CZ30457U1

CZ30457U1 - A wooden beam of laminated wood

Info

Publication number: CZ30457U1
Application number: CZ2016-33256U
Authority: CZ
Inventors: Karel Krontorád
Original assignee: ASPARA s.r.o.
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-03-07

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká dřevěného nosníku z vrstveného dřeva zahrnujícího lepenou dřevěnou konstrukci z dřevěných lamel, který využívá odpadového dřeva. Dřevěný nosník je určený především pro stavebnictví.The technical solution relates to a timber beam made of laminated wood comprising a glued wooden structure made of wooden slats, which uses waste wood. The wooden beam is designed primarily for the construction industry.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Dřevo je anizotropní materiál s velkým rozpětím fyzikálně mechanických vlastností, který se při působení vlhkých a suchých intervalů nevrací přesně do výchozích hodnot. Pro potlačení těchto technicky problémových vlastností se v současnosti využívá principu dělení dřeva na menší součásti, které se záměrně, při použití větších částic, např. dýh, skládají tak, aby se výsledný materiál stal alespoň ve dvou směrech ortotropním nebo se, při použití malých částic, např. třísek, částice volně sypou a poté lisují, přičemž jejich náhodným rozdělením vzniká rovněž materiál zpravidla ve dvou směrech ortotropní. Části nebo částice se k sobě pojí vhodnými lepidly. Tak vzniká většina obecně známých deskových materiálů na bázi dřeva, jako spárovky, laťovky, překližky, vrstvené dřevo, dřevotřískové desky, dřevovláknité desky.Wood is an anisotropic material with a large range of physico-mechanical properties that does not exactly return to baseline when exposed to wet and dry intervals. Currently, the principle of dividing wood into smaller parts is used to suppress these technically problematic properties, which, intentionally, when using larger particles, such as veneers, are assembled so that the resulting material becomes at least two orthotropic or, when using small particles, , for example, chips, the particles freely pour and then compress, whereby, by random distribution, the material is usually also formed in two directions orthotropic. Parts or particles are bonded together with suitable adhesives. Thus, most of the generally known wood-based board materials, such as boards, battenboard, plywood, laminated wood, chipboard, fibreboard, arise.

Ve stavebnictví se používají lepené konstrukce nosníků známé jako BSH, z německého Brettschichtholz, tedy vrstvené dřevo. Podstata těchto nosníků spočívá ve slepování dřevěných lamel, ze kterých jsou vyřezáním odstraněny závažné vady, jako velké suky, praskliny apod. a tím jsou fyzikální a mechanické vlastnosti takových nosníků podstatně vylepšeny oproti stavu, kdyby se používaly hranoly z masivního dřeva stejných rozměrů. Toto řešení má nevýhodu v tom, že je nutno při výrobě lamel likvidovat odpadový materiál. Pro některé aplikace však lepené konstrukce nosníků nemají dostatečné fyzikálně mechanické vlastnosti.In construction, glued beams known as BSH are used, from the German Brettschichtholz, ie laminated wood. The essence of these beams lies in the gluing of the wooden slats from which serious defects such as large knots, cracks and the like are removed by cutting and thus the physical and mechanical properties of such beams are substantially improved compared to the use of prisms of solid wood of the same dimensions. This solution has the disadvantage that waste material must be disposed of during the manufacture of the slats. However, for some applications, the glued beam structures do not have sufficient physical-mechanical properties.

Podobných konstrukcí z lepených lamel se ve stavebnictví používá mnoho, vyskytují se rovněž kompozitní materiály, které využívají buď lepších fyzikálně mechanických vlastností materiálů, nebo nižší ceny. Vznikají tak kombinované konstrukce z lepených dřevěných lamel a dřevotřískových nebo dřevovláknitých desek.Many constructions are used in similar construction of glued lamellas, as are composite materials that use either better physical-mechanical properties of the materials or lower prices. This creates a combination of glued wooden slats and chipboard or fibreboard.

Podstatou běžně používaných kombinací materiálů je, že alespoň jeden je již vyroben jinde, např. dřevotřísková deska, desky z orientovaných třísek známé jako OSB apod. Výše uvedená řešení stavu techniky však dostatečně neřeší problémy dřevěných nosníků, jako jsou nedostatečné fyzikálně mechanické vlastnosti a neekonomiěnost výroby, kdy není dostatečně zužitkováno odpadní dřevo.The essence of commonly used combinations of materials is that at least one is already manufactured elsewhere, such as particle board, oriented chip boards known as OSB, etc. However, the prior art solutions do not sufficiently address the problems of timber beams, such as insufficient physical-mechanical properties and production uneconomics when waste wood is not sufficiently utilized.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje dřevěný nosník z vrstveného dřeva zahrnující lepenou dřevěnou konstrukci z dřevěných lamel, který zahrnuje dvě pásnice a dvě stojiny, přičemž každá z pásnic je pevně spojena se stojinami tak, že v průřezu dřevěného nosníku je dutina, přičemž tato dutina je vyplněna směsí malých dřevěných částic s lepidlem. S výhodou jsou pásnice a stojiny tvořeny dřevěnými lamelami spojenými lepidlem.The above-mentioned drawbacks are to a certain extent removed by a wooden laminated timber beam comprising a glued timber lamellar structure comprising two flanges and two webs, each of the flanges being fixedly connected to the webs such that there is a cavity in the cross-section of the timber beam, it is filled with a mixture of small wood particles with glue. Preferably, the flanges and webs are made of wood lamellas bonded with adhesive.

Malé dřevěné části jsou výhodně třísky, štěpky, vlákna nebo jiné malé dřevěné části z odpadního dřeva. S výhodnou se využívá konstrukce dřevěného nosníku, kde jedna z pásnic tvoří spodní pásnici a druhá z pásnic tvoří horní pásnici. Stojiny jsou spojeny na své dolní straně se spodní pásnicí, konkrétně pak s výhodou na horní straně spodní pásnice. Jedna ze stojin tvoří levou stojinu, která je spojena se spodní pásnicí v blízkosti levé boční strany spodní pásnice. Druhá ze stojin tvoří pravou stojinu, která je spojena se spodní pásnicí v blízkosti pravé boční strany spodní pásnice. Pravá i levá stojina jsou také spojeny na své horní straně ke spodní straně horní pásnice. Pravá stojina je spojena s horní pásnicí v blízkosti pravé boční strany horní pásnice, levá stojina je spojena s horní pásnicí v blízkosti levé boční strany horní pásnice. Takto vznikne vnitřní dutina v nosníku ohraničená v průřezu částí horní strany spodní pásnice, částí dolní strany horní pásnice, levou stranou pravé stojiny a pravou stranou levé stojipy. Stojiny jsou obvykleThe small wooden parts are preferably chips, chips, fibers or other small wood parts of waste wood. It is advantageous to use a wooden beam construction where one of the flanges forms the lower flange and the other of the flanges forms the upper flange. The uprights are connected at their lower side to the lower flange, in particular to the upper side of the lower flange. One of the webs forms a left web that is connected to the lower web near the left side of the lower web. The second of the webs forms a right web that is connected to the lower web near the right side of the lower web. The right and left webs are also connected at their upper side to the underside of the upper flange. The right web is connected to the upper flange near the right side of the upper flange, the left web is connected to the upper flange near the left side of the upper flange. In this way, an inner cavity is formed in the beam bounded by cross-sectional portions of the upper side of the lower flange, the lower side of the upper flange, the left side of the right flange, and the right side of the left flange. The stands are usually

-1 CZ 30457 U1 spojeny tak, že jejich nejdelší hrany, tedy hrany v podlouhlém směru a nejdelší hrany pásnic, tedy hrany v podlouhlém směru jsou přibližně rovnoběžné.The longest edges, ie the edges in the elongated direction and the longest edges of the flanges, ie the edges in the elongated direction, are approximately parallel.

Stojiny a pásnice dřevěného nosníku z vrstveného dřeva mohou být zhotoveny například ze smrku, jedle, borovice, modřínu, douglasky, pinus radiata nebo topolu. Alternativně lze však využívat i jiné druhy dřevin. Stojiny a pásnice jsou tvořeny lamelami, které jsou k sobě lepeny, tloušťky lamel jsou obvykle v tloušťkách 6 až 45 mm. Velikosti dřevěných nosníků z vrstveného dřeva mohou mít po zhotovení následující rozměry: šířka 60 až 200 mm; výška 120 až 400 mm; délka 5 až 25 m. Pro spojení jednotlivých lamel a spojení dezintegrovaných dřevěných částic je obvykle využito melaminoformaldehydových nebo jednosložkových polyuretanových lepidel.The pillars and flanges of the laminated timber beam can be made, for example, of spruce, fir, pine, larch, Douglas, pinus radiata or poplar. Alternatively, other tree species can be used. Racks and flanges are formed by lamellas glued together, the thicknesses of the lamellas are usually in thicknesses of 6 to 45 mm. The sizes of the laminated timber beams may have the following dimensions after fabrication: width 60 to 200 mm; height 120 to 400 mm; length 5 to 25 m. Melamine formaldehyde or one-component polyurethane adhesives are usually used to join the individual lamellae and join the disintegrated wood particles.

Výhodné provedení dřevěného nosníku z vrstveného dřeva s dutinou využívajícího odpadové dřevo dle tohoto technického řešení spočívá v tom, že tento výrobek vznikne z menších částí v procesu výroby, kdy zároveň je využito kvalitního dřeva zajišťujícího požadované technické vlastnosti dřevěného nosníku a tyto vlastnosti jsou vylepšeny využitím malých dřevěných částic (třísek, štěpek, vláken apod.) z odpadního dřeva, které jsou opatřeny nánosem lepidla, volně sypaných do dutiny nosníku, která je posléze uzavřena a po vytvrzení lepidla tvoří kvalitní i nekvalitní dřevo jeden celek. Za malé dřevěné částice lze zpravidla považovat dezintegrované částice dřeva, u nichž 90 % částic nepřesáhne ve svém maximálním rozměru délku 50 mm, šířku 40 mm a tloušťku 12 mm.The advantageous embodiment of the wood-laminated timber beam with the waste wood cavity according to the present invention is that the product is made up of smaller parts in the production process, using high-quality wood ensuring the required technical properties of the timber beam and improving these properties by using small wood. wood particles (chips, chips, fibers, etc.) from waste wood, which are coated with glue, loosely poured into the girder cavity, which is then closed and, after the glue has cured, forms a high quality and low quality wood. As a rule, small wood particles can be considered as disintegrated wood particles in which 90% of the particles do not exceed 50 mm in length, 40 mm in width and 12 mm in thickness.

Objasnění výkresůClarifying drawings

Na obrázku č. 1 jsou znázorněny komponenty, ze kterých je dřevěný nosník z vrstveného dřeva sestaven.Figure 1 shows the components from which the laminated timber beam is assembled.

Obrázek č. 2 objasňuje vznik dřevěného nosníku z vrstveného dřeva.Figure 2 illustrates the emergence of a laminated timber beam.

Dřevěný nosník z vrstveného dřeva je v řezu znázorněn na obrázku č. 3.The laminated timber beam is shown in Figure 3 in section.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Uvedená uskutečnění znázorňují příkladné varianty provedení technického řešení, která však nemají z hlediska rozsahu ochrany žádný omezující vliv. Dřevěný nosník z vrstveného dřeva se skládá z následujících komponent: spodní pásnice I vyrobené z dřevěných lamel tvořících vrstvené dřevo, stojin 2 vyrobených stejným způsobem, jako spodní pásnice 1, horní pásnice 3 vyrobené stejným způsobem, jako je vyrobena spodní pásnice I, a odpadového dřeva dezintegrovaného na malé částice 4, např. ve formě třísek.These embodiments illustrate exemplary embodiments of the invention which do not have any limiting effect on the scope of protection. The laminated timber beam consists of the following components: lower flange I made of wooden lamellae forming laminated timber, webs 2 made in the same way as the lower flange 1, upper flange 3 made in the same way as the lower flange I, and waste wood disintegrated into small particles 4, eg in the form of chips.

Dále je osvětlen postup výroby dřevěného nosníku z vrstveného dřeva. Jak je ilustrováno na obr. 2, spodní pásnice I a dvě stojiny 2 jsou slepeny do tvaru písmene „U“ a do vzniklé úžlabiny je vsypána směs malých dřevěných částic 4, např. třísek, s lepidlem tak, až je úžlabina zcela zaplněna. Následně je ke stojinám 2 přilepena horní pásnice 3, čímž vznikne dřevěný nosník z vrstveného dřeva s vnitřní dutinou vyplněnou směsí malých dřevěných částic 4 s lepidlem, jak je vyobrazeno na obr. 3. Dutina mezi pásnicemi a stojinami 2 je zaplněna směsí malých dřevěných částic 4 odpadového dřeva a lepidla. Malé dřevěné částice 4 jsou po vytvrdnutí lepidla slepeny jednak k sobě a jednak jsou přilepeny ke stěnám dutiny. Tím dojde ke zpevnění celé konstrukce dřevěného nosníku.Furthermore, the process for producing a laminated timber beam is explained. As illustrated in FIG. 2, the lower flange I and the two webs 2 are bonded to a U-shape, and a mixture of small wood particles 4, e.g., chips, is poured into the resulting ridge with adhesive until the ridge is completely filled. Subsequently, the upper flange 3 is glued to the webs 2 to form a wooden laminated timber beam with an inner cavity filled with a mixture of small wood particles 4 and an adhesive as shown in Fig. 3. The cavity between the flanges and webs 2 is filled with a mixture of small wood particles 4 waste wood and glue. Small wood particles 4 are bonded to each other after the adhesive has cured and are adhered to the cavity walls. This will strengthen the entire structure of the wooden beam.

Pro jisté aplikace jsou třeba nestandartní tvary nosníků. V některých provedeních proto může být šířka stojin 2, či pásnic proměnná, případně mohou být pásnice a stojiny 2 ve svém podlouhlém směru prohnuty. Dřevěný nosník z vrstveného dřeva může být v některých provedeních dále opatřen výztuhami ve vnitřní dutině. Stojiny 2, či pásnice dřevěného nosníku z vrstveného dřeva mohou dále zahrnovat lamely z jiných materiálů než dřeva, například plastů, či kompozitních materiálů.For certain applications, non-standard beam shapes are needed. Therefore, in some embodiments, the width of the webs 2 or the flanges may be variable, or the flanges and webs 2 may be bent in their elongated direction. The laminated timber beam may in some embodiments be further provided with reinforcements in the inner cavity. The strips 2 or the strips of the laminated timber wooden beam may further comprise lamellas of materials other than wood, such as plastics, or composite materials.

Konkrétní provedení dřevěného nosníku z vrstveného dřeva dle předkládaného technického řešení jsou uvedena v následujících příkladech provedení.Specific embodiments of the laminated timber beam according to the present invention are given in the following examples.

-2CZ 30457 U1-2CZ 30457 U1

Prvním příkladným provedením je dřevěný nosník z vrstveného dřeva, jehož lamely jsou vyrobeny ze smrku a mají tloušťku 10 mm. Šířka zhotoveného nosníku je 80 mm, výška 150 mm a délka 8 m. V tomto příkladném provedení má dřevěný nosník v průřezu tvar obdélníku, kde boční strany pásnic a boční strany stojin k sobě přibližně lícují. Vnitřní dutina je vyplněna třískami z odpadového dřeva a melaminoformaldehydovým lepidlem.The first example is a wooden beam made of laminated wood, whose lamellas are made of spruce and have a thickness of 10 mm. The beam width is 80 mm, 150 mm high and 8 m long. In this exemplary embodiment, the wooden beam has a rectangular shape in cross-section where the flanks and the sides of the webs are approximately aligned. The inner cavity is filled with waste wood chips and melamine-formaldehyde adhesive.

Dalším příkladným provedením je dřevěný nosník z vrstveného dřeva, jehož lamely jsou vyrobeny z modřínu a mají tloušťku 40 mm. Šířka zhotoveného nosníku je 170 mm, výška 400 mm a délka 16 m. V tomto příkladném provedení má průřez dřevěného nosníku tvar obdélníku, přičemž pásnice přesahují šířku obdélníku, tedy vnější boční strany stojin jsou od bočních stran pásnic vzdáleny, v tomto příkladném provedení o 10 mm, šířka nosníku je tedy v tomto provedení v oblasti stojin 150 mm. Vnitřní dutina je v tomto příkladném provedení vyplněna vlákny z odpadního dřeva a jednosložkovým polyuretanovým lepidlem.Another exemplary embodiment is a wooden beam made of laminated wood, whose lamellas are made of larch and have a thickness of 40 mm. The width of the beam is 170 mm, height 400 mm and length 16 m. In this exemplary embodiment, the cross-section of the wooden beam is rectangular, with the flanges extending beyond the width of the rectangle, i.e. the outer sides of the webs are spaced from the sides of the flanges; mm, the width of the beam is thus 150 mm in this embodiment. In this exemplary embodiment, the inner cavity is filled with waste wood fibers and a one-component polyurethane adhesive.

Dalším příkladným provedením je dřevěný nosník z vrstveného dřeva, jehož lamely jsou vyrobeny zpinus radiata, mají tloušťku 12 mm. Šířka zhotoveného nosníku je 110 mm, výška 200 mm a délka 12 m. V tomto příkladném provedení má dřevěný nosník v průřezu tvar obdélníku, kde boční strany pásnic a boční strany stojin k sobě přibližně lícují. Vnitřní dutina je vyplněna třískami z odpadového dřeva a melaminoformaldehydovým lepidlem. V tomto příkladném provedení jsou stojiny a pásnice ve směru podlouhlé osy mírně prohnuty.Another exemplary embodiment is a wooden beam made of laminated wood, the lamellas of which are made of radiate, having a thickness of 12 mm. The beam width is 110 mm, height 200 mm and length 12 m. In this exemplary embodiment, the wooden beam has a rectangular shape in cross-section where the flanks of the flanges and the sides of the webs are approximately aligned. The inner cavity is filled with waste wood chips and melamine-formaldehyde adhesive. In this exemplary embodiment, the webs and flanges are slightly curved in the direction of the elongate axis.

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Dřevěný nosník z vrstveného dřeva s dutinou využívající odpadové dřevo dle tohoto technického řešení nalezne své uplatnění především ve stavebnictví jako alternativa k dnes používaným nosníkům zhotoveným výhradně z kvalitního dřeva.The wood laminated timber beam with the hollow utilizing the waste wood according to this technical solution finds its application primarily in the construction industry as an alternative to the currently used beams made entirely of quality wood.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A laminated timber beam comprising a glued timber lamella structure comprising two flanges and two webs, each of the webs being rigidly connected to the webs such that there is a cavity in the cross-section of the wood beam, filled with a mixture of small wood particles (4) with glue.

Wooden beam according to claim 1, characterized in that the flanges and webs (2) are formed by wooden slats joined by an adhesive.

Wood beam according to any one of the preceding claims, characterized in that the small wood parts (4) are chips, chips, fibers or other small wood parts made of waste wood.

Wooden beam according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the flanges forms a lower flange (1), wherein a left web (2) is fixedly attached to the upper side of the lower flange (1) near the upper left edge of the lower flange (1). 1) oriented so that the longest of the edges of the left web (2) and the longest of the edges of the lower flange (1) are substantially parallel and where the upper web of the lower flange (1) is fixedly attached to the right web (2) near the upper right the edges of the lower flange (1) oriented so that the longest of the edges of the right web (2) and the longest of the edges of the lower flange (1) are substantially parallel and where one of the flanges forms the upper flange (3) ) the left web (2) is fixedly attached near the left lower edge oriented so that the longest of the edges of the left web (2) and the longest of the edges of the upper flange (3) are substantially parallel and where The flange (3) is rigidly attached to the right web (2) near the lower right edge of the upper web (3), oriented so that the longest of the edges of the right web (2) and the longest of the upper web edges (3) are substantially parallel.