DE2357818A1

DE2357818A1 - Sandwich-schalungsplatten aus vollholz und holzabfaellen und die verfahren zu ihrer erzeugung

Info

Publication number: DE2357818A1
Application number: DE2357818A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dziuk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-20
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1975-05-28

Description

Sandwich-Schalungsplatten aus Vollholz und Holzabfällen und die Verfahren zu ihrer Erzeugung.

In der Praxis des Beton-Schalungsbaues werden in grossem Umfang Sandwichplatten verwendet, die beidseitig gleich-dicke Vollholz-Sandwich-Deckschichten mit z.B. 5 mm Dicke haben und - je nach Grosse der Biegebelastung - mit einer aus Vollholz-Riemchen verleimten Sandwich-Kernlage bestehen, wobei entsprechend der in Rechnung zu stellenden Biegebeanspruchung die Kerndicken zwischen 10 und 40 mm variiert werden können.

Die vorzufertigenden Deckschichten und die jeweils zugehörige Kernlage werden in einem abschliessenden Heiss-Pressverfahren verklebt. Diese Vollholz-Sandwich-Schalungsplatten können mit ausreichenden Betriebseinrichtungen, z.B. bis zu Abmessungen von 8 χ 2,5 m, in Großserie erzeugt werden. Die Verbraucher (Baufirmen) können je nach vorhandener Kerndicke nach Durchführung einer Steifigkeits-Untersuchung aus der in grossen Abmessungen angelieferten Verbundplatte die Art des Schalungsgerüstes bestimmen.

Für solche im Handel befindlichen Schalungsplatten ist die Verwendung der Kernlage aus verleimten Holzriemchen preislich gesehen ungünstig, da die im Vollholz-Kem vorhandene Schubfestigkeit stets nur zu einem Bruchteil zur Behinderung der Schubverformung bei einer Biegebeanspruchung der Sandwich-VoI!holzplatte ausgenutzt wird.

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Es wurde nun gefunden, dass die lohnaufwendige Vollholz-Riemchenkernanlage hinsichtlich Statik und Dauerhaltbarkeit in befriedigendem Maße durch einen * neuartigen Verbundwerkstoff, bestehend aus hartem Schaumstoff und Holzabfällen, ersetzt werden kann.

Als Holzabfälle werden Sägewerksabfälle wie Gatter-Abfallatten, grobe Hackabfälle oder deren Abmischungen benutzt. In Verbindung dieser Holzabfallsorten mit einem harten Schaumstoff kann ein neuartiger Verbundwerkstoff geschaffen werden, der nach seiner Vorbereitung fur den oben geschilderten Heißpress-Klebeprozess mit den beidseitigen Vollholz-Deckschichten eine vollbefriedigende Schubfestigkeit als Sandwich-Kernlage besitzt und dessen Fertigungskosten gegenüber dem Vollholz-Riemchenkern reduzierbar ist. .

Die Erzeugung der vorzufertigenden Schaumstoff/Holzabfall-Verbund-Kernlage erfolgt folgendermaßen:

In eine stabile Schäumform werden z.B. Gatterabfälle wie Abfallatten mit unterschiedlichen Querschnitten und gleicher oder unterschiedlicher Länge gelegt und ggf. die noch verbleibenden grösseren Hohlräume mit groben Hackabfällen ausgeschüttet. Bei einiger Sorgfalt beim Ausfüllen der Schäumform mit den o.a. Holzabfällen verbleibt in der Regel ein Hohlraumanteil von ca. 3o bis 35 % des Schäumform-VoIumens. In die noch offene Schäumform, die z.B. die Abmessungen von 4,o χ o,5 χ o,5 m haben kann, wird eine vorausbestimmte Menge eines flüssigen, treibfähigen Kunststoff-Reaktionsgemisches eingebracht und die Schäumform geschlossen. Nach fachgerechter Wahl der Schäum-Rezeptur erfüllt das sahnig flUssig auftreibende Reaktionsgemisch alle noch vorhandenen Hohlräume zwischen der Holzabfall-Packung und vernetzt nach einer vorausbestimmbaren Verweilzeit zu einem die Holzabfälle umhüllenden und verbindenden harten Schaumstoff. Es entsteht auf diese Weise ein Schaumstoff/Holzabfall - "Formkörper" (Form-Block).

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Als flüssige, treibfähige Kunststoff-Reaktionsgemische können für die Erzeugung des erfindungsgemässen Schaumstoff/Holzabfall-Formkörpers u.a. solche auf Basis Phenolformaldehydharz, Polyesterharz oder Polyurethan, die ohne Zufuhr äusserer Wärme vernetzen, zum Einsatz kommen.

Die bisher nicht bekannte Erzeugung einer Sandwich-Schalungsplatte mit einer preisgünstigen Sandwich-Kernlage von Io bis 4o mm Dicke aus hartem Schaumstoff und den o.a. sonst für konstruktive Zwecke nicht anwendbaren Holzabfall-Sorten ist möglich, wenn.bestimmte Regeln für die Zubereitung der Schaumstoff/Holzabfall-" Kernanlage", die aus dem Schaumstoff/Holzabfall- "Formkörper" (Form-Block) herauszuarbeiten ist, befolgt werden.

Aus Statikgründen können für die erfindungsgemässen Schalungsplatten-Bauweise Schaumstoff-Reaktionsgemisch-Mengen für die Erzeugung eines theoretischen Raumgewichtes von z.B. 4o - 80 kg/m (bezogen auf den freien Hohlraum der Schäum-Blockform ohne Abfälle) angewendet werden. Beim Durchtreiben der vorgelegten speziellen Holzabfälle entsteht durch das sogenannte „Verdichten" des flüssig auftreibenden Reaktionsgemisches im Bereich der Hohlräume zwischen den Holzabfällen ein Schaumstoff-Endraumgewicht von 25o - 35o kg/m . Man erreicht auf diese Weise eine Schubfestigkeit der vernetzten Schaumstoff-Komponenten allein von Io - 15 kp/cm . Diese Schubfestigkeit der Schaumstoff-Ksmponenten allein ist im Vergleich zur Schubfestigkeit der früher benutzten Holz-Riemchen-Kernlage (z.B. ca. 60-80 kp/cm2) natürlich nicht befriedigend.

Es ist nun zu beachten, dass durch die Kombination des Schaumstoffes mit den umschäumten Holzabfällen der oben beschriebenen Art ein Schaumstoff-Verbundformkörper zur Anwendung kommt, der zonenweise durch die Holzabfälle armiert ist. Wird der erzeugte Schaumstoff/Holzabfall-Formblock auf die erforderlichen Sandwich-Kernlagendicken von Io - 4o mm aufgesägt, so werden zonenweise Holz-Querschnitte an der Oberfläche der Kernlage freigelegt.

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Dabei kann zum Beispiel bei Vorlegen von Gatterlatten in die Schäumform und Aufsägen des Schaumstoff-Latten-Formblocks in Latten-Richtung die Faserrichtung der freigelegten Latten-Sichtflächen parallel zur Sandwich-Vollholzdeckschicht liegfen.

Es ist auch möglich den Schaumstoff-Latten-Verbundblock senkrecht zur Latten-Richtung auf die gewünschte Sandwich-Kernlagen-Dicke von Io - 4o mm aufzusagen, so dass die Faserrichtung der angeschnittenen Holzabfall-Komponenten der Schaumstoff/Latten-Verbundkernlage senkrecht zu den Deckschicht-Ebenen zu liegen kommt.

In beiden Fällen ist bemerkenswert, dass durch die nachfolgende Heisspress Klebeverbindung der beidseitigen VoIIholz-Deckschichten mit der Schaumstoff/ Holzabfall-Verbundkernlage eine bedeutsame Steigerung der Kernlagen-Schubfestigkeit erreicht wird, deren Werte bei 4o - 45 kp/cm^ gefunden wurden.

Sinngemäß ist bei einer Verbund-Kern lage, bestehend aus Schaumstoff und umschäumten aber durch den Formblock-Aufsägeprozess freigelegten angeschnittenen Hackabfall-Querschnitten, die Schubfestigkeitssteigerung der Verbundkernlage gegenüber der Schubfestigkeit der Schaumstoff-Komponenten allein zu bewerten. Die Vielzahl der punktartigen Deckschicht-Verbindungen mit den freiliegenden angeschnittenen Holzhackabfall-Querschnitten durch den nachfolgenden Heisspress -Klebeprozess zur Vereinigung der Vollholz-Deckschichten und der vorbereiteten Verbundkernlage gestattet Schubfestigkeitswerte von 2o - 3o kp/cm^ in die statische Berechnung des kompletten Sandwich-Körpers einzutreten. Die Faserrichtung der vom Schaumstoff umhüllten Holzhackabfälle ist unterschiedlich und beeinflusst die abgeminderten Schubwerte der erfindungsgemässen Verbundkernlage.

Mit einer durchschäumbaren Holzabfall-Vorlage aus Latten und Hackabfällen kann die Schubfestigkeit einer nur mit Latten armierten Schaumstoff/Holzabfall-Kernlage auf ca. 5o kp/cm^ gesteigert werden.

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•S.

Es ist bemerkenswert, dass die geschilderten Schubwerte der Schaumstoff-Holzabfall-Kernlagen von Io - 4o mm Dicke bei einer Biegebeanspruchung der fertigen . Sandwich-Schalungsplatten für die x-und y - Achse in nahezu gleicher Grosse in Ansatz gebracht werden können.

Schaumstoff-Holzabfall-Verbundkernlage gemäss der Erfindung können auch für die Möbel-Industrie oder für die Herstellung von Fassadenplatten oder Zwischenwänden verwendet werden, wobei für die erfindungsgemässe Sandwich-Kernlage für das Bauwesen ev. auch Dicken bis zu loo mm erforderlich sein können. Für den Hausbau interessieren auch die Isolierwerte der Verbundkern lage, gegen Kälte, Wärme, und Körperschall. Im letzten Fall kann für dickere Verbundkernlagen (z.B. 5o mm) aus Holzhackabfällen in Kombination mit halbharten oder weichen-elastischen Schaumstoff-Sorten (z.B. Basis Polyurethan) ein Körperschall-Dämmwert von dbι= 4o - 45 für das komplette Sandwich-Element erzielt werden.

Anstelle der oben geschilderten Heisspress-Klebeverbindung von Vollholzdeckschichten mit der Schaumstoff/HoIzabfaI!-Verbundkernlage für die Erzeugung der Schalungsplatten kann bei Kernlagendicken grosser als 3o mm auch so vorgegangen werden, dass die beiden Vollholz-Deckschichten auf den Innenflächen einer Schäumform fixiert werden, der zwischen den'Vollholzdeckschichten verbleibende Hohlraum mit den o.a. Holzabfällen lose geschüttet oder ausgelegt wird, die Form verriegelt wird und das flüssige treibfähige Reaktionsgemisch eingebracht wird. Bei dieser Fertigung-Methode wird der oben geschilderte Heisspress-Klebeprozess eliminiert, da das treibfähige Schaumstoff-Reaktionsgemisch auch eine hervorragende Bindefähigkeit zu den VoII-holz-Deckschichten hat.

Diese Ausschäum-Methode, die also als letzter Produktions-Takt erfolgt, ist für Sandwich-Schalungsplatten aus VoI I ho Iz-Deckschichten und einer Schaumstoff/ Holzabfall-Kernlage dann von Interesse, wenn Großserien von Schalungsplatten gleicher Breiten-und Längenabmessungen für den Beton-Schalungsbau erforderlich sind.

In diesem Fall können notwendige örtliche Verstärkungen der Vollholz-Deckschichten (z.B. durch Aufleimer) und örtliche Verstärkungen der Verbund-Kern lage (z.B. durch Dübel mit Höhe = Kernlagendicke) zwecks Einleitung örtlicher Kräfte (aus Auflager-Bedingungen der Schalungsplatten an Stützkonstruktionen) vor dem u.a. Ausschäumprozess gut kontrollierbar angeordnet werden.

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In Figur 1 ist der Querschnitt durch eine zur Zeit in der Praxis gebräuchliche Sandwich-Schalungsplatte aus Vollholz-Deckschichten (1) und einer vorgefertigten Vollholz-Riemchenkernlage (2) dargestellt, wobei (3) die Heisspress-Klebezonen zwischen den Deckschichten und der Kernlage sind.

In Figur 2 ist der Schnitt durch eine Sandwich-Schalungsplatte aus VoMholz-Deckschichten (1) und einer erfindungsgemässen Kernlage (4)" - bestehend aus hartem Schaumstoff (5) und Gatterlatten-Abfällen (6) - gezeichnet, deren erforderlicher Kern (4) aus einem vorgefertigten Schaumstoff/AbfaI latten-Formblock (zeichnerisch nicht extra dargestellt) herausgesägt wurde und bei der die Faserrichtung (7) der umschäumten Lattenabfälle parallel zu den Deckschicht (1) Ebenen liegt und die durch die Heisspress-Klebezonen (8) mit den Vollholz-Deckschichten (1) vereinigt ist.

In Figur 3 wird darauf hingewiesen, dass (entgegen Figur 2, Ziffer 7) die Faserrichtung (8) der vom Schaumstoff umhüllten Holzabfall-Latten (lo) senkrecht zu den Deckschicht-Ebenen (1) gerichtet ist, was (gegenüber Figur 2, Ziffer 4) durch einen um 9o° verdrehten Sägeschnitt am vorgefertigten Schaumstoff/Abfallatten-Verbundkörper (siehe Figur 4) erreicht werden kann. (11) sind wiederum die Heisspress-Klebezonen zwischen den vorgefertigten Vollholz-Deckschichten (1) und der vorgefertigten Verbund-Kern I age (12).

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In Figur 4 ist dargestellt, wie der vorgefertigte Schaumstoff/Holzlatten-Verbundkörper (Formblock) mit zusätzlicher Zwischenschüttung von Holzhackabfällen ergänzt zum Heraussägen der Schaumstoff/Holzabfall-Sandwich-Kernlagen (4) und (12) gemäss Figur 2 bzw. 3 aufgeschnitten werden muss. Es werden im Verbundformblock (alle Maße verzerrt dargestellt und nur ein Ausschnitt (13) aus einem Schaumstoff-Holzabfall-Verbundblock z.B. mit gewählten Endabmessungen 4,o χ o,5 x o,5 m gezeigt) die mit Schaumstoff (14) umhüllten lose vorgelegten HolzabfaHatten (15), die vom Schaumstoff (14) umhüllten zusätzlich lose geschütteten grobkörnigen Holz-Hackabfälle (16) gezeigt. Zur Erzeugung der Sandwich-Kernlage (4) der Figur 2 sind gemäss Figur 4 die Sägeschnitte (17,18,19 und 2o) zu erledigen, zur Erzeugung der Kernlage (12) der Figur 3 sind Sägeschnitte (21 und 22) durchzuführen .

Die so erzeugten Schaumstoff/Holzabfall-Verbundkernlagenwerden mit den Vollholz-Deckschichten (1 und 1 gemäss Figur 2 und 3 im Heisspress-Klebeprozess vereinigt.

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Claims

Ansprüche:

Anspruch T:

Sandwich-Schalungsplatten aus Vollholz und Holzabfällen dadurch gekennzeichnet, dass die Vollholz-Sandwichdeckschichten mit einer in ihrer Dicke variierbaren Kernlage aus einem Verbundwerkstoff bestehend aus Schaumstoff und Holzabfällen verbunden sind.

Anspruch 2:

Sandwich-Schalungsplatten aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbundwerkstoff-Kernlage ihre Holzabfall-Komponente gleiche oder unterschiedliche Dimension hat und aus artgleichen Holzsorten oder aus Abmischun'gen verschiedener Holzsorten besteht.

Anspruch 3:

Sandwich-Schalungsplatten aus Vollholz und Hölzabfällen gemäss Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbundwerkstoff-Kernlage die Faserrichtung der Holzabfall-Komponente bevorzugt parallel oder bevorzugt senkrecht zu den Vollholz-Deckschichten angeordnet ist, deren Faserrichtungen stets in den Schalungsplatten-Ebenen verlaufen.

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Anspruch 4:

Sandwich-Schalungsplatten aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbundwerkstoff-Kern lage die Schaumstoff-Komponente aus einem flüssigen, treibfähigen Kunststoff-Reaktionsgemisch erzeugt worden ist.

Anspruch 5;

Sandwich-Schalungsplatten aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbundwerkstoff-Kernlage die erzeugte Schaumstoff-Komponente eine harte, halbharte oder elastische Konsistenz hat.

Anspruch 6:

Verfahren zur Erzeugung einer Sandwich-Schalungsplatte aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die je nach der statischen Beanspruchung der Sandwich-Schalungsplatten erforderlichen Sandwich-Kerndicken, z.B. von Io bis 5o mm aus einem Verbundwerkstoff - "Block" im Bedarfsfall mit unterschiedlicher Schnittrichtung herausgesägt werden, der als Schaumstoff/Holzabfall "Formteil" im sogenannten Durchschäum-Verfahren für lose geschüttete oder geschichtete Holzabfälle wie Gatterabfallarten, Hackspäne oder deren Abmischung in Schäumformen auch grosser Dimensionen (z.B. 4,ο χ Ι,ο χ ο,5 m) erzeugt wird.

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Anspruch 7:

Verfahren zur Erzeugung einer Sandwich-Schalungsplatte aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigte Verbundwerkstoff-Sandwichkernlage mit den Vollholz-Sandwichdeckschichten (beidseitig) im vorzugseise Heisspress-Verfahren durch Kleben vereinigt wird.

Anspruch 8;

Verfahren zur Erzeugung einer Sandwich-Schalungsplatte aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Sandwich-Konstruktion als einbaufertiges Element mit vorausbestimmten End-Dimensionen erzeugt wird,

a) in dem in einer Schäumform, deren Hohlraum die Dimensionen des zu erzeugenden Sandwich-Fertigteils hat, die beiden Vollholz-Sandwichdeckschichten und zwischen diesen die lose Schüttung bzw. lose Schichtung der Holzabfälle eingebracht sind, die Schäumform (noch teilweise geöffnet) mit dem treibfähigen Schaumstoff-Reaktionsgemisch beschickt wird und die Form geschlossen wird.

b) oder nach Vorlage der'Vollholz-Deckschichtelemente und der losen Schüttung »oder losen Schichtung der Holzabfälle für die Sandwich-Kernlage die Schäumform geschlossen wird und nach ihrer Verriegelung das treibfähige Schaumstoff-Reaktionsgemisch eingebracht wird.

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Anspruch 9:

Verfahren zur Erzeugung einer Sandwich-Schalungsplatte aus Vollholz und Holzabfällen gemäss Anspruch 1 bis 5 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass bei vorgegebenen Verbaumassen, im Bereich definierter Montage-Punkte, Dübel (aus Holz, Kunststoff oder Metall) mit Dübel-Dicke gleich Kernlagen-Dicke angeordnet werden, die beim Ausschäumprozess mit umschäumt werden, und örtliche Deckschicht-Aufleimer vorher erledigt werden.

. November 1973