DE10148181A1

DE10148181A1 - Plywood includes additional, adhesively-bonded layers containing fibers in alignment

Info

Publication number: DE10148181A1
Application number: DE2001148181
Authority: DE
Inventors: Hilmar Niklaus
Original assignee: HOLZBAU SEUFERT NIKLAUS GmbH
Current assignee: HOLZBAU SEUFERT NIKLAUS GmbH
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-06-12

Abstract

At least one further sheet (4, 5) of a different material containing fibers, is bonded by adhesion to the adjacent layers (2). The fibers are preferably aligned in one direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leimholz mit mehreren Schichten aus Holz und Leim, die in einander abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei jede Leimschicht eine kraftschlüssige Verbindung von jeweils benachbarten Holzschichten herstellt. The invention relates to a glued wood with several layers of wood and glue arranged in alternating order are, each layer of glue a non-positive connection of produces adjacent layers of wood.

Holz hat sich in weiten Bereichen der Technik als Baustoff bewährt. Der Vorteil dieses Werkstoffs liegt darin, daß er einfach zu verarbeiten ist und bei relativ geringem Gewicht vergleichsweise hohe Beanspruchung zuläßt. Zudem ist Holz als Baustoff auch deshalb begehrt, weil es sich um ein Naturprodukt handelt. Insbesondere hat sich eine Variante dieses Werkstoffs bewährt, bei der mehrere Schichten aus Holz kraftschlüssig miteinander verleimt sind. In dieser Ausführung findet Holz in Form von Leimholzträgern oder Schichtplatten Anwendung. Wood has proven itself as a building material in many areas of technology. The advantage of this material is that it is easy to use process and is relatively high at a relatively low weight Allows stress. In addition, wood is in demand as a building material because it's a natural product. In particular, one Variant of this material has proven itself, in which several layers are made Wood is glued to each other in a friction-locked manner. In this version finds wood in the form of glued wood beams or plywood Application.

Leimholz nach dem Stand der Technik weist mehrere Holzschichten auf, deren Stärke bei Trägern im Bereich von Zentimetern, bei Platten im Bereich von Millimetern liegt. Die Holzschichten sind flächig miteinander verklebt, wobei von einer Schicht zur nächsten die Richtung der Holzfasern wechselt und/oder die Abfolge der Jahresringe sich ändert, d. h. der Bereich des Baumstammes wechselt, aus dem die einzelnen Schichten stammen. Diese Ausführung führt dazu, daß Leimholz vergleichsweise formstabil ist, da das unterschiedliche Arbeiten des Holzes in den einzelnen Schichten sich in der Gesamtheit des Leimholzes weitgehend aufhebt. State of the art glued wood has several layers of wood on, whose strength is in the range of centimeters, at Plates is in the range of millimeters. The layers of wood are flat glued together, from one layer to the next Direction of the wood fibers changes and / or the sequence of Annual rings changes, d. H. the area of the tree trunk changes from where the individual layers come from. This execution leads to that glued wood is comparatively stable in shape, because the different Work of the wood in the individual layers in the Whole of the glued wood largely picks up.

Da jede Schicht nur in endlicher Größe herstellbar ist, sind in einer Schicht häufig mehrere stirnseitig aneinander stoßende und verleimte Schichten vorhanden. Diese Stoßstellen haben auf die Stabilität und Belastbarkeit des Leimholzes jedoch keinen Einfluß. Die mechanischen Eigenschaften des Leimholzes werden vielmehr durch den Aufbau der Schichten bestimmt. Ein wesentliches Kennzeichen von Leimholz nach dem Stand der Technik ist, daß alle Schichten gleichartig ausgeführt sind. Dieser Aufbau ist insbesondere bei Anwendungsfällen mit einer Biegebelastung von Nachteil, da bei Biegung unterschiedliche Bereiche des Leimholzes eine unterschiedliche Belastung erfahren. Die Bruchfestigkeit von Leimhölzern bekannter Bauweise ist daher in nachteiliger Weise beschränkt. Since each layer can only be produced in finite size, there are in one Often, several layers abutting and facing each other glued layers available. These joints have on the However, the stability and resilience of the glued wood have no influence. The mechanical properties of the glued wood are rather through determines the structure of the layers. An essential characteristic The prior art of glued wood is that all layers are carried out in the same way. This structure is particularly with Applications with a bending load are disadvantageous because Bend different areas of glue wood one experience different stress. The breaking strength of glued wood known construction is therefore disadvantageously limited.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Leimholz dahingehend weiterzubilden, daß vorstehende Nachteile vermieden werden. Das vorgeschlagene Leimholz weist darüber hinaus eine erhöhte Bruchfestigkeit und Durchschlagsfestigkeit auf und zeichnet sich zudem durch weitere positive Eigenschaften, wie Unempfindlichkeit gegen Nässe oder Hitze, aus. Proceeding from this, the invention has set itself the task Glued wood to further develop the above disadvantages be avoided. The proposed glued wood shows this in addition, increased breaking strength and dielectric strength on and is also characterized by other positive properties, such as Insensitivity to moisture or heat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

- wenigstens eine weitere Schicht aus einem anderen Material vorgesehen ist,
- die mit den benachbarten Schichten kraftschlüssig verbunden ist
- und vorzugsweise Faserstoffe enthält,

deren Fasern vorzugsweise in einer Richtung ausgerichtet sind. According to the invention, this object is achieved in that

at least one further layer of a different material is provided,
- which is non-positively connected to the adjacent layers
- and preferably contains fibrous materials,

whose fibers are preferably aligned in one direction.

Das vorgeschlagene Leimholz geht von Hölzern nach dem Stand der Technik mit mehreren Holz- und Leimschichten aus. Abweichend zu den bekannten Ausführungen weist das erfindungsgemäße Leimholz jedoch weitere Schichten mit einem anderen Material als Holz auf. Diese Ausgestaltung macht es möglich, die Eigenschaften von Leimholz durch die Auswahl des geeigneten Materials der einzelnen weiteren Schichten und durch die Lage dieser Schichten innerhalb des Schichtenaufbaus gezielt zu steuern und hierdurch entsprechend zu verbessern. The proposed glued wood is based on the state of the art Technology with several layers of wood and glue. Deviating from The glued wood according to the invention has the known designs however, additional layers with a material other than wood. This configuration enables the properties of Glue wood by choosing the appropriate material of each other layers and by the location of these layers within the Controlling layer build-up in a targeted manner and thereby accordingly improve.

Als Material für die weiteren Schichten werden Faserstoffe bevorzugt. Von diesen Stoffe sind am Markt Ausführungen mit unterschiedlichen Faserstrukturen erhältlich. Bekannt sind Matten mit ungeordneter Faserrichtung, gewebeartige Matten mit zwei Vorzugsrichtungen der Fasern und solche mit in einer Richtung ausgerichteten Fasern. Für vorliegende Erfindung eignen sich prinzipielle alle drei genannten Varianten der Faserstoffe. Die Auswahl der geeigneten Faserstruktur richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Leimholzes. So werden beispielsweise bei plattenförmigen Leimhölzern, für die von vorne herein keine eindeutige Biegebelastung angebbar ist, Matten mit ungeordneter Faserrichtung oder solche mit zwei Vorzugsrichtungen der Fasern empfohlen. Fibers are used as material for the other layers prefers. There are versions of these fabrics on the market with different fiber structures available. Mats with are known disordered grain, fabric-like mats with two Preferred directions of the fibers and those with one direction aligned fibers. In principle, all are suitable for the present invention three named variants of fiber materials. The selection of the suitable fiber structure depends on the respective Purpose of the glued wood according to the invention. So be For example, in the case of panel-shaped glued woods for which none from the start clear bending load can be specified, mats with disordered Grain direction or those with two preferred directions of the fibers recommended.

Im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist jedoch die Verwendung von Matten, deren Fasern in einer Richtung ausgerichtet sind. Diese Matten weisen in Richtung der Fasern und senkrecht dazu extrem unterschiedliche mechanische Eigenschaften. Während in Richtung der Fasern eine hohe durch die Fasern bedingte Zugfestigkeit gegeben ist, wird der betreffende Wert senkrecht zu den Fasern durch das Bindematerial der Fasern vorgegeben und ist daher vergleichsweise klein. Die genannten Matten werden bei Leimhölzern gemäß vorliegender Erfindung insbesondere bei Platten und Leimholzträgern eingesetzt, die auf Zug oder Biegung beansprucht werden. However, the use of is preferred within the scope of the invention Mats with fibers oriented in one direction. This Mats face extreme in the direction of the fibers and perpendicular to them different mechanical properties. While towards the fibers have a high tensile strength due to the fibers is given, the value in question is perpendicular to the fibers the binding material of the fibers is predetermined and is therefore comparatively small. The mentioned mats are made according to glue woods The present invention particularly in the case of plates and Glued wood beams used that are subjected to tension or bending.

Der Einbau weiterer Schichten in Leimhölzern ermöglicht somit, in vorteilhafter Weise die Eigenschaften des Leimholzes gezielt zu verbessern. Insbesondere zusätzliche Schichten aus Faserstoffen verleihen den Leimhölzern gemäß vorliegender Erfindung erhöhte Festigkeit bei Beanspruchung auf Zug- und Biegung. Durch zusätzliche Schichten kann, je nach Auswahl des Schichtenmaterials, beispielsweise auch die Torsionssteifigkeit oder die Durchschlagsfestigkeit erhöht werden. The installation of additional layers in glued wood thus enables in advantageously the properties of the glued wood improve. In particular, additional layers of fibrous materials give the glue sticks according to the present invention increased Strength when subjected to tension and bending. By additional Depending on the selection of the layer material, layers can for example, torsional rigidity or dielectric strength increase.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist insbesondere die Verwendung von Faserstoffen vorgesehen, die aus

- Kohlefasern,
- Aramidfasern,
- Glasfasern,
- oder Kevlarfasern

bestehen. Bei diese Stoffen handelt es sich um Fasermaterialien mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, die sich bereits in vielen Bereichen der Technik bewährt haben. Auch bei Verwendung im Leimholzbau führen sie zu einer entscheidenden Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Schichtenholzes. Für diesen Anwendungsfall stehen auch geeignete Kleber zur Verfügung, welche eine kraftschlüssige Verbindung der Faserstoffe mit den jeweils benachbarten Holzschichten sicherstellen. According to a feature of the invention, the use of fibrous materials is particularly provided which

- carbon fibers,
- aramid fibers,
- glass fibers,
- or Kevlar fibers

consist. These materials are fiber materials with excellent mechanical properties that have already proven themselves in many areas of technology. Even when used in glued wood construction, they lead to a decisive improvement in the mechanical properties of the plywood. Suitable adhesives are also available for this application, which ensure a non-positive connection of the fibrous materials with the adjacent wooden layers.

Den Aufbau der Holzschichten betreffend schließt die Erfindung zwei Varianten ein, zum einen eine Ausführung der Holzschichten aus massivem Holz, zum anderen eine Ausführung der Schichten aus groben Holzspänen. Die erste Variante hat sich seit vielen Jahren im Leimholzbau bewährt, während die zweite Variante unter dem Gesichtspunkt von Recycling Bedeutung hat, da sei aus einem bei der Holzbearbeitung anfallenden Abfallprodukt gefertigt wird. Wegen der fehlenden Vorzugsrichtung in den einzelnen Schichten weist die zweite Variante die vorteilhafte Eigenschaft auf, daß auch Platten mit wenigen Schichten eine gute Formstabilität besitzen und daher nicht zum Verziehen neigen. The invention includes two regarding the structure of the wood layers Variants one, on the one hand an execution of the wooden layers solid wood, on the other hand an execution of the layers rough wood shavings. The first variant has been around for many years Glulam construction has proven itself, while the second variant under the From the point of view of recycling it is important that one of the Woodworking waste product is manufactured. Because of the missing preferred direction in the individual layers second variant has the advantageous property that also plates with few layers have good dimensional stability and therefore not tend to warp.

Bei der Ausführung der weiteren Schichten sind neben den oben genannten Materialien auch solche von Interesse, welche dem Schichtholz spezielle Eigenschaften verleihen. Die vorliegenden Erfindung sieht daher weitere Schichten vor, die aus

- wasserabweisenden oder wasserdichten,
- wärmedämmenden,
- feuerhemmenden

Material gefertigt sind. When executing the other layers, besides the materials mentioned above, those are also of interest that give the plywood special properties. The present invention therefore provides further layers that consist of

- water-repellent or waterproof,
- thermal insulation,
- fire retardant

Material are made.

Leimhölzer mit Schichten aus wasserabweisenden Material sind beispielsweise als Baumaterial für Räume mit relativ hoher Luftfeuchtigkeit interessant. Mit einer der Raumseite zugewandten wasserabweisenden Schicht, die nahe der Oberfläche des Schichtholzes eingebaut ist, wird der überwiegende restliche Teil des Schichtholzes bereits durch die Bauart des Leimholzes wirksam gegen Feuchtigkeit geschützt. Glue sticks with layers of water-repellent material for example as building material for rooms with relatively high Humidity interesting. With one facing the room side water-repellent layer that near the surface of the plywood the majority of the plywood is installed effective due to the construction of the glued wood against moisture protected.

Für Verkleidungen von Außenwänden bieten sich Schichtholzplatten an, die zusätzliche Schichten mit einer hohen Wärmeisolierung aufweisen. Die bei natürlichem Holz gegebene relativ hohe Wärmedämmung läßt sich durch den Einbau von zusätzlichen Dämmschichten gemäß vorliegender Erfindung noch erheblich verbessern. Laminated wood panels are available for cladding external walls the additional layers with high thermal insulation exhibit. The relatively high given for natural wood Thermal insulation can be done by installing additional Improve insulation layers according to the present invention considerably.

Von Interesse sind auch Ausführungen des erfindungsgemäßen Schichtholzes, die unter der zur Raumseite hin liegenden Oberfläche des Leimholzes eine Schicht aus feuerhemmendem Material aufweisen. Die Ausgestaltung wird vorzugsweise für Platten empfohlen, die größere Hitze ausgesetzt sind. Die genannte Ausbildung verleiht dem jenseits der feuerhemmenden Schicht liegenden überwiegenden Teil des Leimholzes einen gewissen Schutz gegen Entflammung, der wesentlich besser als bei ungeschützten, herkömmlich ausgeführten Leimholzplatten ist. Embodiments of the invention are also of interest Laminated wood, the under the surface lying to the room side a layer of fire-retardant material exhibit. The design is preferably recommended for plates that exposed to greater heat. The training mentioned gives that is beyond the fire retardant layer predominant part of the glued wood a certain protection against Inflammation, which is much better than that of unprotected, conventional executed glued wood panels.

Die zusätzlichen Schichten liegen bei einem Leimholz gemäß vorliegender Erfindung in der Regel innerhalb der Schichten aus Holz. Erfindungsgemäß ist aber auch vorgesehen, daß diese Schichten die an der Oberfläche liegenden Schichten bilden. Diese Ausführung läßt sich bei Auswahl des geeigneten Schichtmaterials beispielsweise mit Vorteil zum Schutz des Holzes vor Witterungseinflüssen nutzen. Die vorgeschlagene Ausführungsform kann aber auch zu gestalterischen Zwecken genutzt werden. Insbesondere in Zusammenwirkung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung, das farbige Außenschichten vorsieht, ergeben sich zahlreiche gestalterische Möglichkeiten. The additional layers are according to a glued wood The present invention usually within the layers of wood. According to the invention it is also provided that these layers form layers lying on the surface. This version leaves when choosing the appropriate layer material, for example Use the advantage to protect the wood from the weather. The proposed embodiment can also be creative Be used for purposes. Especially in cooperation with another feature of the invention, the colored outer layers provides for numerous design options.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Leimholzes gemäß vorliegendem Vorschlag ist vorgesehen, daß das Leimholz aus zwei Holzschichten besteht, zwischen denen eine Schicht aus Faserstoffen angeordnet ist. Diese Ausführung des Leimholzes wird als Grundelement bei der weiteren Fertigung von Schichthölzern verwendet. Die Herstellung von geschichtetem Leimholz mit einer Zwischenschicht aus einem Faserstoff erfordert ein hohes technisches Know-How. Zur Herstellung derartige Schichthölzer sind spezielle Fertigungsverfahren notwendig, die bevorzugt in großtechnischen Anlagen umgesetzt werden. In a particularly preferred embodiment of the glued wood according to the present proposal it is provided that the glued wood consists of two layers of wood, between which a layer of Fibers is arranged. This version of the glued wood will as a basic element in the further production of laminated timber used. The production of layered glued wood with a Interlayer made of a fibrous material requires a high one technical know-how. To produce such laminated wood special manufacturing processes necessary, which are preferred in large-scale plants are implemented.

Die vorgeschlagene Ausführung von Schichtholz mit zwei Holzschichten und einer Faserschicht eröffnet in vorteilhafter Weise jedoch auch jedem holzverarbeitenden Anwender ohne großtechnische Fertigungsanlagen die Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtholzes. Die vorgefertigten Platten- oder Trägerelemente mit Faserzwischenschicht müssen zu diesem Zweck nur zusammen mit weiteren Holzschichten Holz auf Holz verklebt werden. Dieses Fertigungsverfahren entspricht der Praxis der meisten holzverarbeitenden Betriebe und ist ohne Probleme durchführbar. Die Erfindung umfaßt dementsprechend die Verwendung des vorgefertigten dreischichtigen Elementes zur Herstellung von mehr- oder vielschichtigen Leimhölzern. The proposed execution of plywood with two Wood layers and a fiber layer opened in an advantageous manner but also for every woodworking user without large-scale manufacturing plants the manufacture of the invention Laminated wood. The prefabricated plate or support elements with For this purpose, fiber intermediate layer only have to be used together with other layers of wood are glued wood to wood. This Manufacturing process corresponds to the practice of most woodworking Operations and is feasible without problems. The invention encompasses accordingly the use of the prefabricated three-layer element for the production of multi-layer or multi-layer Leimhölzern.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen. In diesem Teil wird das erfindungsgemäße Leimholz anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein vielschichtiges Leimholz. Let further details, features and advantages of the invention refer to the following part of the description. In This part of the glued wood according to the invention is based on a Drawing explained in more detail. The figure shows a cross section through a multi-layered glued wood.

In Fig. 1 ist ein Leimholz (1) mit einem aus vier unterschiedlichen Materialien bestehenden Schichtenaufbau wiedergegeben, die sich in geeignet gewählter Reihenfolge abwechseln. Die mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichneten Schichten geben Schichten aus Holz, die mit 3 gekennzeichneten Schichten solche aus Leim wieder. Dabei vermitteln die Leimschichten eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Holzschichten. Die Schichten 4 bzw. 5 hingegen sind aus einem anderen Material ausgebildet, Schicht 4 besteht aus einem Faserstoff, Schicht 5 aus einem wärmedämmenden Material. Beide letztgenannten Schichten sind ihrerseits in einem geeigneten Kleber eingebettet, der eine kraftschlüssige Verbindung zu den benachbarten Holzschichten 2, 2' bzw. 2 ^V, 2 ^VI herstellt. Die aus den drei Schichten 2, 4, 2' und 2 ^V, 5, 2 ^VI bestehenden Leimhölzer sind vorab jeweils als separate Elemente vorgefertigt worden und bei der Herstellung des vielschichtigen Leimholzes 1 zusammen mit den Holzschichten 2", 2''' und 2 ^IV mittels der Leimschichten 3-3''' kraftschlüssig miteinander verbunden worden. In Fig. 1, a glued wood ( 1 ) is shown with a layer structure consisting of four different materials, which alternate in a suitably chosen order. The layers marked with the reference number 2 represent layers of wood, the layers marked with 3 reflect layers of glue. The glue layers provide a non-positive connection between the wooden layers. Layers 4 and 5, on the other hand, are made of a different material, layer 4 consists of a fibrous material, layer 5 consists of a heat-insulating material. Both of the latter layers are in turn embedded in a suitable adhesive, which creates a non-positive connection to the adjacent wood layers 2 , 2 'and 2 ^V , 2 ^VI . The glue sticks consisting of the three layers 2 , 4 , 2 'and 2 ^V , 5 , 2 ^VI have been prefabricated as separate elements in advance and used in the production of the multi-layer glue sticks 1 together with the wood layers 2 ", 2 ''' and 2 ^IV have been non-positively connected to one another by means of the glue layers 3-3 ''.

Das in 1 Figur wiedergegebene Leimholz 1 weist gegenüber Leimhölzern nach dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Eigenschaften auf. Aufgrund der Faserschicht 4 wird die Festigkeit gegenüber Biegung wesentlich verbessert und durch Einbau der Schicht 5 die wärmedämmende Eigenschaft gesteigert. The glued wood 1 shown in FIG. 1 has significantly improved properties compared to glued wood according to the prior art. Due to the fiber layer 4 , the strength against bending is significantly improved and the thermal insulation property is increased by incorporating the layer 5 .

Claims

1. glued wood with several layers of wood and glue, which are arranged in an alternating sequence, each glue layer producing a non-positive connection of adjacent wood layers, characterized in that
at least one further layer ( 4 , 5 ) made of another material is provided,
which is non-positively connected to the adjacent layers ( 2 , 2 'or 2 ^V , 2 ^VI )
and preferably contains fibrous materials ( 4 ),
whose fibers are preferably aligned in one direction.

2. glued wood according to claim 1, characterized in that the fibrous materials
carbon fibers,
or aramid fibers,
or glass fibers,
or Kevlar fibers,
consist.

3. Glue wood according to claim 1 or 2, characterized in that the wooden layers ( 2 ) are made of solid wood or of coarse wood chips.

4. glued wood according to one of claims 1-3, characterized in that
the other layers ( 4 , 5 ) at least
a water-repellent or waterproof layer
and / or a heat-insulating layer ( 5 )
and / or have a fire-retardant layer.

5. Glued wood according to one of claims 1-4, characterized in that the further layers ( 4 , 5 ) form the outer layers of the glued wood ( 1 ).

6. glued wood according to claim 5, characterized in that the layers mentioned are colored.

7. glued wood according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of a layer of wood is max. Is 2.4 mm.

8. glued wood according to claim one of claims 1-7, characterized in that the glued wood ( 1 ) consists of two layers of wood ( 2 , 2 '), between which a layer of fibrous materials ( 4 ) is arranged.

9. Use of the glued wood according to claim 8, characterized characterized in that it for the production of multilayered or multi-layered Glue is used.