DE2827549B2

DE2827549B2 - Wood-based beams

Info

Publication number: DE2827549B2
Application number: DE19782827549
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Current assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2827549A1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Holzwerkstoffbalken, bestehend aus einem in der Lastebene hochkant angeordneten stegartigen Spanplattenausschnitt und zumindest einem darauf aufgeklebten, in der Gurtbreite mit der Stegdicke des Spanplattenausschnittes übereinstimmenden Verstärkungsgurt. Lastebene bezeichnet die Ebene, die bei üblicher Anordnung des Balkens als horizontaler Träger auf zwei Stützen o. dgl. mit der Ebene des vertikalen Balkenquerschnittes zusammenfällt. Im allgemeinen haben solche Holzwerkstoffplatten einen rechteckigen Querschnitt, der im Belastungszustand hochkant angeordnet ist. Dann ist auf eine schmale Querschnittsfläche der Verstärkungsgurt bzw. sind auf die schmalen Querschnittsflächen die Verstärkungsgurte aufgeklebt.The invention relates generically to a wood-based material beam, consisting of one in the Web-like chipboard cut-out arranged vertically and at least one glued to it, Reinforcing belt with the same width as the web thickness of the chipboard cut-out. Load plane refers to the plane that, with the usual arrangement of the beam, acts as a horizontal beam on two supports or the like coincides with the plane of the vertical cross-section of the beam. In general Such wood-based panels have a rectangular cross-section, which is arranged on edge when loaded is. Then the reinforcement belt is on a narrow cross-sectional area or are on the narrow Cross-sectional areas the reinforcement belts glued on.

Bei (aus der Praxis) bekannten Holzwerkstoffbalken der beschriebenen Gattung wird der vertikal angeordnete Spanplattenausschnitt aus einer Spanplatte ausgeschnitten, die ihrerseits aus Mittelschichtmaterial und beidseitigen Deckschichten aus hochwertigem Deckschicht-Spanplattenmaterial besteht. Auf die Querschnittsfläche und auf die untere Schnittfläche dieses Ausschnittes sind Verstärkungsgurte aufgeklebt, die als Sperrholzplattenausschnitte ausgeführt sind. Die so erreichbaren, gewichtsbezogenen Flächenträgheitsmomente (Flächenträgheitsmoment/Gewicht der Längeneinheit) sind verbesserungsbedürftig. Im übrigen stört, daß die bekannten Holzwerkstoffbalken der beschriebenen Gattung nicht ausschließlich aus Spanplattenmaterial bestehen, weil einerseits ein Spanplattenausschnitt und andererseits Sperrholzplattenausschnitte miteinander vereinigt sind. Folglich können die bekannten gattungsgemäßen Holzwerkstoffbalken nicht ohne weiteres in einem Spanplattenwerk hergestellt werden. Allerdings kennt man gattungsfremde Holzwerkstoffbalken, die vollständig aus Spanmaterial bestehen (DE-OS 24 07 642). Hier weist der rechteckige Profilquerschnitt zumindest eine ProfilauQenschicht hoher Festigkeit mit in Balkenlängsrichtung orientierten Spänen und einen mittleren Profilbereich reduzierter Festigkeit auf. Im allgemeinen sind zwei Profilaußenschichten hoher Festigkeit vorgesehen, und diese sowie der mittlere ProFübereich reduzierter Festigkeit sind gleichsam monolithisch verbunden. Die Balken werden in Formen hergestellt In die Formen werden geeignetes Spanmaterial und Bindemittel unter sorgfältiger Beachtung der Spanorientierung eingebracht Danach erfolgt in der Form unter Anwendung von Druck und Wärme ein Preßvorgang. Das mag zu statisch brauchbaren Holzwerkstoffbalken führen, deren gewichtsbezogenes Flächenträgheitsmoment günstiger liegt als das bei den Holzwerkstoffbalken der eingangs beschriebenen Ausführungsform, das ist jedoch in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendig, weil nicht auf die bekannte und bewährte Spanplattentechnologie zurückgegriffen werden kann und die Balken mit üblichen Spanplattenfertigungsanlagen nicht herstellbar sind.In the case of (from practice) known wood-based material beams of the type described, the vertically arranged one is used Chipboard cutout from a chipboard, which in turn is made of middle-layer material and The top layers on both sides are made of high-quality top layer chipboard material. On the cross-sectional area and reinforcement belts are glued to the lower cut surface of this section, which are used as Plywood cutouts are made. The weight-related area moments of inertia that can be achieved in this way (Area moment of inertia / weight of the unit of length) are in need of improvement. Incidentally bothers that the known wood-based beams of the type described are not exclusively made of chipboard material exist because on the one hand a chipboard cutout and on the other hand plywood cutouts together are united. Consequently, the known generic wood-based material beams cannot do without others are manufactured in a chipboard plant. However, one knows non-generic wood-based material beams, which consist entirely of chip material (DE-OS 24 07 642). Here the rectangular profile cross-section at least one high-strength profile outer layer with oriented in the longitudinal direction of the beam Chips and a middle profile area of reduced strength. In general there are two outer profile layers high strength is provided, and this and the middle profile area are of reduced strength as it were monolithically connected. The beams are made in molds. In the molds are made suitable Chip material and binder are introduced, carefully observing the chip orientation a pressing operation in the mold with the application of pressure and heat. That may seem too statically useful Lead wood-based beams whose weight-related area moment of inertia is more favorable than that of the Wood-based beams of the embodiment described at the beginning, However, this is complex from a manufacturing point of view because it does not rely on the well-known and Proven chipboard technology can be used and the beams with conventional chipboard production systems cannot be produced.

Andererseits existieren Anlagen zur Herstellung von Spanplatten, die es ohne weiteres erlauben, Spanplatten hoher Festigkeit mit orientierten Spänen aus sogenanntem Deckschicht-Spanplattenmaterial und Spanplatten mit geringer Festigkeit aus lose gestreuten, nur wenig orientierten Spänen aus Mittelschicht-Spanplattenmaterial oder Abfallspänen herzustellen. Das gilt insbes. für solche Anlagen, deren Streumaschinen mit sogenannten Scheibenstreuköpfen ausgerüstet sind (DE-OS 25 35 461). Das hat jedoch die Herstellung vonOn the other hand, there are systems for the production of chipboard that allow chipboard to be produced without further ado high strength with oriented chips made of so-called top layer chipboard material and chipboard with low strength from loosely scattered, only slightly oriented chips of middle-layer chipboard material or to produce waste chips. This applies in particular to systems whose spreaders are equipped with so-called Disc spreading heads are equipped (DE-OS 25 35 461). However, that has the making of

κ gattungsgemäßen Holzwerkstoffbalken bisher nicht beeinflußt.κ wooden beams of the generic type so far not influenced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Holzwerkstoffbalken zu schaffen, der gegenüber den eingangs beschriebetir. bekannten einThe invention is based on the object of creating a generic wood-based material beam which compared to the ones described at the beginning. known one

■•ο wesentlich günstigeres, gewichtsbezogenes Flächenträgheitsmoment aufweist■ • ο significantly more favorable, weight-related area moment of inertia having

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Verstärkungsgurt als Spanplattenausschnitt ausgeführt ist, der mit seiner Spanplattenebene orthogonal zur Lastebene angeordnet ist, und daß der hochkant angeordnete Spanplattenausschnitt aus lose gestreutem Mittelschicht-Spanplattenmaterial, der Verstärkungsgurt aus Deckschicht-Spanplattenmaterial mit in Balkenlängsrichtung orientierten Spänen aufgebaut ist. InTo solve this problem, the invention teaches that the reinforcement belt is designed as a chipboard cutout is, which is arranged with its chipboard plane orthogonal to the load plane, and that the upright Arranged chipboard cut-out made of loosely scattered middle-layer chipboard material, the reinforcement belt made of top-layer chipboard material with in the longitudinal direction of the beam oriented chips. In

■>° der Ausführungsform mit einem Flächenträgheitsmoment, welches einem sog. I-Träger entspricht, lehrt somit die Erfindung, auf dem hochkant angeordneten Spanplattenausschnitt beidseits Verstärkungsgurte aus demselben Spanmaterial anzuordnen. In der Ausführungsform mit einem Flächenträgheitsmoment, welches einem T-Träger entspricht, wird man im Rahmen der Erfindung demnach auf den hochkant angeordneten Spanplattenausschnitt lediglich zugspannungsseitig einen Verstärkungsgurt anbringen. Es versteht sich von selbst, daß je nach den aufzunehmenden Beanspruchungen die Balkenbreite, anders ausgedrückt, die Stegdicke des hochkant angeordneten Spanplattenausschnittes und folglich die Gurtbreite der Verstärkungsgurte gewählt wird. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die■> ° of the embodiment with a geometrical moment of inertia, which corresponds to a so-called I-beam, thus teaches the invention, on the vertically arranged Chipboard cut-out to arrange reinforcement belts made of the same chipboard on both sides. In the embodiment with a geometrical moment of inertia, which corresponds to a T-beam, one becomes in the context of Invention accordingly on the chipboard cutout arranged on edge only on the tensile stress side attach a reinforcement strap. It goes without saying that depending on the loads to be absorbed the bar width, in other words, the web thickness of the chipboard cut-out arranged on edge and consequently the belt width of the reinforcement belts is selected. It is within the scope of the invention that

¹⁾⁵ Anordnung so zu treffen, daß der Verstärkungsgurt oder die Verstärkungsgurte aus mehreren Lagen von Spanplattenausschnitten aus Deckschicht-Spanplattenmaterial aufeinandergeklebt sind. Zu besonders günsti- ^{1) 5} Arrange so that the reinforcement belt or the reinforcement belts are glued together from several layers of chipboard cutouts made of top layer chipboard material. At particularly favorable

gen Verhältnissen kommt man dann, wenn in dem Verstärkungsgurt bzw, in den Verstärkungsgurten die Späne in Richtung: der Lastebene von innen nach außen zunehmende Länge aufweisen.conditions are reached when in the reinforcement belt or in the reinforcement belts Chips in the direction of: the load plane have increasing length from the inside to the outside.

Die Erfindung &eht von der Erkenntnis aus, daß zum Flächenträgheitsnioment eines fertigen Holzwerkstoffbalkens die im Balkenquerschnitt freiliegenden Seitenflächen, die bei der eingangs beschriebenen bekannten Ausführungsfom »us Deckschicht-Spanplattenmaterial bestehen, kaum beitragen. Die Erfindung stellt daher den hochkant angeordneten Spanplattenausschnitt unter Verzicht auf Deckschicht-Spanplattenmaterial aus sehr preiswertem Mittelschicht-Spanplattenmaterial, im allgemeinen also aus Abtallspänen, her. Die Erfindung nutzt aber fernerhin die Tatsache, daß das evforderliche Flächenträgheitsnioment über Verstärkungsgurte geeigneter Festigkeit: ohne weiteres erzeugt werden kann, wobei sich besonders vorteilhaft auswirkt, daß eine Klebeverbindung zwischen dem hochkant angeordneten Spanplattenausschnitt aus Mittelschicht-Spanplattenniateria! und einem aufgeklebten Verstärkungsgurt wesentlich günstiger ist als bei der bekannten Ausführungsform, bei der Verstärkungsgurte »n Form von Sperrholzplat.enausschnitten aufgeklebt sind. Die Klebverbindung nimmt dann höhere Zugspannungen auf und funktioniert ihrerseits festigkeitserhöhend, möglicherweise weil der Kleber sowohl in das Mittelschicht-Spanplattenmaterial als auch in die als Spanplattenausschiiitte ausgeführten Verstärkungsgurte verankernd eindringt Das gilt insbes. für die Ausführungsform der Erfindung, bei der der Verstärkungsgurt oder die Verstärkungsgurte aus Deckschicht-Spanplattenmaterial mit in Richtung der Lastebene von innen nach außen länger werdenden Spänen aufgebaut sind. Hinzu kommt, daß bei Verwendung eines J5 Kunstharzklebers, der in die Spanplattenausschnitte eingedrungene Kleber seinerseits gleichsam noch als Bewehrung funktioniert Von besonderem Vorteil können die Spanplatten, aus denen die hochkant angeordneter Spanplattenausschnitte ausgeschnitten sind, und die aus denen die Verstärkungsgurte aufgebaut sind, ohne weiteres in ein und demselben Spanplattenwerk hergestellt werden, so daß ein solches Werk nunmehr auch die Möglichkeit hat, Holzwerkstoffbalken herzustellen, die sich durch ein günstiges gewichtsbezogenes flächen trägheitsmoment auszeichnen. — Es versteh» sich von selbst, daß in Längsrichtung des Holzwerkstoffbalkcins mehrere Spanplattenausschnitte gestoßen werden können, was sowohl für den hochkant angeordneten Spaiiplatte;iausschnitt als auch für die Verstärkungsgurte gilt Selbstverständlich wird man dabei darau.' achten, daß die Stoßnähte in dem hochkant angeordneten Spariplattenausschnitt und in den Verstärkungsgurten gegeneinander versetzt sind.The invention is based on the knowledge that the area moment of inertia of a finished wood-based material beam the side surfaces exposed in the cross-section of the bar, the known ones in the case of the above-described Execution form top layer chipboard material exist, hardly contribute. The invention therefore provides the chipboard cutout arranged on edge dispensing with top layer chipboard material made from very inexpensive middle layer chipboard material, im generally from waste shavings. The invention also uses the fact that the necessary Geometrical moment of inertia by means of reinforcing belts of suitable strength: can be easily generated, which has a particularly advantageous effect that an adhesive connection between the upright Chipboard cut-out from middle-layer chipboard niateria! and a glued reinforcement belt is much cheaper than in the known embodiment, in the reinforcement belts »n shape from plywood cutouts are glued on. The adhesive bond then takes on higher tensile stresses and in turn works to increase the strength, possibly because the adhesive in both the Middle-layer chipboard material as well as in the reinforcement belts designed as chipboard sections anchoring penetrates This applies in particular to the embodiment of the invention in which the reinforcement belt or the reinforcement belts made of facing chipboard material with in the direction of the load plane of chips are built up inside outwards that are getting longer. In addition, when using a J5 Synthetic resin adhesive, the adhesive that has penetrated into the chipboard cut-outs as a Reinforcement works Of particular advantage are the chipboards, which make up the upright arranged chipboard cutouts are cut out, and from which the reinforcement belts are built are easily produced in one and the same particle board plant, so that such a plant now also has the option of producing wood-based beams, which are based on a favorable weight surface moments of inertia. - It goes without saying that in the longitudinal direction of the Holzwerkstoffbalkcins several chipboard cutouts can be butted, both for the upright arranged spa plate; cutout as well as for the Reinforcement belts apply, of course, you will be on it. ' make sure that the butt seams in the upright arranged Spariplattenausschnitt and in the reinforcement belts are offset from one another.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der ein Ausführungsbeispiel eines Holzwerkstoffbalkens darstellenden Zeichnung erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung perspektivisch und ausschnittsweiseIn the following, the invention is illustrated by means of an exemplary embodiment of a wood-based material beam Drawing explained It shows in a schematic representation in perspective and in detail

Fig, 1 the wood-based material beam, F i g. 2 shows an enlarged section A from FIG. 1,

F i g. 3 eine Spanplatte, aus der hochkant angeordnete Spanplattenausschnitte hergestellt werden, undF i g. 3 a chipboard from which chipboard cutouts arranged on edge are produced, and

Fig.4 eine Spanplatte, aus der Verstärkungsgurte hergestellt werden.4 shows a chipboard from which reinforcement belts getting produced.

Der in F i g. 1 dargestellte Holzwerkstoffbalken besteht aus einem in der Lastebene hochkant angeordneten Spanplattenausschnitt 1 und zwei darauf aufgeklebten, in der Breite der Dicke des Spanplattenausschnittes 1 angepaßten Verstärkungsgunen 2. Auch die Verstärkungsgurte 2 sind als Spanplattenausschnitte ausgeführt Sie sind mit ihrer Spanplattenebene orthogonal zur Lastebene angeordnet Der hochkant angeordnet?. Spanplattenausschnitt 1 besteht aus verhältnismäßig lose gestreutem k'utelschicht-Spanpiaitenmateriai 3, also aus sogenannten Abfallspänen. Die Verstärkungsgurte 2 besitzen eine große Festigkeit und sind daher aus Deckschicht-Spanplattenmaterial hergestellt Sie bestehen zumindest in ihrer äußeren Schicht i'us in Balkenlängsrichtung orientierten Spänen 4. Dabei zeigt das Ausführungsbeispiel in F i g. 1 einen Holzwerkstoffbalken, dessen Flächenträgheitsmoment praktisch einem I-Träger entspricht. Das beruht darauf, daß auf dem hochkant angeordneten Spanplattenausschnitt 1 beidseits yerstärkungsgurte 2 aus Deckschicht-Spanplattenmaterial angeordnet sind. Läßt man den oberen Verstärkungsgurt 2 bei der Ausführungsform nach Fi g. 1 weg, so erhält man einen Holzwerkstoffbalken, bei dem lediglich im Zugspannungsbereich, d. h. auf der Unterseite, ein Verstärkungsgurt angeordnet ist Er entspricht dann einem T-Träger. Es versteht sich von selbst, daß man sowohl oberseitig als auch unterseitig mehrere Verstärkungsgurte 2 aufeinanderkleben kann.The in F i g. 1 shown wooden material beam consists of one arranged on edge in the load plane Chipboard cutout 1 and two glued on it, in the width of the thickness of the chipboard cutout 1 adapted reinforcement guns 2. The reinforcement belts 2 are also made as chipboard cutouts They are arranged with their chipboard plane orthogonally to the load plane arranged ?. Chipboard cutout 1 consists of relatively loosely scattered k'utelschicht-Chippiaitenmateriai 3, i.e. from so-called waste chips. The reinforcement belts 2 have great strength and are therefore made of top layer chipboard material. They exist at least in their outer layers Layer i'us chips oriented in the longitudinal direction of the beam 4. The exemplary embodiment in FIG. 1 a wood-based material beam, whose area moment of inertia practically corresponds to an I-beam. This is based on the fact that the chipboard cutout is arranged on edge 1 on both sides reinforcement belts 2 made of top layer chipboard material are arranged. Leaving the upper reinforcing belt 2 in the embodiment according to Fi g. 1 way, a wooden beam is obtained in which only in the tensile stress range, i. H. on the bottom, a reinforcement belt is arranged. It then corresponds to a T-beam. It goes without saying that you can glue several reinforcement belts 2 on top of each other on the top as well as on the underside.

Die in den F i g. 3 und 4 ausschnittsweise dargestellten Spanplatten 5, 6 mögen auf ein und derselben Spanplattenanlage hergestellt sein. Man erkennt in F i g. 3 die Spanplatte 5 für die Herstellung der hochkant anzuordnenden Spanplattenausschnitte 1 und das Mittelschicht-Spanplattenmaterial 3 aus lose gestreuten Spänen. Die angedeuteten Spanplattenausschnitte 1 werden in Richtung des ebenfalls angedeuteten Pfeiles 7 hochkant gestellt und stehen dann so, wie es in Fig. I angedeutet ist. Die in F i g. 4 angedeuteten Spanplattenausschnitte 2 in der Spanplatte 6 für die Verstärkungsgurte besitzen Späne 4, die bei der fertigen Holzwerkstoffplatte vom Balkeninneren zum Balkenäußeren länger werden und stets in Balkenlängsrichtung orientiert sind.The in the F i g. 3 and 4 partially shown chipboard 5, 6 like on one and the same Particleboard plant to be manufactured. One recognizes in FIG. 3 the chipboard 5 for the production of the upright to be arranged chipboard cutouts 1 and the middle layer chipboard material 3 from loosely scattered Chips. The indicated chipboard cutouts 1 are in the direction of the arrow 7, which is also indicated placed on edge and then stand as indicated in FIG. The in F i g. 4 indicated chipboard cutouts 2 in the chipboard 6 for the reinforcement belts have chips 4, which in the finished wood-based panel get longer from the inside of the bar to the outside of the bar and always in the longitudinal direction of the bar are oriented.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wood-based material beam, consisting of a web-like bar-like element arranged on edge in the load plane Chipboard cutout and at least one glued on it, in the belt width with the web thickness reinforcement belt matching the chipboard cutout, characterized in that that the reinforcement belt (2) is designed as a chipboard cutout with its chipboard plane is arranged orthogonally to the load plane, and that the upright chipboard cutout (1) made of loosely scattered middle-layer chipboard material, the reinforcement belt (2) made of top layer chipboard material with in the longitudinal direction of the beam oriented chips (4) is constructed

2. Wood material beam according to claim 1, characterized in that arranged on edge Chipboard cut-out (1) on both sides with reinforcement belts (2) made of the same chip material are.

3. Wood-based material beam according to claim 1, characterized in that arranged on edge Chipboard cutout (1) a reinforcing belt (2) is arranged only on the tensile stress side

4. Wood material beam according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the Reinforcement belt (2) or in the reinforcement belts (2) the chips (4) in the direction of the load plane have increasing length from the inside to the outside.