CN103180139A - 多层的薄板木材成型体 - Google Patents

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Abstract

一种结构承载能力高的多层的成型体(1)，具有两个对置的宽侧面(10、11)和一个在旁侧环绕的端侧面(6a、6b、6c、6d)，含有层状地宽侧面对宽侧面地层叠的薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)和位于所述薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)之间的粘接剂。薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)适当地层叠，使得至少一个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与另一个或其它薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)相差45°-90°，薄板木材的木纹走向(4)相对于成型体(1)的端侧面(6a、6b、6c、6d)的平面法线相差22.5-67.5°。

Description

多层的薄板木材成型体
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的结构承载能力高的多层的成型体、其用途及其制造方法。
由建筑行业已知交叉上胶的薄板作为构件或结构比如板或梁，其中在梁上，全部薄板的木纹都可以沿着纵向伸展，或者在梁或板上，横向地给五分之一的薄板上胶。例如，在硬度、笔直度和尺寸精确度给定的情况下，由交叉上胶的薄板构成的板在横向上具有减小的与湿度有关的质量波动。
由WO2009/138197已知例如由堆叠的不会分开地粘接的贴面板构成的木块。在贴面板内部含有原始木材主干的木纹走向，木纹走向方向相同的贴面板层叠成木块。由木块横向于木纹走向分隔成所谓的切面木板并进一步使用。
本发明的目的在于，介绍一种由贴面板构成的多层的成型体，并提出一种经济合理的制造方法，其中，所述成型体相比于由木头或木层构成的同类成型体具有改善的特性，特别是在剪切应力和抗弯能力方面具有改善的性能。另一目的在于，提出一种由贴面板构成的多层的成型体，其相比于已知的木质叠层特别是由厚木板或木方构成的木质成型体具有较高的均匀性。
根据本发明，采用一种具有权利要求1的特征的成型体，即可实现该目的。优选的实施方式记载在从属权利要求中。
薄板木材可以由任何种类的木材产生。典型的例子是冷杉木材、云杉木材、橡树木材、山毛榉木材或槭树木材等，还有外来的木材比如柚木木材等，以及还有竹子。根据本发明的价值特别高的成型体由轻木或者带有轻木成分的木质产品产生。轻木木材薄板由主干获得，其木材例如具有0.07-0.25g/cm3的密度。软轻木密度为0.07-0.125g/cm3，中等硬度轻木密度为0.125-0.175g/cm3，硬轻木密度为0.175-0.25g/cm3。在工程应用领域，利用较小的单位体积重量和在木纹走向方向上的相比于较小的视比重非常高的抗压和抗拉能力。本发明的成型部分特别是在剪切应力和坚固性方面具有显著提高的应力特性。
成型体中的至少一个薄板木材的木纹走向与另一个或其它薄板木材的木纹走向相差60°-90°，优选相差75°-90°，特别是相差90°。由此在成型体中产生了各向异性，这种各向异性能实现符合所述目的的高的抗剪切应力能力以及很高的抗弯曲特性。在这里，各向异性通过相邻薄板木材的不同的木纹走向来实现。
特别地，一个薄板木材的木纹走向与贴靠的一个或多个薄板木材的木纹走向相差45°-90°，最好相差60°-90°，优选相差75°-90°，特别是相差90°。
本文本中的角度说明始终都针对360°的满圆而言。
各个薄板木材上下层叠，使得宽侧面贴靠在宽侧面上。在此要注意木材的木纹走向或生长方向。由树木得到薄板木材，木纹沿着树木的生长方向伸展。
有益的是，至少一个薄板木材的木纹走向与另一个或其它薄板木材的木纹走向相差45°-90°，50％以上的有利地66％及以上的特别是全部的薄板木材的木纹走向相对于沿着端侧面引入到成型体中的力的方向相差22.5-67.5°。所述力尤其沿着X方向(图1中的X方向)引入或引出。
在第一范例中，可以铺放第一薄板木材。在第一薄板木材的宽侧面上，沿着其宽侧面铺放第二薄板木材。第二薄板木材的木纹走向与第一薄板木材的木纹走向可以相差45-90°。第三薄板木材铺放到第二薄板木材上，其中其木纹走向与第二薄板木材的木纹走向相差45-90°，其中优选使得第三薄板木材的木纹走向相应于第一薄板木材的木纹走向。相应地把任意数量的薄板木材层叠成堆垛。优选在堆垛中使得薄板木材交替地层叠，从而存在相互夹成45-90°角度的两个木纹走向方向。特别地，从薄板木材到薄板木材的木纹走向彼此交替。
在第二范例中，可以铺放第一薄板木材。在第一薄板木材的宽侧面上，沿着其宽侧面铺放第二薄板木材。第二薄板木材的木纹走向与第一薄板木材的木纹走向可以相差45°。第三薄板木材铺放到第二薄板木材上，其中其木纹走向与第二薄板木材的木纹走向相差45°，第三薄板木材的木纹走向与第一薄板木材的木纹走向相差90°。相应地把任意数量的薄板木材层叠成堆垛。优选在堆垛中使得薄板木材交替地层叠，从而存在相互夹成45°角度的三个木纹走向方向。特别地，从薄板木材到薄板木材的木纹走向彼此交替。
第三范例中的做法与第一范例中相同，但代替分别使用一个单独的第一和/或第二薄板木材而使用木纹走向方向相同的2组、3组、4组或5组薄板木材。
第四范例中的做法与第二范例中相同，但代替分别使用一个单独的第一和/或第二和/或第三薄板木材而使用木纹走向方向相同的2组、3组、4组或5组薄板木材。
根据第一范例的布置方式为：
(I—)y
(I—)yI
根据第二范例的布置方式为：
(I/—)y
(I/—)yI
根据第三范例的示范性的布置方式为：
II—II—II
II—III—II
II——II——II
II——III——II
II——IIII——II
(I—II—I)x
(I——II——I)x
(II——II——II)x
(II——III——II)x
(II——IIII——II)x
根据第四范例的示范性的布置方式为：
II/—II—/II
II/—/II/—/II
II/—/III/—/II
II//——II//——
II//——III——//II
II//——IIII——//II
(I/—/II/—/I)x
(I//——II//——I)x
(III///———)x
其中，“I”表示一个带有木纹走向方向的薄板木材，“—”表示其木纹走向相对于“I”例如扭转90°的薄板木材，“/”表示其木纹走向相对于“I”例如扭转45°的薄板木材，x表示例如1-50的数量，y表示例如1-100的数量。
按照一种做法，可以在薄板刨花机中例如通过切向切割把由树干构成的薄板木材加工成薄木层，然后加工成木材薄板，其形式为贴面板、木片、刨花薄板、薄板或所谓的胶合板(Sperrholzplatte)。木层也称为贴面板，其可以恰当地切割成所需要的或所希望的尺寸。
代替薄板，由现有技术也已知使用厚木板，其中，通常被四周加工的厚木板也称为方木，其被上胶成为木块。由于树干的木材厚度沿着其横截面明显变化，但也沿着树木长度明显变化，所以，相应的由厚木板构成的木块具有非常不同的密度分布。因此，经常采用择优方法来选出厚木板，从而针对木块仅使用处于预先给定的密度范围内的厚木板。相比于使用厚木板，薄板具有明显均匀的密度分布。因此，针对本发明的成型体所使用的薄板木材相比于通常的厚木板具有明显高的均匀性，这最终也体现在由粘接的薄板木材制好的成型体中。
各个木层的长度和宽度例如可以为0.5m-2.5m，最好不超过1.8m，有利地不超过1.2m。木层的厚度可以为0.5mm-10mm。木层通常经受干燥法处理，然后进一步被加工。例如用预定量的粘接剂全面地或者在一个或两个宽侧面上通过喷涂、喷淋、用开缝喷嘴涂敷、滚压、涂抹或喷撒给木层涂层。有时，为了粘接木层，可以在木层之间使用粘接膜。上胶的木层-有时由不同密度和/或木材质量的碎片混合而成-可以宽侧面对宽侧面地层叠成堆垛。利用滚轮或颊板所致的旁侧压力，可以将堆垛调直。借助堆垛上的压力和/或温度作用，但也可以没有外部的压力作用或温度作用，可以激活粘接剂，其中，利用粘接剂把木层相互粘接成木块或木板形式的成型体，所述粘接剂可以起泡沫、熔化、起化学反应等。成型体通常具有木板的形式，其尺寸视器材情况而定。侧边长度例如可以为0.50m-1.80m。出于实践上的原因，所述长度例如为0.60m-1.20m。厚度例如可以为2cm-30cm的木板例如由2-100个上下层叠的木层产生。成型体可以按照所需要的尺寸规定被锯割或分割。
在利用滚轮或颊板所致的旁侧压力和皮带、双层皮带或滚轮所致的竖直压力进行加工时，应适当地选取所用的压力，使得木材的单元纹理或木纹纹理特别是在加工轻木时不会改变或受损，尤其是使得木材的密度通过挤压不会改变或者仅略微改变。挤压压力应调节得较小，因为在挤压压力过大时会使得木材组织在整体上也被压紧。在两个滚轮和/或皮带之间所用的压力可以不超过50巴，最好为0.5-5巴。
作为粘接剂，例如可以采用诸如物理凝结的粘接剂或化学凝固的粘接剂。例如单组分或双组分的聚氨酯粘接剂(PUR)、单组分或双组分的环氧树脂粘接剂、酚醛塑料比如苯酚甲醛粘接剂、含有尿素的胶、三聚氰胺尿素苯酚甲醛粘接剂、异氰酸酯粘接剂、聚异氰酸酯比如聚二苯甲烷二异氰酸酯、氰基丙烯酸酯粘接剂、丙烯酸树脂粘接剂、异丁烯酸甲脂粘接剂、热熔粘接剂、松香、特别是含有多乙酸乙烯酯的酪蛋白胶等。
优选可以利用酪蛋白胶特别是含有多乙酸乙烯酯的胶、尿素胶、含有聚氨酯的粘接剂或起泡沫的含有聚氨酯的粘接剂将木层或贴面板相互连接起来。
有时，粘接可以仅在保持形状的情况下进行，即不使用外部压力。起泡沫的含有聚氨酯的粘接剂既可以用作粘接剂，又可以用作木层或贴面板之间的填充剂。起泡沫的粘接剂，必要时泡沫粘接剂，优选尤其为两组分的粘接剂，例如基于PUR的起泡沫的粘接剂或者单组分的粘接剂也是如此，例如基于PUR的起泡沫的粘接剂和在水分的影响下起反应的粘接剂也是如此。起反应所需要的水分例如可以单独由木材水分来提供，或者通过给木材加湿来提供。粘接剂可以在热量影响下发生反应、凝结或凝固。粘接剂可以在压力下发生反应、凝结或凝固。或者，粘接剂可以在热量影响和压力下发生反应、凝结或凝固。粘接剂最好在无热量的情况下发生反应、凝固或凝结，因而其能实现冷硬化或所谓的“冷固化”。粘接剂最好也在不使用外部压力的情况下发生反应、凝结或凝固。如前所述，利用粘接剂的粘稠特性或者利用起泡沫过程，粘接剂可以部分地、最好完全地填充到在木屑之间的中间空间或接缝内，或者填充到伸至木层并位于其间的细孔、缝隙或间隙的相对的贴靠面或接缝上。粘接剂的任务是，在木层之间产生不会分开的连接。
为了避免压实木材薄板并实现在薄板表面粗糙情况下实现完全填充接缝，尤其在使用轻木作为薄板层时对薄板层进行粘接，即产生夹层，特别优选利用起泡沫的粘接剂基本上无压力地进行粘接，或者以小于1.0巴的较小的压力特别是介于0.3-1.0巴之间的压力进行粘接。该方法步骤的目标是，实现最小的成型体密度，同时使得内部的强度特性尽可能均匀，且注入过程中的树脂浸入程度最小(给轻木木材薄板施加以粘接剂)。
成型体含有木材份额和粘接剂份额。成型体的木材份额例如可以为60-99％(体积)。粘接剂份额有利地为1-40％(体积)。通常，相对于成型体的体积而言，粘接剂份额为1-15％(体积)，最好为2-10％(体积)，优选为3-5％(体积)。
有利地，成型体中的起反应的粘接剂具有周围木材的密度，或者其密度比周围木材的密度大或小0-20％(重量)优选0-10％(重量)。发生凝结或起泡沫等反应的粘接剂可以具有50kg/m3-300kg/m3的密度或单位体积重量。特别是起泡沫的粘接剂有利地具有50kg/m3-240kg/m3的单位体积重量。
优选的薄板木材是轻木木材薄板。由于轻木是天然产品，所以视种植地点、生长地点而定或者受生长影响等，它具有不同的密度或单位体积重量。当前优选地选取密度大致为80-240kg/m3的木材。在实际应用中，根据本发明的成型体的单位体积重量有利地例如小于200kg/m3。有益的单位体积重量为100-200kg/m3，单位体积重量有利地为120-180kg/m3，特别是为160kg/m3。
优选由本发明的成型体制得木板，其中，为此使得分割或锯割方向横向于宽侧面伸展，也就是说，平行于端侧面伸展。各个薄板木材的木纹走向与木板的平面法线优选夹成22.5-45°、特别是45°的角度。更特别优选地，在所有粘接的薄板木材上平均的木纹走向基本上垂直于木板平面伸展。
木板优选适宜于与木板平面垂直的拉应力或压应力。木板进一步优选适宜于木板平面上的剪切应力或弯曲应力，其中剪切应力尤其是横向于平均木纹走向伸展。
本发明还涉及一种用于制造由薄板或木层构成的结构承载能力高的多层的成型体的方法，其中，成型体具有两个对置的宽侧面和一个在旁侧环绕的端侧面，其中，成型体含有层状地相应于宽侧面层叠的薄板木材和位于这些薄板木材之间的粘接剂。按照该方法，给木材薄板涂层以粘接剂，使涂层后的木材薄板朝向木纹走向并堆叠，其中，各个木材薄板中的至少一个木材薄板的木纹走向与贴靠的一个或多个木材薄板的木纹走向相差45-90°，使粘接剂激活并通过冷硬化产生保持力，无压力地或者在热量和/或压力的影响下硬化而形成成型体。
用于制造成型的一种优选方法在于，给木材薄板涂层以粘接剂，使其朝向木纹走向并上下层叠或堆叠，从而各个木材薄板的木纹走向与下一个位于其上的木材薄板的木纹走向相差60°-90°，优选相差75°-90°，特别是与木纹走向方向相差90°。
各个木材薄板的尺寸由刨花后的树干的长度和粗细限定。在成型体上，木纹走向相对于成型体的长度和宽度斜交或倾斜。为了在成型体上实现倾斜的木纹走向，由薄板木材切割出多个区段，这会导致大量地浪费薄板木材。因此，已表明有利的是，斜交地或倾斜地把所得到的薄板木材分割成多个区段，并沿着端边再把这些区段接合起来。沿着端边通过连接进行的接合可以采用粘接方式来实现。例如，可以把大致方形的薄板木材斜交地分割成三角形的多个区段。每四个区段都沿着形成侧边的端侧面再接合起来。重新产生了方形的薄板木材，但木纹走向斜交地伸展。
所述的这种成型体可以被进一步应用。成型体例如是木板、大方木料、厚木板或木块，其可以被应用，或者可以通过加工比如切削或去除材料式的加工，被进一步加工成梁、支撑件、支架、地板、内衬件、结构件、多层材料或复合材料的部分等。例如可以产生侧边长度、宽度和高度分别为0.6-1.8m有利地分别为0.6-1.2m的成型体，并直接被应用或者必要时被进一步加工。
成型体具有两个宽侧面和一个环绕的端侧面。端侧面可以具有顶角、边棱或倒圆。引入到本发明的成型体中的力必须特别是与木层方向相同地伸展，最好沿着端侧面被引入或引出。可能的固定机构有利地以适当方式把力引入到成型体中，使得负荷与木层方向相同地伸展。木层或薄板木材的木纹走向相对于利用固定机构沿着端侧面引入到成型体中的或者引出的力的方向相差22.5-67.5°。木层或薄板木材的木纹走向优选相差45°。
例如可以在一侧或两侧，把用纺织纤维、玻璃纤维、塑料纤维或碳纤维增强的塑料板或塑料层、金属板或金属皮、木板、织物、织造织物、针织物、丝网、浸渍有人造树脂的织物、织造织物、针织物、丝网、塑料或金属膜等，覆设到塑料板、塑料层或塑料膜的宽侧面和/或端侧面上，由此给按照本发明得到的成型体，在此尤其是木板，提供承载能力更高的复合材料或者具有扩展的功能特性的材料。
在另一种形式的应用中，本发明的成型体可以分割成任意厚度的板，比如厚度为3-300mm，有利地为8-100mm。成型体为此可以例如利用带锯通过水平切割或锯割而分割成多个板。在这种板中，薄板木材上的木纹走向沿着高度伸展。每个薄板木材的木纹走向都倾斜地到达顶面和底面。木纹走向沿着侧表面倾斜地伸展至侧边。有时，各个或多个薄板木材在成型体中可以平行于侧边伸展，并相应垂直地突出于底面或顶面。现在可以在木板(最好是改进的切面木板)的顶面和/或底面上，全面地或者部分面地例如以粘接或贴合方式安置例如由金属膜、金属带或金属板、增强的比如纤维增强的或者未增强的塑料膜或塑料板、纸张、纸板、木材部件比如木板或薄板、玻璃、陶瓷、石块等构成的覆盖层。这些板也可以嵌入或粘接到空腔中，或者可以注入到塑料基质中。在这些应用中，所述板用于在结构上增强机械负荷大的却重量轻的装置。这种装置可以是风力发电机或螺旋桨的叶片。
优选横向于宽侧面即平行于端侧面对本发明的成型体进行锯割或其它方式的分割，由此制得所述板。在这里，各个薄板木材的木纹走向与木板的平面法线优选夹成22.5-45°特别是45°的角度。由此在端面木板(Stirnholzplatte)(端面木纹板)的意义下使用所述木板，其中，与通常的端面木板或切面木板相反，木板表面并不横向于成型体中所含有的木材薄板的木纹走向，而是与其相交成一个不同于直角的角度。更为优选地，相邻木材薄板的木纹走向对称地与木板表面相交，也就是说，相邻木材薄板的木纹走向与木板表面之间的锐角大小基本相等。本发明的端面木板在根本上有别于市面上常见的胶合木板(平木纹胶合木板)，这种胶合木板的全部薄板层的木纹走向都基本上平行，也平行于木板表面。
进一步优选地，使用只有两个不同的木纹走向的薄板层，其中，交替地使用具有不同木纹走向的薄板层，以便实现成型体特性的尽可能高的均匀性。
本发明的成型体可以采用多种多样的方式来应用。例如，它们在运输领域中比如用于飞机、火车、载重车、客车、轮船或者在汽车制造中，或者在建筑中比如桥梁如桥主梁、桥梁行驶面和桥梁行走面，在可承受大负荷的安装构件的区域内，是初级产品或最终产品。在此，它尤其可以是处于大负荷在比如大的剪切应力和/或拉应力下或者偶尔承受剪切负荷和/或拉力负荷的安装构件。在这里，拉应力或压应力垂直于木板平面或者垂直于成型体的端侧面，或者，剪切应力处于木板平面上或者处于成型体的两个对置的端侧面的平面上。成型体例如可以本身就被应用，但也可以用作为核心材料，作为层材料或者作为复合材料、作为复合体或者在复合体中、在运输工具中，比如在小船、轮船、客车、载重车、火车等中，作为顶盖、地板、中间板、墙壁护板、盖板等。在使用例如轻木时，由于密度小，本发明的成型体可以作为通常的轻型建筑材料的替代而例如用作为支架、梁、支撑件、型材、板等，且在多层材料中用作核心材料。成型体或者由其构成的板的其它应用是在风力发电机的叶片上作为填充体、内嵌体或增强体，或者用作为螺旋桨，或者应用在用于流体如气体或液体的流动产生装置的螺旋桨中。
将借助附图1-6示范性地介绍本发明。
图1为成型体的视图；
图2为成型体的示意性的草图；
图3借助两个成型体示出层的范例；
图4示出在本发明的成型体中实现的对剪切应力的提高；
图5示出本发明的成型体的一种可行的改进；
图6示出用来经济合理地产生用于制造当前成型体的薄板木材的变型方案。
图1中以长方体形状示范性地示出的成型体1具有宽侧面10、11和环绕的端侧面6。端侧面6被长方体形状分成四个区段6a、6b、6c和6d。成型体由堆叠的相互粘接的薄板木材2、3等构成。各个薄板木材具有木纹走向的方向。根据本发明，至少一个薄板木材的木纹走向与另一个薄板木材或其它薄板木材的木纹走向相差45°-90°，至少一部分薄板木材的木纹走向相对于穿过成型体的平面X′(用虚线环绕并用细阴影线示出)相差22.5-67.5°，其中，引入的或引出的力沿着轴线X的方向伸展。如当前示范性地示出，在两块相互贴靠的薄板木材之间，木纹走向的方向总是相差90°。角度σ，即平面X′与木纹走向之间的角度，可以为22.5°-67.5°。用箭头示出的轴线X和用细阴影线示出的平面X′穿过成型体。全部薄板木材的所示木纹走向相对于平面X′例如相差45°。为了实现成型体内的优化的负载量，引入的或引出的力特别是在X方向上起作用。这些力尤其沿着或者朝向端侧面6a和6c的方向被引入或引出。
在由多个薄板木材构成的成型体1的图2所示的部分中，为了能看到和示出木纹走向，头三个薄板木材2、2′、2″相对于分别位于其下方的薄板木材2′、2″、2″′略微缩进地示出。薄板木材2、2′、2″、2″′等沿着它们的宽侧面上下堆叠。在它们之间是未具体示出的粘接物，这些粘接物把所述薄板木材连接起来而不会分开。每个薄板木材2、2′、2″、2″′上的相应的阴影线表明相应的木纹走向4。在薄板木材2中，木纹走向4与端侧面6d之间所夹成的角度σ标有σ。例如，端侧面6d在此平行于虚拟的平面X′伸展。角度σ可以为22.5°-67.5°。示范性地示出45°的角度。位于其下面的薄板木材2′的木纹走向相对于薄板木材2的木纹走向例如扭转90°地布置。如果现在把一个力T或T′朝箭头方向例如沿着端侧面6a、6c引入到成型体1中或者引出，则按照图5中的估计，相比于把同样的力引入到参比成型体中，成型体1就会朝箭头方向T或T′使得最大剪切应力体现出增大，直到成型体1失效，该参比成型体只有沿箭头方向T、T′或者垂直于T、T伸展的木纹走向。
图3是成型体的局部视图，其中，各个薄板木材按照分解视图被分解地且彼此分开地示出。布置在薄板木材之间的粘接剂并未示出。在图3a)中，薄板木材2和2′的木纹走向彼此相对扭转例如90°。木纹走向分别以阴影线可示意性地看出，且用细箭头示出。薄板木材2″的木纹走向相对于薄板木材2″′的木纹走向也扭转90°。因而，薄板木材2…等相应地交替，直到达到所希望的堆叠高度。示出了层顺序(I—)y。在图3b)中，薄板木材3和3′的木纹走向彼此相对扭转例如45°。薄板木材3″的木纹走向相对于薄板木材2″′的木纹走向也扭转45°。因而，薄板木材3…等相应地交替，直到达到所希望的堆叠高度。示出了层顺序(I/—)y。
图4示出了不同成型体的剪切应力值。所示的成型体是切面木板21。这种切面木板21属于现有技术。例如基于轻木树树干，沿轻木树树干的生长方向锯割，就会产生横截面为多边形特别是矩形的树干区段。这些树干区段可以通过另一锯割过程被加工成大致相同长度的轻木木方，这次横向于木纹走向进行锯割。这些轻木木方可以在它们的狭窄侧，即沿着木纹走向，相互粘接成木块。箭头24指示出这种轻木木方。虚线表示粘接缝。可以由这些木块横向于木纹走向通过锯割而分隔成切面木板21。在切面木板21上，整个木纹走向都垂直于向右指向的边界面22延伸至向上指向的边界面23。为了表明木纹走向，图2中的根据本发明的成型体1以绘图方式示出局部裸露的薄板木材。在裸露的表面上能看到木纹走向。成型体上面和下面的粗箭头分别表示引入的力的方向。在“剪切模量”曲线上相对于切面木板21的密度(“密度”)绘出剪切应力的三个值(“剪切模量”)。这三个测量值用一条虚线连接起来。针对根据本发明的成型体1测得的剪切应力值也在该曲线上绘出。可清楚地看到，根据本发明的成型体1的剪切应力值显然位于切面木板21的值的曲线上方。针对成型体1测得的剪切应力值比根据现有技术的切面木板21的相仿值高出75％。
在图5中示出本发明的成型体1的一种改进。成形体通过水平切割被分成任意高度的板，例如所示的高度h1和h2。产生一个板31，这里作为范例示出高度h2。现在可以在一侧或两侧给板31的顶面和/或底面盖上覆盖层32、33。覆盖层例如是由金属比如铝构成的板或板材、由塑料或纤维增强的塑料构成的板，其带有木头比如木板，等等。覆盖层32和/或33通常与板31粘接。为此沿箭头方向把覆盖层32和/或33引至板31，并例如利用粘接剂或粘接膜(未示出)粘接起来，有时进行加热和/或加压，直到粘接剂已凝结。
图6示范性地示出各个木材薄板的可能的制造方式。由于木材薄板的尺寸由刨花后的树干的长度和粗细限定，且在成型体上木纹走向应相对于成型体的长度和宽度斜交或倾斜，所以，仅仅由薄板木材切割出各区段会导致大量浪费薄板木材。因此，可以斜交地或倾斜地把由树干得到的薄板木材41分割成比如锯割成或切割成各区段42、42′、43、43′，然后再沿着端面边把区段42、42′或43、43′接合起来。沿着端面边通过连接进行接合，例如可以通过粘接进行接合。例如，可以把大致方形的薄板木材41斜交地分割成三角形的各区段42、42′、43、43′。每两个三角形的各区段42、42′或43、43′沿着形成斜边的端侧面再接合起来。重新产生了方形的薄板木材44、44′，但带有斜交地伸展的木纹走向。图中的粗箭头均表示木纹走向。

Claims (20)

1.一种结构承载能力高的多层的成型体(1)，具有两个对置的宽侧面(10、11)和一个在旁侧环绕的端侧面(6a、6b、6c、6d)，含有层状地宽侧面对宽侧面地层叠的薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)和位于所述薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)之间的粘接剂，
其特征在于，
至少一个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与另一个或其它薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向相差45°-90°，至少一部分薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)相对于成型体(1)的端侧面(6a、6b、6c、6d)的平面法线相差22.5-67.5°。
2.如权利要求1所述的成型体，其特征在于，至少一个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与另一个或其它薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)相差60°-90°，优选相差75°-90°，特别是相差90°。
3.如权利要求1或2所述的成型体，其特征在于，一个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与贴靠的一个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)或贴靠的多个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向相差45°-90°，最好相差60°-90°，优选相差75°-90°，特别是相差90°。
4.如权利要求1-3中任一项所述的成型体，其特征在于，薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)相对于成型体(1)的端侧面(6a、6b、6c、6d)的平面法线特别是相对于成型体(1)上的力引导方向(x)相差22.5-45°，优选相差45°，其中，力作用(T、T′)垂直于两个平行的端侧面(6a、6c)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的成型体，其特征在于，至少一个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与另一个或其它薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向相差45°-90°，薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)相对于成型体(1)的端侧面(6a、6b、6c、6d)的平面法线相差22.5-67.5°。
6.如权利要求1-5中任一项所述的成型体，其特征在于，粘接剂是起泡沫的粘接剂，优选是起泡沫的含有聚氨酯的粘接剂。
7.如权利要求1-6中任一项所述的成型体，其特征在于，相对于成型体(1)的体积而言，粘接剂含量为1-15％(体积)，最好为2-10％(体积)，优选为3-5％(体积)。
8.如权利要求1-7中任一项所述的成型体，其特征在于，发生反应、凝结或起泡沫的粘接剂具有50kg/m3-300kg/m3的密度，起泡沫的粘接剂优选具有50kg/m3-240kg/m3的密度。
9.如权利要求1-8中任一项所述的成型体，其特征在于，起反应的粘接剂具有周围木材的密度，或者具有比周围木材密度大或小0-20％(重量)优选0-10％(重量)的密度。
10.如权利要求1-9中任一项所述的成型体，其特征在于，薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)由轻木构成。
11.如权利要求1-10中任一项所述的成型体，其特征在于，成型体是横向于宽侧面(10、11)由成型体(1)分割成的板(31)，薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与板的平面法线夹成22.5-45°特别是45°的角度。
12.如权利要求11所述的成型体，其特征在于，在所有粘接的薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)上平均的木纹走向基本上垂直于木板平面伸展。
13.根据权利要求1-12中任一项的成型体(1)或板(31)在运输领域中在建筑内作为可承受大负荷的安装构件最好是在桥梁中作为桥主梁、桥梁行驶面和桥梁行走面、在风力发电机的叶片或螺旋桨或者能产生流体流动的装置中作为内衬件的应用，其中，拉应力或压应力垂直于木板平面或者垂直于端侧面(6a、6b、6c、6d)，或者，剪切应力处于木板平面上或者处于成型体(1)的两个对置的端侧面(6a、6b、6c、6d)的平面上。
14.一种用于制造结构承载能力高的多层的成型体(1)的方法，该成型体具有两个对置的宽侧面(10、11)和一个在旁侧环绕的端侧面(6a、6b、6c、6d)，且含有层状地相应于宽侧面(10、11)层叠的薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)和位于所述薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)之间的粘接剂，
其特征在于，
给木材薄板(2、2′、2″、2″′、3)涂层以粘接剂，使涂层后的木材薄板(2、2′、2″、2″′、3)朝向木纹走向(4)并堆叠，其中，各个木材薄板(2、2′、2″、2″′、3)中的至少一个木材薄板的木纹走向(4)与贴靠的木材薄板(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向相差45-90°，使粘接剂激活并在产生保持力的情况下无压力地或者在热量和/或压力的影响下硬化而形成成型体。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，利用起泡沫的粘接剂，粘接剂的激活和硬化基本上无压力地或者以小于1巴的较小的压力进行。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，给木材薄板(2、2′、2″、2″′、3)涂层以粘接剂，使所述木材薄板朝向木纹走向(4)并堆叠，从而各个木材薄板(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向与随后的一个或多个木材薄板(2、2′、2″、2′″、3)的木纹走向(4)的方向相差45-90°，最好相差60°-90°，优选相差75°-90°，特别是相差90°。
17.如权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，横向于宽侧面(10、11)把成型体(1)进一步锯割或者以其它方式分割成多个板。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，把成型体(1)分割成多个板(31)，使得各个薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)的木纹走向(4)与所述板的平面法线夹成22.5-45°特别是45°的角度。
19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，把成型体(1)分割成多个板(31)，使得在板(31)的所有粘接的薄板木材(2、2′、2″、2″′、3)上平均的木纹走向基本上垂直于木板平面伸展。
20.如权利要求14-19中任一项所述的方法，其特征在于，木材薄板由轻木构成或者含有轻木。
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