DE3506585A1 - Process for producing a laminated material - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung eines SchichtwerkstoffesProcess for the production of a layer material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtwerkstoffes, insbesondere Holzwerkstoffes, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1, den nach diesem Verfahren hergestellten Schichtwerkstoff sowie dessen Verwendung.The invention relates to a method for producing a layer material, in particular wood-based material, according to the preamble of claim 1, according to this Process produced layer material and its use.
Grössere fehlerfreie Holzstämme werden immer rarer und entsprechend kostspieliger. Aus diesem Grunde werden bereits Holzwerkstoffe grösserer Abmessungen aus einer Anzahl von Holzelementen durch Verleimen hergestellt.Larger, faultless logs are becoming increasingly rare and accordingly more expensive. For this reason, wood-based materials are already being used in larger dimensions made from a number of wooden elements by gluing.
Ein solcher,mehrere Leimverbindungen aufweisender, Holzwerkstoff muss unter Umwelteinflüssen, insbesondere unter Krafteinwirkung, die gleiche Stabilität'aufweisen wie einstückig gewachsenes Holz; entsprechend hoch sind die an die Qualität der fertigen Leimverbindungen gestellten Anforderungen.Such a wood-based material, which has several glue connections, must have the same stability under environmental influences, in particular under the action of force like wood grown in one piece; the quality of the finished glue connections.
Längsverbindungen, d.h. Verlängerungen in Richtung des Faserverlaufes, werden mittels sog. Keilzinkverbindungen erstellt. Dabei werden die quer zur Faserrichtung liegenden Verbindungsflächen durch eine Sägezahnstruktur vergrössert, d.h. die Wirkung des aufgetragenen Leimes über einen grösseren Bereich ausgedehnt und gleichzeitig die Bewegungsfreiheit der noch nicht verbundenen, jedoch bereits aneinanderliegenden Holzelemente relativ zueinander in Richtung einer von drei Raumachsen eingeschränkt.Longitudinal connections, i.e. extensions in the direction of the grain, are created using so-called finger joint connections. In doing so, they are transverse to the grain direction lying connecting surfaces enlarged by a sawtooth structure, i.e. the effect of the applied glue extended over a larger area and at the same time the freedom of movement of the not yet connected, but already contiguous Wooden elements restricted relative to one another in the direction of one of three spatial axes.
Bei Flächenverbindungen, welche parallel zu den Holzfasern verlaufen, liegen genügend grosse Verbindungsflächen vor und die Bewegung der Holzelemente relativ zueinander erfolgt im wesentlichen ohnehin nur in einer Ebene, so dass hier eine Keilzinkverbindung keine nennenswerten Vorteile bringt. Man erhält, ohne besondere Ausgestaltung der Verbindungsflächen, qualitativ befriedigende Flächenverbindungen und auch entsprechende Holzwerkstoffe durch die Verwendung von Ein- oder Mehrkomponentenklebern, z.B. Polyurethankleber.For surface connections that run parallel to the wood fibers, there are sufficiently large connecting surfaces and the movement of the wooden elements relative to each other essentially only takes place in one anyway Level, so that a finger joint does not have any noteworthy advantages here. Without a special design of the connecting surfaces, qualitatively satisfactory ones are obtained Surface connections and also corresponding wood-based materials through the use of Single or multi-component adhesives, e.g. polyurethane adhesive.
Um solche Leimverbindungen von einwandfreier Qualität zu erzielen, müssen die einzelnen Holzelemente bei der Herstellung bis zum Aushärten des Leimes, d.h. während mehreren Stunden, durch Zusammenpressen fixiert werden. Hierfür muss eine Zwinge oder ein anderes Presswerkzeug eingesetzt werden, die während der langen Aushärtungszeit des Leimes mit demselben Werkstück besetzt bleibt, so dass die Freigabe der Presse nur im Takt der Aushärtung des Leimes erfolgen kann. Bei einer üblichen Taktphase von mehreren Stunden ist eine grosse Anzahl von Zwingen oder Pressen erforderlich, was unwirtschaftlich ist.In order to achieve such glue joints of perfect quality, the individual wooden elements must be used during manufacture until the glue has hardened, i.e. fixed for several hours by pressing together. For this must a ferrule or other pressing tool can be used during the long Hardening time of the glue remains occupied with the same workpiece, so that the release the press can only be done in time with the hardening of the glue. With a usual Cycle phase of several hours, a large number of clamps or presses is required, which is uneconomical.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen der obengenannten Art vorzuschlagen, bei dem die Belegungszeit der Presswerkzeuge d.h.- die erforderliche- Dauer des Zusammenpressens von aussen, derart verkürzt ist, dass ein schnelles Durchlaufen des Presswerkzeuges und damit eine kontinuierliche Herstellung des Holzwerkstoffes erfolgen kann.The aim of the present invention is therefore an economical To propose processes for the production of wood-based materials of the above-mentioned type, in which the occupancy time of the pressing tools i.e. - the required - duration of the Compression from the outside is shortened in such a way that a quick run through of the pressing tool and thus a continuous production of the wood-based material can be done.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Holzelemente derart miteinander zu verbinden, dass sie ohne dauernde äussere Presswirkung oder innere Leimhaftung mit einer zur Erzielung einer qualitativ einwandfreien Eins=ükigkeit genügend grossenKraft aneinanderhaften.The object of the invention is to interconnect the wooden elements in this way to connect so that they do not have a permanent external pressing effect or internal glue adhesion with one to Achievement of a qualitatively perfect unity cling to one another with sufficient strength.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.This task is carried out by the features of the characterizing part of Claim 1 solved. Preferred embodiments of the invention form the subject of claims 2 to 8.
Da der Abstand der Rücken der zwischen den Ausnehmungen gebildeten Stege kleiner ist als die Breite der Füsse der Stege, kann ein vollständiger Eingriff der Stege mit den Ausnehmungen nur durch Krafteinwirkung, d.h.Because the distance between the backs of the formed between the recesses Bars is smaller than the width of the feet of the bars, can be a full engagement the webs with the recesses only by the action of force, i.e.
Druckanwendung, erzielt werden. Dabei wird die natürliche Komprimierbarkeit und eine gewisse Elastizität der Holzzellen ausgenützt, indem durch die Druckeinwirkung die Abmessungen der Zellen vermindert und letztere deformiert werden. Nach Aufheben des Aussendruckes drücken die Zellen, im Bestreben zur Rückgewinnung ihrer urprünglichen Abmessungen und Formen, gegen die Gegenfläche, wedurch ein satter Eingriff der Stege mit den Ausnehmungen und eine starke Flächenpressung erzeugt wird. Die im wesentlichen parallel zu den verbundenen Flächen der Holzelemente wirkende Flächenpressung der Holzstruktur ersetzt die bisherige äussere quer zu diesen Flächen wirkende Presskraft einer Pressvorrichtung bzw. die innere Leimverbindung und sichert ohne äussere und gegebenenfalls auch ohne innere Mittel die zur Erzielung einer einwandfreien Einstückigkeit des Holzwerkstoffes erforderliche Verbindung der Elemente.Pressure application, can be achieved. Thereby the natural compressibility and a certain elasticity of the wood cells is exploited by the action of pressure the dimensions of the cells are reduced and the latter deformed. After picking up The external pressure pushes the cells in an effort to regain their original ones Dimensions and shapes, against the mating surface, thanks to a full engagement of the webs with the recesses and a strong surface pressure is generated. The essentially surface pressure of the acting parallel to the connected surfaces of the wooden elements Wooden structure replaces the previous external pressing force acting across these surfaces a pressing device or the inner glue connection and secures without external and possibly even without internal means to achieve a perfect one-piece structure of the wood material required connection of the elements.
Mithin wird durch das erfindungsgemässe Anbringen der Ausnehmungen und durch die kurze Druckeinwirkung das bisher von aussen wirksame autonome Presswerkzeug in die einzelnen Holzelemente als deren integraler Bestandteil eingebaut, d.h. jede Verbindungseinheit mit dem eigenen individuellen Presswerkzeug ausgestattet.Thus, the inventive attachment of the recesses and due to the brief application of pressure, the autonomous pressing tool that was previously effective from the outside into the individual wooden elements as their integral ones Part built in, i.e. each connection unit is equipped with its own individual pressing tool.
Das Komprimieren der Holz struktur bewirkt neben dem satten Eingriff mit grosser Flächenpressung eine Erhöhung der Scherfestigkeit im Bereich der Rillung und damit eine Erhöhung der Belastbarkeit der fertigen Verbindung auch in jener Richtung, wo der Eingriff der Stege in die Ausnehmungen einen Formschluss bewirkt, so dass die Festigkeit der erfindungsgemäss hergestellten Holzverbindung nicht nur, wie bisher, durch die Tragfähigkeit des Leimes allein, sondern gegebenenfalls sogar ohne Leim durch die miteinander in Eingriff stehenden Teile des Holzes mit durch Komprimieren veredelter Struktur mitbestimmt wird.The compression of the wood structure causes not only the full engagement with high surface pressure an increase in the shear strength in the area of the grooves and thus an increase in the load-bearing capacity of the finished connection, also in that one Direction where the engagement of the webs in the recesses causes a form fit, so that the strength of the wood connection produced according to the invention not only as before, through the load-bearing capacity of the glue alone, but possibly even without glue through the parts of the wood that are in engagement with one another Compress refined structure is also determined.
Mithin liefert das erfindungsgemässe Verfahren auf wirtschaftlichere Weise einen verbesserten Holzwerkstoff.The process according to the invention therefore provides more economical ones Way an improved wood-based material.
Es wurde nun gefunden, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur Holzelemente, sondern auch solche aus Kunststoff und/oder Metall miteinander oder letztere mit Holz verbunden werden können.It has now been found that by means of the method according to the invention not only wooden elements, but also those made of plastic and / or metal with one another or the latter can be connected with wood.
Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 5 weiter veranschaulicht. Es zeigen rein schematisch: Fig. 1 einen Schnitt durch zwei mit ihren zu verbindenden Flächen aufeinanderliegenden Holzelemente: Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab; Fig. 3 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäss hergestellten Holzwerkstoff; Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in vergrössertem Massstab; und Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäss hergestellten Holzwerkstoffes mit stufenweise entfernten Einzelelementen.The invention is illustrated further with reference to FIGS. They show purely schematically: FIG. 1 a section through two to be connected Surfaces of wooden elements lying on top of one another: FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 in enlarged scale; 3 shows a section through a device according to the invention manufactured wood material; FIG. 4 shows an enlarged detail from FIG. 3 Scale; and FIG. 5 shows the perspective illustration of a produced according to the invention Wood-based material with gradually removed individual elements.
Die miteinander zu verbindenden Flächen 5 bis 10 von Holzelementen 1 bis 4 in den Figuren sind mit parallelen, entlang ihren Kanten abgerundeten Ausnehmungen 11 versehen, die im wesentlichen in Richtung der (nicht dargestellten) Holzfaser verlaufen. Zwischen je zwei Ausnehmungen 11 befindet sich ein Steg 12 mit trapezförmigem Querschnitt. Die Entfernung der Rücken 14 zweier Stege 12 ist kleiner als die Breite der Füsse 13a der Stege 12, folglich ist die Breite der Ausnehmungen 11 auf den Boden 13b,d.h. den tiefsten Punkt zu, abnehmend. Entsprechend nimmt die Breite der Stege 12 auf ihre Rücken 14 zu ab. Dabei ist die Breite der Ausnehmungen 11 am Boden 13b kleiner als die Breite der Rücken 14 der Stege 12 (Fig. 2). Diese Tatsache kann durch Verlängern der Flankenlinie a der Ausnehmungen 11 und der Stege 12 verdeutlicht werden. Dabei zeigt es sich, dass die Mittellinie 16 einer Flanke 15 gegenüber der Mitte 17 der Entfernung b zweier Kreuzungspunkte c, d der Flankenlinien a versetzt ist. So kann beispielsweise bei einer Neigung der Flanke 15 von 70 gegenüber der Normalen der Abstand des Bodens 13b der Ausnehmung 11 und der Abstand des Rückens 14 des Steges 12 von der Mitte 17 sich wie 0,675:0,825 verhalten. Der Breitenunterschied von Boden 13b und Rücken 14 ist eine Funktion dieses Verhältnisses und der Neigung der Flanke.The surfaces to be connected to each other 5 to 10 of wooden elements 1 to 4 in the figures have parallel recesses rounded along their edges 11 provided, which essentially in the direction of the (not shown) wood fiber get lost. Between each two recesses 11 there is a web 12 with a trapezoidal shape Cross-section. The distance between the backs 14 of two webs 12 is smaller than the width the feet 13a of the webs 12, consequently the width of the recesses 11 is on the Bottom 13b, i.e. the lowest point, decreasing. The width of the Bars 12 on their backs 14 from. The width of the recesses 11 is at the bottom 13b smaller than the width of the backs 14 of the webs 12 (FIG. 2). This fact can clarified by lengthening the flank line a of the recesses 11 and the webs 12 will. It can be seen that the center line 16 of a flank 15 opposite the Middle 17 of the distance b of two intersection points c, d of the flank lines a offset is. For example, if the flank 15 is inclined by 70 relative to the Normally the distance between the bottom 13b of the recess 11 and the distance between the back 14 of the web 12 from the center 17 behave like 0.675: 0.825. The difference in latitude of floor 13b and back 14 is a function of this ratio and slope the flank.
Durch Druckeinwirkung auf eine oder beide der zu den Verbindungsflächen 5 bis 10 parallelen ebenen Aussenflächen 18,19 der äusseren Holzelemente 1 und 4 gelangen die Stege 12 in vollständigen Eingriff mit den Ausnehmungen 11 (Fig. 3, 4, 5), wodurch durch die Flächenpressung der Flanken 15 die Einstückigkeit des Holzwerkstoffes 20 hergestellt und nach Entfernung der äusseren Druckkraft aufrechterhalten wird.By applying pressure to one or both of the connecting surfaces 5 to 10 parallel flat outer surfaces 18, 19 of the outer wooden elements 1 and 4 the webs 12 come into full engagement with the recesses 11 (Fig. 3, 4, 5), whereby the one-piece nature of the wood-based material due to the surface pressure of the flanks 15 20 is produced and maintained after removal of the external compressive force.
Erfindungsgemäss werden die zu verbindenden Flächen von Holzelementen wie Latten, Lamellen, Bretter und dergleichen, welche bereits Längsverbindungen, z.B. Keilzinkverbindungen, aufweisen, durch Fräsen mit im wesentlichen faserparallelen Ausnehmungen versehen, worauf gegebenenfalls ein Leim auf diese Flächen aufgetragen wird.According to the invention, the surfaces to be connected are made of wooden elements such as slats, lamellas, boards and the like, which already have longitudinal connections, e.g. finger joint connections, by milling with essentially parallel fibers Provided recesses, whereupon a glue may be applied to these surfaces will.
Zwei oder mehr Holzelemente - gegebenenfalls mit pro Verbindung mindestens einer mit Leim versehenen Fläche -werden zusammengeführt, wobei einer Ausnehmung jeweils ein Steg gegenüberliegt. Bereits durch dieses Zusammenführen - ohne Druck - wird eine nur durch Krafteinwirkung lösbare Verbindung der Holzelemente erhalten. Two or more wooden elements - possibly with at least per connection a surface provided with glue - are brought together, with a recess each has a bridge opposite. Just by this merging - without pressure - A connection of the wooden elements that can only be released by the action of force is obtained.
Das aus mehreren Holzelementen bestehende Schichtmaterial gelangt dann auf den Tisch einer Presse, wo mit einem abgefederten Pressstempel auf die dem Stempel zugewandte Fläche des Schichtmaterials ein Druck ausgeübt wird, welcher genügt, um die Stege mit den Ausnehmungen vollständig in Eingriff zu bringen. The layer material consisting of several wooden elements arrives then on the table of a press, where with a spring-loaded press ram on the the surface of the layer material facing the stamp, a pressure is exerted, which is sufficient to bring the webs fully into engagement with the recesses.
Die Abfederung des Pressstempels begrenzt die Grösse der Krafteinwirkung auf das Schichtmaterial und schützt letzteres vor etwaiger Beschädigung. Der die Presse kontinuierlich verlassende Holzwerkstoff kann ohne weiteres weiterverarbeitet werden oder, wenn ein Leim aufgetragen worden ist, letzterer kann nun ohne weitere apparative Vorkehrungen aushärten, da eine Bewegung der miteinander verbundenen Holzelemente gegeneinander durch den Eingriff der Stege mit den Ausnehmungen ausgeschlossen ist. The cushioning of the ram limits the size of the force on the layer material and protects the latter from possible damage. The who Wood-based material leaving the press can easily be further processed or, if a glue has been applied, the latter can now be done without further apparatus Precautions harden as there is a movement of the interconnected wooden elements is excluded from each other by the engagement of the webs with the recesses.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit beliebigen Holzarten ausgeführt werden, wobei der Fachmann, wenn erforderlich, an Hand von Vorversuchen die für die jeweilige Holzart optimale Ausgestaltung der Ausnehmungen und Stege bestimmen kann.The method according to the invention can be carried out with any type of wood the expert, if necessary, on the basis of preliminary tests for the respective type of wood determine the optimal design of the recesses and ridges can.
Ob ein Leim verwendet wird, richtet sich nach dem anvisierten Einsatzgebiet des Holzwerkstoffes. Die Wahl der verwendeten Leimsorte ist ebenfalls nicht kritisch.Whether a glue is used depends on the intended area of application of the wood-based material. The choice of the type of glue used is also not critical.
Obwohl die Holzelemente im dargestellten Holzwerkstoff ganzflächig mit Ausnehmungen versehen sind, ist es auch möglich, nur einen Teil, z.B. die Aussenbereiche, mit Ausnehmungen zu versehen oder alternierende Bereiche mit und ohne Ausnehmungen anzuordnen.Although the wooden elements in the wood-based material shown cover the entire surface are provided with recesses, it is also possible to use only a part, e.g. the outside areas, to be provided with recesses or alternating areas with and without recesses to arrange.
Weiterhin können erfindungsgemäss ausser Holz Elemente aus anderen Materialien wie Kunststoff oder Metall oder verschiedene Elemente wie Kunststoff mit Metall, Holz mit Kunststoff oder Holz mit Metall verbunden werden.Furthermore, according to the invention, in addition to wood, elements from other Materials like plastic or metal or various elements like plastic with metal, wood with plastic or wood with metal.
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Claims (11)
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Cited By (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |