichen die Form eines Längsträgers mit einer Längserstreckung in Erstreckungsrichtung der einzelnen Falten 21, 22 auf.

[0039] Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements 1. Diese entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 2, jedoch weist das Leichtbauelement eine größere Anzahl an ersten und zweiten Falten 21, 22 und das Leichtbauelement 1 weist die Form eines Längsträgers mit einer Längserstreckung quer zur Erstreckungsrichtung der einzelnen Falten 21, 22 (in die Richtung der Faltung/Stauchung der zweiten Lage 12 in die Falten 21, 22) auf. Weiters sind die erste Lage 11 und die dritte Lage 13 von einer größeren Anzahl an Schichten gebildet und daher dicker.

[0040] Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements 1. Diese entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 3, jedoch ist die zweite Lage 12 an den Scheiteln 2 ihrer ersten Falten 21 mit Lagenverbindern 8 mit der ersten Lage 11 verbunden und weiters ist die zweite Lage 12 an den Scheiteln 5 ihrer zweiten Falten 22 mit Lagenverbindern 9 mit der dritten Lage 13 verbunden.

[0041] Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leichtbauelements 1. Bei diesem ist die zweite Lage 12 an einer ihrer quer zu den Falten 21, 22 verlaufenden Stirnseite 10 (siehe auch Fig. 4) mit der ersten Lage 11 verbunden und die zweite Lage 12 ist an der anderer ihrer quer zu den Falten 21, 22 verlaufenden Stirnseite 10 (verdeckt) mit der dritten Lage 13 verbunden. D. h., die zweite Lage 12 ist gegenüber der Ausführungsform der Fig. 4 im Wesentlichen um 90° (um die Richtung der Faltung/Stauchung der zweiten Lage in die Falten 21, 22) gedreht.

[0042] Fig. 6 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Zwischenprodukts einer bevorzugten Aus-

führungsform des Verfahrens zu Herstellung des Leichtbauelements 1. Dabei werden die folgenden Schritte durchgeführt:

- Vorsehen einer im Wesentlichen ebenen ersten Lage 11;

- Vorsehen von ersten Lagenelemente 14 und zweiten Lagenelementen 15 jeweils in Form von Falten mit einem Scheitel 2, 5;

- Verbinden mindestens einer Flanke 3 der Falte 21 zumindest eines der ersten Lagenelemente 14 mit einer Flanke 4 der Falte 21 eines weiteren ersten Lagenelements 14, derart, dass die Falten der ersten Lagenelemente 14 in die gleiche Richtung gerichtet sind;

- Verbinden mindestens einer Flanke 6 der Falte 21 zumindest eines der zweiten Lagenelemente 15 mit einer Flanke 7 der Falte 21 eines weiteren zweiten Lagenelements 14, derart, dass die Falten der zweiten Lagenelemente 15 in die gleiche Richtung gerichtet sind;

- Verbinden der ersten Lage 11 mit den Scheiteln 2 der Falten der ersten Lagenelemente 14;

- Verbinden der dritten Lage 13 mit den Scheiteln 5 der Falten der ersten Lagenelemente 15.

[0043] Das aus den oben angeführten Schritten resultierende Zwischenprodukt ist in Fig. 6 dargestellt.

[0044] Anschließend kann Leichtbauelement 1 mit dem Schritt hergestellt werden:

- Verbinden mindestens einer Flanke 3, 4 der Falte des zumindest einen der ersten La-

genelemente 14 mit einer Flanke 6, 7 der Falte des zumindest einen der zweiten Lagenelemente 15, sodass die Falte des ersten Lagenelements 14 der Falte des zweiten Lagenelements 15 entgegengesetzt gerichtet ist. Hierdurch wird die zweite Lage 2 zusammengesetzt. Die Verbindung der Flanken 3, 4; 6, 7 miteinander wird durch das Vorsehen einer UÜberblattung verstärkt. Dafür weisen die zu verbindenden Flanken 3, 4; 5, 6 des ersten Lagenelements 14 und des zweiten Lagenelements 15 einen zueinander komplementären Stufenfalz auf. Dafür weisen die Flanken 3, 4; 5, 6 des ersten Lagenelements 14 und die des zweiten Lagenelements 15 jeweils eine Stufe in Richtung der Innenseite der Falten des jeweiligen ersten und zweiten Lagenelements 14, 15 auf. D. h., innere Schichten der jeweiligen Flanke 4, 5; 6, 7 weisen eine größere Erstreckung auf als nach außen gerichtete Schichten. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die ersten und zweiten Lagenelemente 14, 15 (bzw. die zweite Lage 12) aus Schicht- oder Furnierholz gebildet sind.

[0045] Fig. 7 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Zwischenprodukts einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Leichtbauelements 1. Das dargestellte Zwischenprodukt ist durch die gleichen Schritte wie das in Fig. 6 dargestellte erhältlich. Es unterscheidet sich von dem in Fig. 6 dargestellten Zwischenprodukt dadurch, dass die Stufen an den Flanken 3, 4; 5, 6 des ersten Lagenelements 14 und des zweiten Lagenelements 15 jeweils in Richtung der Außenseite der Falten des jeweiligen ersten und zweiten Lagenelements 14, 15 vorgesehen sind. D. h., äußere Schichten der jeweiligen Flanke 4, 5; 6, 7 weisen eine größere Erstreckung auf als nach innen gewandte Schichten. Zum Zusammensetzen der beiden Lagenelemente 14, 15 können diese entlang einer Längsrichtung der Falten, d. h. in Richtung normal auf die Zeichnungsebene in Fig. 7, ineinander geschoben werden. Optional können die Lagenelemente 14, 15 an den sich berührenden Flanken verklebt werden.

[0046] Fig. 8 zeigt eine bevorzugte Ausführung der zweiten Lage 12, die in einem Leichtbauelement 1 vorgesehen werden kann. Die Falten 21, 22 weisen dabei nicht einen mäanderförmigen Verlauf mit durchgehenden Krümmungen auf, sondern sind durch streckenweise gerade und streckenweise gekrümmte Abschnitte gebildet. Die Falten 21, 22 entsprechen im Querschnitt im Wesentlichen einem Polygonzug. Im Querschnitt werden im Wesentlichen Dreiecke, insbesondere gleichseitige Dreiecke, gebildet.

[0047] Fig. 9 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführung der zweiten Lage 12, die in einem Leichtbauelement 1 vorgesehen werden kann. Die Falten 21, 22 haben dabei im Querschnitt im Wesentlichen die Form von Polygonen.

Claims

Patentansprüche

1. Leichtbauelement (1) umfassend eine im Wesentlichen ebene erste Lage (11) und eine mit

der ersten Lage (11) verbundene, insbesondere verklebte, zweite Lage (12), wobei

die zweite Lage (12) zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten (21, 22) gerafft ist, wobei

zumindest eine der ersten Falten (21) einen Scheitel (2) und mindestens eine mit einer Flanke (4) einer benachbarten ersten Falte (21) verbundene, insbesondere verklebte, Flanke (3) aufweist, und

zumindest eine der zweiten Falten (22) einen Scheitel (5) und mindestens eine mit einer Flanke (7) einer benachbarten zweiten Falte (22) verbundene, insbesondere verklebte, Flanke (6) aufweist, und wobei

die zweite Lage (12) an den Scheiteln (2) ihrer ersten Falten (21) oder an einer ihrer quer zu den Falten (21, 22) verlaufenden Stirnseiten (10) mit der ersten Lage (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass

die zweite Lage (12) an den Scheiteln (2) ihrer ersten Falten (21) mit Lagenverbindern (8) mit der ersten Lage (11) verbunden ist, wobei die Lagenverbinder (8) Gratleisten sind.

2. Leichtbauelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (11) Holz, vorzugsweise ein Furnier, ein Wood-Plastic-Composite und/oder Holzbeton, aufweist.

3. Leichtbauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage (12) Holz aufweist.

4. Leichtbauelement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage (12) Furnierschichtholz, Furniersperrholz und/oder Furnierstreifenholz aufweist, bei dem vorzugsweise

mindestens zwei Schichten eine parallele Faserrichtung aufweisen, und/oder

5. Leichtbauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zur ersten Lage (11) im Wesentlichen parallele ebene dritte Lage (13), mit welcher die zweite Lage (12) an den Scheiteln (5) ihrer zweiten Falten (22) oder an einer anderen ihrer quer zu den Falten (21, 22) verlaufenden Stirnseiten (10) verbunden, insbesondere verklebt, ist.

6. Leichtbauelement (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lage Holz (13), vorzugsweise ein Furnier, ein Wood-Plastic-Composite und/oder Holzbeton, aufweist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte: - Vorsehen einer im Wesentlichen ebenen ersten Lage (11); - Vorsehen einer mit der ersten Lage (11) verbundenen zweiten Lage (12), wobei die zweite Lage (12) zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten (21, 22) gerafft ist, wobei zumindest eine der ersten Falten (21) einen Scheitel (2) und mindestens eine mit einer Flanke (4) einer benachbarten ersten Falte (21) verbundene, insbesondere verklebte, Flanke (3) aufweist, und zumindest eine der zweiten Falten (22) einen Scheitel (5) und mindestens eine mit einer Flanke (7) einer benachbarten zweiten Falte (22) verbundene, insbesondere verklebte, Flanke (6) aufweist, und wobei die zweite Lage (12) an den Scheiteln (2) ihrer ersten Falten (21) oder an einer ihrer quer zu den Falten (21, 22) verlaufenden Stirnseiten (10) mit der ersten Lage (11) verbunden ist, wobei

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsehen einer mit der ersten Lage (11) verbundenen zweiten Lage (12) umfasst:

- Vorsehen von ersten und zweiten Lagenelementen (14, 15) jeweils in Form von Falten mit einem Scheitel (2, 5);

- Verbinden mindestens einer Flanke (3) der Falte zumindest eines der ersten Lagenelemente (14) mit einer Flanke (4) der Falte eines weiteren ersten Lagenelements (14), derart, dass die Falten der ersten Lagenelemente (14) in die gleiche Richtung gerichtet sind;

- Verbinden mindestens einer Flanke (6) der Falte zumindest eines der zweiten Lagenelemente (15) mit einer Flanke (7) der Falte eines weiteren zweiten Lagenelements (15), derart, dass die Falten der zweiten Lagenelemente (15) in die gleiche Richtung gerichtet sind;

- Verbinden der ersten Lage (11) mit den Scheiteln der Falten der ersten Lagenelemente (14) oder mit einer der quer zu den Falten verlaufenden Stirnseite (10) der ersten Lagenelemente (14);

- Verbinden mindestens einer Flanke (3, 4) der Falte des zumindest einen der ersten Lagenelemente (14) mit einer Flanke (6, 7) der Falte des zumindest einen der zweiten Lagenelemente (15), sodass die Falte des ersten Lagenelements (14) der Falte des zweiten Lagenelements (15) entgegengesetzt gerichtet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsehen einer mit der ersten Lage (11) verbundenen zweiten Lage (12) umfasst:

- Vorsehen einer Rohlage;

- Raffen der Rohlage zu abwechselnd aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten ersten und zweiten Falten (21, 22) jeweils mit einem Scheitel (2, 5), sodass die zweite Lage (12) bereitgestellt wird;

- Verbinden mindestens einer Flanke (3) zumindest einer der ersten Falten (21) mit einer Flanke (4) einer benachbarten ersten Falte (21);

- Verbinden mindestens einer Flanke (6) zumindest einer der zweiten Falten (22) mit einer Flanke (7) einer benachbarten zweiten Falte (22);

- Verbinden der zweiten Lage (12) an den Scheiteln (2) ihrer ersten Falten (21) oder an einer ihrer quer zu den Falten (21, 22) verlaufenden Stirnseiten (10) mit der ersten Lage (11).

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