ES2886500T3 - Elementos de madera con estructura ondulada y método para su fabricación - Google Patents

Elementos de madera con estructura ondulada y método para su fabricación Download PDF

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Thomas Eckstein
Achim Moeller
Hans-Joachim Danzer
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WOOD INNOVATIONS Ltd
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    • Y10T428/253—Cellulosic [e.g., wood, paper, cork, rayon, etc.]

Abstract

Elemento de madera ondulado (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) compuesto por fibras de madera encoladas, en donde el elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) tiene áreas en forma de plaquitas (20, 30) dispuestas en zigzag, en donde un área en zig del elemento forma con un área adyacente en zag del elemento un borde o superficie común (1', 2', 3', 4') entre sí, de tal manera que el elemento de madera (5-12) tiene forma de zigzag, en donde (a) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (5) son superficies planas (20, 30) y las superficies planas (20, 30) están unidas por una superficie plana (1'), en donde la onda del elemento ondulado (5), en el sentido matemático, una semionda positiva y una negativa o las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (9) son superficies planas (20, 30) y las superficies planas (20, 30) están unidas por una superficie plana (1'), en donde la onda del elemento ondulado (9) solo tiene semiondas positivas en el sentido matemático; o (b) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (6) son superficies curvadas (20, 30) y las superficies curvadas (20, 30) están unidas por una superficie curvada (2'), preferentemente una superficie convexa, en donde la onda del elemento ondulado (5) tiene una semionda positiva y otra semionda negativa en sentido matemático; o las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (10) son superficies curvas (20, 30) y las superficies curvas (20, 30) están unidas por una superficie curva (2'), preferentemente una superficie convexa, en donde la onda del elemento ondulado (10) solo tiene semiondas positivas en el sentido matemático; o (c) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (7) son superficies curvas (20, 30) y el borde (3') formado entre las superficies curvas es recto, en donde la onda del elemento ondulado (7) tiene una semionda positiva y otra semionda negativa en sentido matemático; o las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (11) son superficies curvas (20, 30) y el borde (3') formado entre las superficies curvas es recto, la onda del elemento ondulado (11) solo tiene semiondas positivas en el sentido matemático; o (d) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (8) son superficies curvas (20, 30) y las superficies curvas (20, 30) están unidas por una superficie plana (4'), en donde la onda del elemento ondulado (8) tiene semiondas positivas y negativas en el sentido matemático; o las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (12) son superficies curvas (20, 30) y las superficies curvas (20, 30) están unidas por una superficie plana (4'), en donde la onda del elemento ondulado (12) solo tiene semiondas positivas en sentido matemático, caracterizado porque el largo de las fibras de madera en el elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) es al menos dos veces mayor que el grosor de un área en forma de zig o zag.

Description

DESCRIPCIÓN
Elementos de madera con estructura ondulada y método para su fabricación
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una capa de núcleo que comprende elementos de madera en forma de zigzag, más concretamente elementos de madera con estructura ondulada, que son adecuados para la fabricación de un compuesto multicapa o en un compuesto multicapa, preferentemente para fabricar un panel ligero, así como un compuesto multicapa que comprende la capa de núcleo. La invención se refiere además a un método de fabricación de elementos de madera de acuerdo con la reivindicación 1.
Antecedentes de la invención
Se conoce el uso de materiales compuestos para fabricar compuestos multicapa, que tienen una estabilidad mecánica relativamente alta en comparación con su peso. Estos compuestos multicapa se utilizan, por ejemplo, en forma de paneles ligeros.
La patente núm. CH 254025 se refiere a un material compuesto multicapa que comprende dos placas de revestimiento y una capa de núcleo entre ellas, en donde la capa de núcleo comprende al menos una capa de chapa de madera plegada. La chapa de madera se pliega en un ángulo con respecto a la dirección de la fibra de la madera.
La patente alemana núm. DE 42 01 201 describe productos semielaborados o acabados de madera, fabricados a partir de elementos de superficie en forma de plaquita. Los elementos en forma de plaquita pueden tener forma de zigzag. Pueden estar presentes en una distribución aleatoria junto con los elementos de la superficie o superponerse entre sí de forma escalonada.
La patente alemana núm. DE 102008022806 se refiere a un panel ligero con una capa de chapa de madera ondulada. Las ondas pueden tener forma de zigzag.
La patente belga núm. BE 547811 se refiere a una capa de núcleo formada por dos elementos de madera en forma de zigzag que están dispuestos entre dos capas de revestimiento. Los elementos de madera están dispuestos de manera que sus bordes formen preferentemente un ángulo de 90° entre sí.
La patente alemana núm. DE 10 2008 022805 A1 se refiere a un panel de chapa ondulada y a paneles ligeros construidos con este. La estructura ondulada de los elementos de madera utilizados puede tener forma de zigzag, sinusoidal y trapezoidal. Los elementos de madera se apilan unos dentro de otros.
La patente europea núm. EP 1923 209 se refiere a un panel compuesto ligero con capas exteriores y una capa intermedia, en donde la capa intermedia está dispuesta en ángulo con respecto al plano del panel compuesto ligero. La patentes núm. EP0855478A2, DE1759648A1, DE835646C y US6004651 A describen otras estructuras espaciales en el campo de los materiales de construcción compuestos.
Lo común en estos compuestos multicapa de la técnica anterior es que la capa de núcleo puede tener una estructura suelta. Cuando se aplica una fuerza perpendicular a la superficie del compuesto multicapa, éste presenta un efecto de amortiguación porque la capa de núcleo se puede comprimir al menos parcialmente. Una desventaja de estas capas de núcleo sueltas es que pueden tener una baja homogeneidad causada por vacíos relativamente grandes en la capa de núcleo. Entonces, cuando se insertan elementos de fijación, como clavos, conectares de muebles o tornillos, pueden encontrar espacios en las capas de núcleo sueltas. Esto puede dar lugar a una estabilidad limitada de la fijación en el compuesto multicapa. Esto, a su vez, puede hacer que la estabilidad del compuesto multicapa en un soporte, por ejemplo una pared, se vea comprometida si se va a fijar a la pared con clavos o tornillos. Además, la producción de capas de núcleo de gran formato requiere piezas de chapa de madera de gran tamaño y alta calidad.
Objeto de la invención
Un objetivo de la presente invención es proporcionar una capa de núcleo y un compuesto multicapa que comprende la capa de núcleo, que tiene una estabilidad mejorada con respecto a la fijación con clavos, conectores de muebles o tornillos o medios de fijación equivalentes a un soporte, por ejemplo una pared, y que permite una mayor capacidad de carga con el menor peso posible.
Resumen de la invención
Este problema se resuelve de acuerdo con la invención con un elemento de madera ondulada de acuerdo con la reivindicación 1. Dicho elemento de madera permite una capa de núcleo adecuada para un compuesto multicapa que comprende al menos una capa de revestimiento y la capa de núcleo, en donde la capa de revestimiento está dispuesta para cubrir al menos parcialmente y estar unida firmemente con la capa de núcleo, y el compuesto multicapa comprende la capa de núcleo, en donde la capa de núcleo comprende elementos de madera que tienen áreas dispuestas en forma de zigzag como se define en la reivindicación 1. Los términos utilizados a continuación entre comillas se definen a efectos de la invención.
Descripción detallada de la invención
Primer aspecto de la invención
Elementos de madera de una capa de núcleo de acuerdo con la invención que comprenden elementos de madera en forma de zigzag
En un primer aspecto la invención se refiere a elementos de madera de una capa de núcleo, en donde la capa de núcleo comprende elementos de madera que tienen áreas en forma de plaquitas dispuestas en forma de zigzag, en donde un área en zig de un elemento forma un borde común con un área en zag adyacente del elemento, de tal manera que el elemento tenga forma zigzag, y en donde los elementos de la capa de núcleo están dispuestos de tal manera que dos de esos bordes de los dos elementos, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, se cruzan en un ángulo desigual a cero, en donde los dos elementos están unidos firmemente entre sí en el punto de cruce, tal como se define en la reivindicación 1.
Se describe además una capa de núcleo adecuada para un compuesto multicapa, que comprende al menos una capa de revestimiento y una capa de núcleo, en donde la capa de revestimiento está dispuesta para cubrir al menos parcialmente y estar unida firmemente con la capa de núcleo, en donde la capa de núcleo comprende elementos de madera con áreas en forma de plaquitas dispuestas en zigzag, en donde un área en zig de un elemento con un área adyacente en zag del elemento forman un borde común entre ellos de tal manera que el elemento tenga forma de zigzag, y en donde los elementos en la capa de núcleo están dispuestos de tal manera que dos de dichos bordes de dos elementos, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, se cruzan en un ángulo desigual a cero, en donde los dos elementos están unidos firmemente entre sí en el punto de cruce.
Los elementos de madera están presentes en la capa de núcleo en (a) una distribución aleatoria. También pueden estar en (P) yuxtaposición y superposición aleatoria en la capa de núcleo. Los elementos de madera también pueden estar (y) dispuestos aleatoriamente en la capa de núcleo y los bordes se pueden cruzar en diferentes ángulos. Los elementos de madera también pueden tener distribuciones (a) y (P) o distribuciones (a) y (y) o distribuciones (P) y (y) o distribuciones (a), (P) y (y). Tal como se utiliza en la presente descripción, el término "capa de núcleo adecuada para un compuesto multicapa" significa una capa de núcleo adecuada para formar un compuesto multicapa, o que puede estar presente en un compuesto multicapa.
El término "capa de núcleo" significa una capa que tiene una estructura suelta, es decir, que tiene cavidades. La capa de núcleo tiene elementos de madera, que tienen áreas en forma de plaquitas. Estas áreas están dispuestas en el elemento en forma de zigzag, por lo que un área en zig de un elemento forma un borde común con un área en zag adyacente del elemento, de manera que el elemento de madera tenga forma de zigzag.
El término "forma de zigzag" se utiliza como sinónimo del término "en forma de zigzag". Los elementos en forma de zigzag están dispuestos en la capa de núcleo de tal manera que dos de esos bordes de dos elementos se cruzan en un ángulo desigual a cero. En el punto de cruce de los bordes, los dos elementos están unidos firmemente entre sí. Un medio de unión adecuado es preferentemente un adhesivo. Los adhesivos adecuados son conocidos en la técnica anterior.
El término "capa de revestimiento" se refiere a una capa de un material que preferentemente sirve de soporte para la capa de núcleo. La capa de revestimiento está dispuesta para cubrir al menos parcialmente la capa de núcleo, preferentemente por completo, y para estar unida firmemente con ella. La capa de núcleo también puede estar cubierta, al menos parcialmente, por al menos dos capas de revestimiento y estar unida firmemente con ellas. Preferentemente, la capa de núcleo se sitúa entre las dos capas de revestimiento. La capa de revestimiento puede ser de madera o estar compuesta por madera. También se pueden utilizar otros materiales, como chapas o plásticos.
El término "al menos parcialmente cubierto" incluye que la capa de revestimiento también puede cubrir completamente o cubrir la capa de núcleo.
El término "compuesto multicapa" significa un compuesto de al menos una capa de núcleo y al menos una capa de revestimiento.
El término "ángulo desigual a cero" incluye que el ángulo no sea ni de 180° ni de 360°.
El término "elemento" significa un componente de la capa de núcleo o del compuesto multicapa. El término "elemento de madera" también se refiere a un objeto o artículo de madera.
El término "áreas en forma de plaquitas" incluye áreas que se forman en forma de superficies. Las superficies pueden ser planas, es decir, planas, o irregulares, es decir, no planas, preferentemente entonces curvas, preferentemente convexas o cóncavas, u onduladas.
El término "elementos de madera con áreas en forma de plaquita dispuestas en forma de zigzag" incluye un elemento de madera en forma de plaquita cuya forma es en zigzag, por ejemplo porque la plaquita está doblada alrededor de un borde. Una plaquita de este tipo también se puede plegar dos veces de manera que a un área en zig le siga un área en zag, que a su vez esté seguida por otra área en zig. Dicha plaquita también se puede plegar tres veces de manera que a un área en zig le siga un área en zag, a la que le sigue un área en zig, a la que a su vez le sigue un área en zag, y así sucesivamente. A continuación, se crean elementos de madera con una estructura ondulada. El término "onda" o "estructura ondulada" significa unidades repetidas de un elemento de madera.
Preferentemente, los bordes formados por áreas en zig con áreas en zag en un elemento de madera están alineados en paralelo.
Los términos "área en z ig"y "área en zag"se utilizan indistintamente. Tanto las áreas en zig como en zag tienen forma de plaquita. Estas áreas pueden ser planas o no planas como se ha definido anteriormente.
En una modalidad, también se describe una capa de núcleo en la que los elementos de madera comprenden unidades repetidas de áreas en forma de plaquitas en zigzag contiguas entre sí, en donde los bordes comunes formados entre las áreas son, preferentemente, paralelos entre sí. Mediante esta disposición de áreas en zig con áreas en zag, el elemento adquiere forma de zigzag. De esa manera presenta una estructura ondulada.
El término "borde", tal como se utiliza en esta descripción, incluye términos como "área de transición entre un área en zig y el área en zag adyacente". Esta área de transición puede ser un borde, que está bien definido. El término también incluye un borde que tiene forma de superficie curva o de superficie plana (nivelada). Por lo tanto, el término "borde", tal como se utiliza en esta descripción, incluye un borde fino en forma de línea, así como un borde ondulado en forma de plano curvo o un área curva entre un área en zig y un área en zag. En esta modalidad, las áreas en zigzag tienen una estructura ondulada, es decir, a un seno de la onda le sigue una cresta de la onda y viceversa.
El término "onda" se ilustra con una oscilación que se expande espacialmente.
En una modalidad, la onda en sentido matemático tiene una semionda positiva y otra negativa. Por lo tanto, tiene una amplitud tanto positiva como negativa.
En otra modalidad, la onda en sentido matemático solo tiene semiondas positivas. Por tanto, tiene amplitudes positivas y no tiene amplitudes negativas.
El término "superficie curva"significa una superficie convexa o una superficie cóncava o una superficie que tiene áreas convexas y cóncavas. En particular, el término "curva" también significa "continuamente curva"..
En una modalidad, la invención se refiere a elementos de madera, en donde
(a) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies planas y el borde formado entre las superficies planas es una superficie plana; o
(b) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es una superficie curva, preferentemente una superficie convexa; o
(c) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es recto; o
(d) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es una superficie plana.
En una modalidad, la capa de núcleo comprende elementos de madera en forma de zigzag que tienen áreas en forma de plaquitas dispuestas en zigzag, en donde un área en zig de un elemento forma un borde común con un área en zag adyacente del elemento en forma de zigzag entre ellos, y en donde los elementos en forma de zigzag están dispuestos en la capa de núcleo de manera que dos de esos bordes de dos elementos en forma de zigzag, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, se cruzan en un ángulo desigual a cero, que dos de esos bordes de dos elementos en forma de zigzag, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, se crucen en un ángulo desigual a cero, en donde los dos elementos se unen firmemente entre sí en el punto de cruce, en donde los elementos de madera en la capa de núcleo tienen una o varias de las siguientes disposiciones (a) a (d):
(a) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies planas y el borde formado entre las superficies planas es una superficie plana;
(b) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es una superficie curva;
(c) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es recto;
(d) las áreas con forma de plaquita de los elementos de madera son superficies con forma curva y el borde formado entre las superficies curvas es una superficie plana;
y en donde
(a) los elementos de madera en la capa de núcleo tienen una distribución aleatoria; o
(P) en donde los elementos de madera en la capa de núcleo están dispuestos uno al lado del otro y uno encima del otro de manera aleatoria; o
(Y) en donde los elementos de madera en la capa de núcleo están dispuestos de forma aleatoria y los bordes se cruzan en diferentes ángulos.
En una modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (b) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (c) en combinación con la distribución (a), (P) o (Y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (b) y (c) en combinación con la distribución (a), (P) o (Y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (b) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (Y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (c) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (Y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (a) y (b) y (c) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (b) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo comprende la disposición (b) y (c) en combinación con la distribución (a), (P) o (Y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (b) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (b) y (c) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (Y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (c) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo comprende la disposición (c) y (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (C), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En otra modalidad, la capa de núcleo tiene la disposición (d) en combinación con la distribución (a), (P) o (y), o en combinación con dos o tres de estas distribuciones.
En una modalidad de la capa de núcleo, los elementos de madera en forma de zigzag tienen unidades repetidas de áreas en zig y en zag, en donde los bordes comunes formados entre las áreas son preferentemente paralelos entre sí, de manera que los elementos de madera tienen una forma ondulada.
La onda puede variar en amplitud y/o longitud de onda. Con ello, se puede influir en el grosor de la capa de núcleo y en su rigidez.
En una modalidad, la onda está formada por
(a') elementos de madera (a), de manera que la onda, vista en sección longitudinal, tiene unidades repetidas en forma de trapecio; o
(b') elementos de madera (b) tales que el eje, visto en sección longitudinal, tiene unidades repetidas en forma de función sinodal.
Sorprendentemente, se ha descubierto que tanto la resistencia mecánica, que ya era buena, como la alta resistencia a la compresión y al cizallamiento y la rigidez, de una capa de núcleo que contiene elementos de madera (a) a (d) se puede mejorar significativamente aún más si la capa de núcleo contiene o está compuesta en particular por elementos de madera (b').
Los bordes o elementos de madera de la capa de revestimiento se pueden fabricar conformando o plegando un elemento de madera en forma de plaquita. Preferentemente, el elemento en forma de plaquita adquiere entonces forma de chapa de madera. Los dispositivos adecuados para formar o plegar son conocidos en la técnica anterior. Preferentemente, un elemento de madera en forma de plaquita puede pasar por un par de rodillos perfilados de alta velocidad como se describe en la patente alemana núm. DE 4201201, en donde el perfil está configurado para formar una o más de las disposiciones (a) a (d). Preferentemente, el conformado o plegado se realiza sustancialmente transversal a la dirección de la fibra de la madera. En una modalidad, la estructura de madera previamente plastificada por la acción de la humedad y el calor se moldea o se pliega, es decir, se articulada en el correspondiente borde de plegado preferentemente mediante compresión local de las fibras de madera, sin debilitar la cohesión de la parte de madera. El conformado o el plegado se pueden realizar de manera que se evite, al menos en gran medida, el repliegue de las áreas en zigzag en el elemento en forma de zigzag a la posición inicial.
En otra modalidad, el borde se produce mediante corte. En una modalidad, la madera se corta para este propósito con una cuchilla adecuada o un borde de corte adecuado, que se perfila en forma de zigzag. Los dispositivos y métodos se conocen en el estado de la técnica o se pueden diseñar de manera análoga a este estado de la técnica.
En otra modalidad, el borde y el elemento de madera se producen por moldeo como se describe en la patente de los Estados Unidos núm. US 2013/0001827.
En una modalidad, el plegado o el corte o el conformado se realiza de manera que el largo de las fibras en el elemento de madera resultante tenga al menos dos veces el grosor de un área en forma de zig o de zag.
El término "grosor" significa la menor distancia entre dos superficies de un área en zig o un área en zag. Estas superficies están separadas por el grosor de las áreas en zig o en zag en forma de plaquitas.
En una modalidad, el grosor del elemento en forma de plaquita está en el rango de 0,2 mm a 2 mm.
La altura de los elementos de madera en forma de zigzag suele estar en el rango de 0,8 y 8 mm.
El término "altura" se define como la distancia más corta entre dos planos imaginarios entre los que se puede colocar el elemento de madera en forma de zigzag, de manera que los bordes formados entre las áreas en zig y las áreas en zag del elemento de madera en forma de zigzag se encuentren dentro de uno de estos planos.
En una modalidad, el grosor del elemento de madera está en el rango de 0,2 mm a 2 mm y la altura del elemento de madera en forma de zigzag está en el rango de 0,8 mm a 8 mm.
En una modalidad, el grosor del elemento de madera en forma de zigzag es como máximo una décima parte del grosor de la capa de núcleo. Esto garantiza una homogeneidad suficiente de la capa de núcleo.
Las dimensiones de los elementos de madera en forma de zigzag en términos de ancho y longitud pueden variar. Las áreas preferidas se seleccionan en un rango de 2 a 20 cm.
Si se desea, el tamaño de los elementos en forma de zigzag obtenidos mediante corte o plegado se puede reducir aún más. Los dispositivos de corte adecuados son conocidos en la técnica anterior.
Preferentemente, los bordes formados por el área zig y el área en zag no son paralelos a la dirección predominante de las fibras.
En una modalidad, las fibras de dos elementos de madera diferentes tienen este dirección predominante.
En otra modalidad, las fibras de dos elementos de madera diferentes tienen diferentes direcciones predominantes. En una modalidad, el borde formado entre un área en zig y un área en zag del elemento de madera en forma de plaquita no es paralelo a la dirección de la fibra del elemento de madera.
Preferentemente, el borde formado entre un área en zig y un área en zag del elemento de madera en forma de plaquita es perpendicular a la dirección de la fibra del elemento de madera.
En consecuencia, esta modalidad de la capa de núcleo se caracteriza también porque uno o más de dichos bordes es perpendicular a la dirección predominante de las fibras del elemento de madera en forma de plaquita.
Preferentemente, esto también significa que en una modalidad la dirección de las fibras en el elemento de madera sigue la dirección de las áreas en forma de plaquita dispuestas adyacentes en forma zigzag y es perpendicular a sus bordes comunes.
El término "perpendicular a la dirección de las fibras" significa que también es posible una desviación en un ángulo de hasta unos 30°.
En una modalidad, el elemento de madera de acuerdo con la invención comprende unos primeros elementos de madera en forma de plaquita con áreas en zigzag y unos segundos elementos de madera con áreas en zigzag, en donde los primeros y segundos elementos de madera en forma de zigzag pueden ser iguales o diferentes entre sí. En una modalidad, los primeros y los segundos elementos de madera difieren en cuanto a sus dimensiones o al tipo de madera utilizado. Se prefiere que las fibras de madera de dichos primeros y segundos elementos se extiendan en este dirección predominante.
Generalmente, más del 50 % de los elementos de madera están presentes en la capa de núcleo de manera que están unidos firmemente entre sí, en donde un área en zig de un elemento forma un borde común con un área en zag adyacente del elemento, y en donde los elementos de la capa de núcleo están dispuestos de manera que dos de estos bordes de dos elementos diferentes se cruzan en un ángulo desigual a cero, en donde los dos elementos están unidos firmemente entre sí en el punto de cruce. Los elementos de madera están preferentemente presentes en la capa de núcleo en una distribución aleatoria.
Preferentemente, más del 60 %, o más del 70 %, o más del 80 %, o más del 90 % o incluso el 100 % de los elementos de madera en la capa de núcleo están dispuestos o distribuidos de forma aleatoria unidos firmemente entre sí. Preferentemente, el 100 % de los elementos de madera están dispuestos o distribuidos de forma aleatoria unidos firmemente entre sí. En esta modalidad, la capa de núcleo tiene una mayor estabilidad mecánica en comparación con una capa de núcleo en la que no todos los elementos de madera están unidos firmemente entre sí.
Es posible que en la capa de núcleo también se crucen otras áreas que no sean dichos bordes de los elementos de madera en forma de plaquita que comprenden áreas en zigzag. Por ejemplo, las áreas en zigzag se pueden cruzar con las áreas en zigzag de otros elementos de madera de manera que no se crucen o superpongan los bordes sino las superficies de las áreas, o que dichos bordes se puedan cruzar o superponer con las superficies de las áreas en zigzag.
En una modalidad, la capa de núcleo comprende elementos planos además de los elementos de madera en forma de zigzag. El término "plano" incluye términos como "con superficie plana" o ■"conformado o moldeado plano" o "conformado o moldeado con superficie plana". Estos elementos planos se pueden seleccionar entre: Madera, papel, metal, plástico y dos o más de ellos. Estos elementos planos pueden estar unidos a dichos bordes de los elementos de madera en forma de plaquita, que tienen áreas en zigzag. Cuando una parte de dichos elementos de madera en forma de zigzag se une a dichos elementos planos, la cohesión interna de la capa de núcleo se puede mejorar aún más.
En una modalidad, los elementos de madera en forma de zigzag son de chapa de madera o están hechos de virutas de tablero de virutas orientadas (OSB). En una modalidad, la chapa de madera se proporciona en forma de hoja o en forma de tiras. En una modalidad, las virutas de OSB se proporcionan en forma de cuerdas que tienen hebras alargadas y estrechas.
En una modalidad, se pueden utilizar elementos de madera en forma de zigzag de acuerdo con la invención para la producción de la capa de núcleo, que no están encolados, es decir, no encolados. El término "no encolado" significa que el elemento de madera no está hecho de o no consiste en madera encolada o residuos de madera encolados o fibras, hebras o virutas encoladas. Con ello, el elemento de madera en forma de zigzag está formado exclusivamente por madera. De este modo, el elemento de madera no tiene ningún tipo de cola o adhesivo en su interior, de las que se utilizan habitualmente en la industria maderera para encolar la madera. Los adhesivos conocidos son a base de glutina, caseína, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, resorcinol-formaldehído, acetato de polivinilo y/o poliuretano. El uso de elementos de madera en forma de zigzag no encolados también es ventajoso por razones medioambientales y de costes.
El término "elemento de madera no encolado" no excluye, por supuesto, que dos de estos elementos de madera en forma de zigzag de acuerdo con la invención estén firmemente unidos entre sí en la capa de núcleo en dicho punto de cruce con cola o adhesivo. Para ello, en una modalidad, es posible que durante la producción de la capa de núcleo solo se proporcione cola en los bordes de las crestas o los senos de los elementos de madera en forma de zigzag.
Sin embargo, en otra modalidad, toda la superficie del elemento de madera puede estar provista de cola durante la producción de la capa de núcleo, por ejemplo mediante el conocido encolado de tambor rociando el elemento de madera con cola.
En otra modalidad, se pueden utilizar elementos de madera en forma de zigzag de acuerdo con la invención para la producción de la capa de núcleo, que están compuestos de madera o residuos de madera encolados o de fibras, hebras o virutas encoladas. Por lo tanto, estos elementos de madera se componen de madera y cola. En particular, tienen esta cola en el interior del elemento de madera.
En otra modalidad preferida, se utilizan elementos de madera en forma de zigzag de acuerdo con la invención para la capa de núcleo, que han sido sometidos a un tratamiento térmico o de calor durante la fabricación. Preferentemente, dichos elementos de madera se fabrican con un método que comprende al menos las siguientes etapas (H1) a (H4): (H1) proporcionar un elemento de madera con superficie plana o con superficie no plana que comprenda fibras y lignina sobre o entre las fibras, preferentemente en donde el elemento de madera es un elemento de madera no encolado;
(H2) calentar el elemento de madera de la etapa (H1) a una temperatura suficiente para ablandar o fundir al menos una parte de la lignina;
(H3) conformar el elemento de madera calentado en la etapa (H2) de manera que se forme un elemento de madera en forma de zigzag;
(H4) enfriar el elemento de madera conformado en la etapa (H3) o el elemento de madera en forma de zigzag hasta una temperatura inferior a la temperatura de reblandecimiento o de fusión de la lignina.
El elemento de madera en forma de zigzag fabricado es un elemento de madera ondulado que tiene una o más de las disposiciones (a) a (d). Dichos elementos de madera tienen una excelente capacidad de carga, por lo que se pueden utilizar como o para una capa de núcleo suelto o en compuestos multicapa con una capa de núcleo suelto, que a su vez permiten una alta capacidad de carga con una densidad relativamente baja.
En una modalidad, también se describe el uso de elementos de madera en forma de zigzag en una capa de núcleo, en donde los elementos de madera se producen de acuerdo con un método que comprende al menos los pasos (H1) a (H4):
(H1) proporcionar un elemento de madera con superficie plana o superficie no plana que comprenda fibras y lignina sobre o entre las fibras;
(H2) calentar el elemento de madera de la etapa (H1) a una temperatura suficiente para ablandar o fundir al menos parte de la lignina; preferentemente la temperatura es de al menos 80 °C; más preferentemente la temperatura está en el rango de 80 a 400 °C;
(H3) conformar el elemento de madera calentado en la etapa (H2) de manera que se forme un elemento de madera en forma de zigzag;
(H4) enfriar el elemento de madera conformado en la etapa (H3);
en donde el conformado en la etapa (H3) se realiza de tal manera que la relación entre la altura de la onda y el grosor del elemento de madera en forma de zigzag es igual o mayor que 2 : 1;
en donde el término "grosor" significa la distancia más corta entre un lado superior y el correspondiente lado inferior del elemento de madera en forma de zigzag, y el término "altura de las ondas" significa la distancia más corta entre dos planos imaginarios paralelos entre los que se puede colocar el elemento de madera en forma de zigzag, de manera que las ondas se sitúen entre estos planos;
y en donde preferentemente el elemento de madera de la etapa (H1) está hecho de madera sin encolar o de fibras de madera sin encolar, y por tanto también el elemento de madera formado en forma de zigzag es sin encolar.
Etapa (H1): En la etapa (H1), se proporciona un elemento de madera con superficie plana o superficie no plana. El término "superficie plana" significa que todos los puntos o superficies del elemento de madera se encuentran en un plano. El término "superficie no plana" significa que no todos los puntos o superficies del elemento de madera se encuentran en un plano. Por lo tanto, el elemento de madera con superficie no plana también puede tener al menos un área con superficie plana. El término "área" significa un zona o región específica del elemento de madera. Esta madera tiene preferentemente fibras largas, con lignina entre y sobre las fibras. Preferentemente, el largo de las fibras corresponde al largo del elemento de madera.
En una modalidad preferida, en la etapa (H1) se utiliza un elemento de madera con superficie plana o superficie no plana, que no está pegado, es decir, no está encolado. Por lo tanto, en esta modalidad, se utiliza un elemento de madera en la etapa (H1), preferentemente en forma de chapa de madera, preferentemente chapa de madera desenrollada o chapa de madera guillotinada. También es posible utilizar un elemento de madera fabricado mediante el aserrado de madera no encolada. En otra modalidad, también es posible utilizar un elemento de madera obtenido mediante el desprendimiento de virutas de madera en máquinas conocidas, por ejemplo el desprendimiento de virutas de madera en rollo en desprendedoras de virutas con anillo de cuchillas. El elemento de madera fabricado mediante el desprendimiento de virutas de madera en rollo en desprendedoras de virutas con anillo de cuchillas también se conoce con el término "OSB-Span" o "OSB Strand".
Además, el elemento de madera no se limita a una especie concreta de madera. Se puede fabricar con cualquier tipo de madera, por ejemplo, con madera de un árbol caducifolio o de una conífera. Además, el elemento de madera no está limitado a una determinada calidad o/y dimensión de la materia prima. Esto significa también que, para la producción de un compuesto multicapa, los elementos de madera no se limitan a un material en forma de tira con dimensiones relativamente grandes, sino que se utilizan preferentemente elementos de madera esparcidos relativamente "pequeños" que se pueden disponer de forma aleatoria. El término "pequeño" se define a continuación en relación con las dimensiones del elemento de madera. Estos elementos relativamente pequeños toleran los defectos, ya que los elementos defectuosos, en los que, por ejemplo, la onda no es pronunciada o son elementos destruidos parcialmente, pueden ser cribados, o pueden ser añadidos al compuesto multicapa de forma selectiva. Sin embargo, los elementos de madera en forma de tira y en zigzag de acuerdo con la invención también se pueden utilizar para producir la capa de núcleo.
En la etapa (H1) también se pueden utilizar elementos de madera, que están disponibles en diferentes dimensiones y en distintos tamaños. Esto puede ser preferentemente necesario si se van a utilizar virutas de OSB en el método, ya que allí las variaciones dimensionales se encuentran en un rango relativamente grande. También se pueden utilizar elementos de madera fabricados a partir de residuos de madera y/o de calidades inferiores de madera bruta, siempre que estos residuos de madera no estén encolados.
Preferentemente, el elemento de madera en forma de zigzag es monocapa. El término "monocapa" significa que el elemento de madera proporcionado en la etapa (H1) comprende solo una capa o lámina de madera. En particular, el término "monocapa", significa que el elemento de madera de la etapa (H1) no está formado por diferentes capas de madera unidas por medio de un adhesivo o cola.
Se sabe que las fibras de un elemento de madera de este tipo, es decir, no pegadas, tienen una dirección dominante, es decir, están orientadas anisótropamente. Sin embargo, esto no excluye la posibilidad de que la dirección de la fibra también cambie en ciertas áreas debido a la torcedura, el crecimiento de la torsión o el crecimiento del gemelo. Esto no significa que esté asociado a una rotación de la dirección de la fibra hasta 90°, sin embargo, es muy posible que la dirección de la fibra gire hasta 30°. Así, el término "dirección predominante" incluye que las direcciones de las fibras individuales pueden desviarse de la dirección predominante hasta 30°.
Dado que las fibras del elemento de madera utilizado en la etapa (H1) están orientadas anisótropamente, es decir, tienen una dirección predominante, las fibras también tienen una dirección predominante después del conformado en la etapa (H3). Esta dirección predominante tiene forma de onda. Así, la onda tiene una dirección dominante en el sentido de la onda. Esta dirección predominante puede ser igual o diferente a la del elemento de madera proporcionado en la etapa (H1). Preferentemente, la dirección de la fibra o la dirección predominante es la misma. En consecuencia, cada una de las fibras de los elementos de madera de la etapa (H1) y de la etapa (H4) tienen una dirección predominante que puede ser igual o diferente entre sí. Preferentemente, la dirección predominante de las fibras de la etapa (H1) y de la etapa (H4) es la misma.
Etapa (H2): El elemento de madera proporcionado en la etapa (H1) y utilizado en la etapa (H2) se calienta. El calentamiento se realiza a una temperatura suficiente para ablandar o fundir al menos una parte de la lignina presente sobre y entre las fibras del elemento de madera. Preferentemente, en la etapa (H2) el elemento de madera se calienta a una temperatura de al menos 80 °C, en particular a una temperatura en el rango de 80 °C a 400 °C, más preferentemente en el rango de 100 °C a 380 °C, más preferentemente en el rango de 120 °C a 360 °C y aún más preferentemente en el rango de 150 °C a 350 °C.
En una modalidad particularmente preferida, el calentamiento se realiza a una temperatura en el rango de 230 °C a 400 °C, más preferentemente a una temperatura de 230 °C a 380 °C, más preferentemente de 230 °C a 350 °C. En otra modalidad particularmente preferida, el calentamiento se lleva a cabo a una temperatura de 250 °C a 400 °C, más preferentemente a una temperatura de 250 °C a 380 °C, más preferentemente de 250 °C a 350 °C.
Si se utilizan temperaturas relativamente altas en la etapa (H2), el tiempo de calentamiento no debe ser demasiado largo para evitar daños, por ejemplo, por fundición o quemado. Por el contrario, puede ser necesario un mayor tiempo de calentamiento a temperaturas relativamente bajas. Preferentemente, la duración del calentamiento está en el rango de 0,005 a 50 seg., más preferentemente en el rango de 0,005 a 10 seg., más preferentemente en el rango de 0,005 a 5 seg., incluso más preferentemente en el rango de 0,01 a 2 seg..
El calentamiento se puede realizar mediante un dispositivo adecuado y un medio de transferencia de calor apropiado. Preferentemente, se utilizan dispositivos con calentamiento eléctrico. También es posible el calentamiento mediante aire caliente o vapor de agua caliente. La experiencia ha demostrado que es posible calentar hasta un máximo de 200 °C con vapor caliente. Con los dispositivos calentados eléctricamente también se pueden alcanzar temperaturas más altas, preferentemente una temperatura en el rango de 230 °C a 400 °C.
En una modalidad, el calentamiento en la etapa (H2) se lleva a cabo sin añadir agua o vapor.
Sin estar atado a una teoría, se supone que el calentamiento ablanda o funde, al menos parcialmente, la lignina, es decir, la lignina propia de la madera, sobre y entre las fibras del elemento de madera de la etapa (H1). La lignina, al menos parcialmente ablandada o fundida, puede pasar entonces por difusión, al menos parcialmente, a la superficie del elemento de madera conformado. Durante el enfriamiento de acuerdo con la etapa (H4), esta lignina se solidifica. De este modo, el elemento de madera en forma de zigzag fabricado de acuerdo con el método se recubre, al menos parcialmente, de lignina. Este efecto se puede apreciar fácilmente a simple vista, ya que la superficie del elemento de madera en forma de zigzag tiene generalmente un mayor brillo que la superficie del elemento de madera proporcionado en la etapa (H1).
Se cree, además, que esta capa de lignina tiene que ver con el hecho de que el elemento de madera en forma de zigzag tenga una resistencia que es significativamente mayor que la de los elementos de madera con superficie no plana conocidos en la técnica anterior.
Además, el posterior conformado de la etapa (H3) se realiza de manera que se rompa o se dañe el menor número posible de fibras, incluso en los puntos extremos de la onda, ya que esto limitaría la estabilidad del elemento de madera en forma de zigzag. Sin embargo, no se puede descartar por completo la rotura de fibras, ya que los distintos tipos de madera pueden reaccionar de forma diferente al conformado de la etapa (H3) debido, por ejemplo, a su diferente densidad o calidad.
En una modalidad, se puede añadir lignina adicional, es decir, lignina no maderera, al elemento de madera de la etapa (H1) antes de la etapa (H2). Cuando se expone a la temperatura de acuerdo con la etapa (H2), esta lignina también se ablanda o se funde parcialmente, en donde el elemento de madera en forma de zigzag fabricado se recubre aún más, al menos parcialmente, de lignina. De esa forma, esta lignina añadida puede imprimir una resistencia adicional al elemento de madera en forma de zigzag resultante.
El término "maderera" significa, por tanto, que la lignina procede de la madera del elemento de madera de la etapa (H1) a partir del cual se fabrica el elemento de madera en forma de zigzag. El término "no maderera" significa que la lignina no procede de la madera con la que se ha fabricado el elemento de madera en forma de zigzag. Por tanto, el elemento de madera en forma de zigzag se recubre adicionalmente con lignina, que no es propia de la madera.
Etapa (H3): El elemento de madera calentado en la etapa (H2) se conforma en la etapa (H3). Este conformado se realiza de manera que se produzca un elemento de madera en forma de zigzag. El término "en forma de zigzag" se utilizará como sinónimo del término "ondulado" y también como sinónimo del término "con forma ondulada". Los elementos de madera en forma de zigzag u ondulados tienen una o más de las disposiciones (a) a (d), a saber
(a) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies planas y el borde formado entre las superficies planas es una superficie plana;
(b) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es una superficie curva;
(c) las áreas en forma de plaquita de los elementos de madera son superficies curvas y el borde formado entre las superficies curvas es recto;
(d) las áreas con forma de plaquita de los elementos de madera son superficies con forma curva y el borde formado entre las superficies curvas es una superficie plana;
El término "ondulado" significa una onda que tiene al menos una cresta (cima) o un seno o una cresta y un seno.
Preferentemente, el conformado en la etapa (H3) se realiza mediante una herramienta perfilada. El término "herramienta perfilada" significa que hay redondeos y/o acanaladuras en o sobre la herramienta. Estos redondeos y/o acanaladuras provocan el conformado cuando el elemento de madera con superficie plana se expone a la herramienta perfilada. El elemento de madera con superficie plana se puede conformar tanto sin aplicar presión como bajo presión. Las herramientas perfiladas adecuadas son conocidas en el estado de la técnica, por ejemplo de la patente alemana núm. DE 42 01 201 o de la patente internacional núm. WO 2009/067344, o se pueden fabricar de manera análoga a este estado de la técnica. Estas herramientas perfiladas se pueden adaptar a las condiciones requeridas para producir el elemento de madera en forma de zigzag con una o más de las disposiciones (a), (b), (c) o (d), de tal manera que, preferentemente, la altura de la onda con respecto al grosor en el elemento de madera fabricado sea mayor que 2 : 1. Preferentemente, estas herramientas perfiladas se calientan adicionalmente, en particular cuando las etapas (H2) y (H3) se van a realizar simultáneamente.
En una modalidad preferida, el elemento de madera calentado en la etapa (H2) se somete a al menos un par de rodillos perfilados en la etapa (H3).
En una modalidad preferida, el conformado de la etapa (H3) comprende la etapa (H3.1):
(H3.1) pasar el elemento de madera de la etapa (H1) calentado en la etapa (H2) entre al menos un par de rodillos perfilados que giran en direcciones opuestas.
Preferentemente, al menos uno de los rodillos del al menos un par de rodillos perfilados se calienta, además, preferentemente se calienta eléctricamente. De ese modo, las etapas (H2) y (H3) se pueden realizar simultáneamente.
En una modalidad, también se pueden utilizar varios pares de rodillos perfilados conectados en serie.
Preferentemente, el al menos un par de rodillos perfilados de la etapa (H3.1) u otra herramienta de perfilado, que pueda realizar el conformado, está diseñado de tal manera que el elemento de madera tome forma de zigzag con una o más de las disposiciones (a), (b), (c) o (d). Entonces tiene al menos una cresta de la onda (cima de la onda) o un seno de la onda o una cresta de la onda y un seno de la onda.
En las disposiciones (a) y (d), el conformado se realiza de manera que el elemento de madera tiene un área con superficie al menos parcialmente plana. En las modalidades (b) y (c), el conformado se lleva a cabo de manera que el elemento de madera no tiene un área con superficie parcialmente plana.
En una modalidad, el elemento de madera en forma de zigzag tiene al menos 4 crestas y senos de onda, es decir, cuatro ondas completas.
Si en la etapa (H2) se utiliza un elemento de madera cuyas fibras tienen una dirección dominante, el conformado en la etapa (h 3) se realiza preferentemente de manera que el conformado no sea paralelo a la dirección de las fibras del elemento de madera. Por lo tanto, la dirección de las fibras tampoco es paralela a un seno o una cresta de la onda del elemento de madera en forma de zigzag fabricado durante el conformado.
El término "paralelo a un seno o una cresta de la onda" significa en esta descripción paralelo a una línea imaginaria que está situada en la cresta de la onda (cima de la onda) o en el seno de la onda y que representa la distancia más corta entre los límites laterales del seno o la cresta de la onda.
Así, el conformado se realiza transversalmente a la dirección de las fibras o a la dirección predominante de estas.
En una modalidad preferida, el conformado en la etapa (H3) se realiza de manera que sea perpendicular a la dirección de las fibras en el elemento de madera de la etapa (H1). De ese modo, la dirección de las fibras es perpendicular a un seno o una cresta de la onda formada en el elemento de madera en forma de zigzag durante el conformado.
El término "perpendicular a un seno o una cresta de la onda" significa perpendicular a una línea imaginaria que está situada en la cresta (cima) o el seno de la onda del elemento de madera en forma de zigzag y que representa la distancia más corta entre los límites laterales del seno o cresta de la onda. El término "perpendicular al seno o a la cresta de la onda" también significa que es posible una desviación en un ángulo de aproximadamente hasta 30°.
En una modalidad preferida, el conformado en la etapa (H3) se realiza de manera que la dirección longitudinal sea perpendicular a un seno o una cresta de la onda. El conformado preferido, transversal a la dirección dominante de las fibras, mejora aún más la resistencia del elemento de madera (B) fabricado mediante el método. En efecto, si el conformado de la etapa (H3) es paralelo a la dirección dominante de las fibras, esto puede tener como consecuencia que el conformado pueda provocar daños, como el aplanamiento del elemento, o incluso la fractura del elemento de madera. Esto también puede ocurrir si dichos elementos de madera conformados se cargan con un peso. Estos daños no se pueden producir, o solo se producen en menor medida, si el conformado tiene lugar transversalmente a la dirección de la fibra o perpendicularmente a la dirección de la fibra. De este modo, se mejora la estabilidad de dicho elemento de madera, ya que no se pueden producir daños paralelos a la dirección de la fibra o solo se pueden producir en menor medida.
Las etapas (H2) y (H3) se pueden llevar a cabo sucesiva o simultáneamente. En una modalidad preferida, las etapas (H2) y (H3) se realizan simultáneamente.
Preferentemente, el conformado en la etapa (H3) se realiza de manera que la relación entre la altura de la onda y el grosor del elemento de madera ondulado (B) sea mayor que 2 : 1.
El término altura de la onda significa la suma de la desviación entre una cresta y un seno de la onda respecto a una línea de referencia imaginaria que discurre entre la cresta y el seno de la onda. Esto significa también que la altura de las ondas se puede definir como la distancia más corta entre dos planos imaginarios paralelos entre los que se puede colocar el elemento de madera en forma de zigzag, de manera que las ondas queden entre estos planos.
El término "grosor" significa la distancia más corta entre un lado superior y el correspondiente lado inferior del elemento de madera en forma de zigzag.
En una modalidad, la relación entre la altura de la onda y el grosor está en el rango igual o mayor que 2,0 : 1 a 70 : 1 o igual o mayor que 2,0 : 1 a 60 : 1 o igual o mayor que 2,0 : 1 a 50 : 1 o igual o mayor que 2,0 : 1 a 40 : 1 o igual o mayor que 2,0 : 1 a 30 : 1. En una modalidad preferida, la relación entre la altura de la onda y el grosor está en el rango de igual o mayor que 2,0 : 1 a 15 : 1, más preferentemente 3 : 1 a 10 : 1, aún más preferentemente 4 : 1 a 8 : 1 0 5 : 1 a 6 : 1.
Preferentemente, el grosor del elemento de madera (B) en el área de la cresta de la onda y en el área del seno de la onda no difiere en más de 20 % y, si el elemento de madera tiene un área con superficie parcialmente plana, el área plana tiene entonces un grosor en el rango del grosor de la cresta de la onda y/o del seno de la onda.
Etapa (H4): Preferentemente, en la etapa (H4), el elemento de madera conformado en la etapa (H3) se enfría, preferentemente a una temperatura en la que la lignina se solidifique total o al menos parcialmente. De este modo, se obtiene el elemento de madera en forma de zigzag, que tiene forma física. Preferentemente, el enfriamiento es a temperatura ambiente, preferentemente a una temperatura en el rango de 0 a 40 °C, más preferentemente de 10 a 30 °C. El enfriamiento se puede realizar mediante aire ambiente y/o mediante un soplador, es decir, soplando directamente sobre el elemento de madera fabricado en la etapa (H3), preferentemente soplando aire. Preferentemente, luego el elemento de madera en forma de zigzag fabricado se puede almacenar y utilizarse posteriormente.
El elemento de madera en forma de zigzag fabricado por el método no está limitado en cuanto a longitud y ancho. Preferentemente, en la etapa (H1), se utiliza un elemento de madera en el método que está dimensionado de tal manera que la relación entre el largo y el ancho en el elemento de madera en forma de zigzag está en el rango de 2 : 1 a 50 : 1, más preferentemente en el rango de 2 : 1 a 40 : 1. En una modalidad, el producto de largo x ancho está en el rango de 10 mm x 5 mm a 3000 mm x 1000 mm.
Preferentemente, los elementos de madera en forma de zigzag relativamente grandes, preferentemente en forma de tira, se someten a una etapa de trituración. Esto se explicará con más detalle a continuación.
Los elementos de madera en forma de zigzag relativamente pequeños tienen preferentemente un producto de largo x ancho del orden de 10*5 mm a 200 x100 mm, más preferentemente de 10*5 mm a 100 x 50 mm, más preferentemente de 10*5 mm a 50 x25 mm. El término "largo" se refiere a la distancia más corta entre el principio y el final del elemento de madera en forma de zigzag en la dirección longitudinal del elemento de madera, medido preferentemente en la dirección de la fibra. El término "ancho" se refiere a la distancia entre los bordes laterales transversales a la dirección longitudinal del elemento de madera en forma de zigzag, medida preferentemente de forma transversal a la dirección de la fibra.
Preferentemente, en la etapa (H1), se utiliza un elemento de madera en el método que está dimensionado de tal manera que el elemento de madera en forma de zigzag obtenido de acuerdo con del método tiene un grosor en el rango de 0,1 a 5 mm, preferentemente 0,2 mm a 3,5 mm, más preferentemente 0,2 mm a 2 mm.
Preferentemente, el conformado en la etapa (H3) se realiza, es decir, el perfil de la herramienta perfilada se selecciona, de tal manera que la altura de la onda del elemento de madera en forma de zigzag está en el rango de 1 a 20 mm, preferentemente 2 a 12 mm, más preferentemente 2 a 8 mm.
En una modalidad preferida, el grosor del elemento de madera en forma de zigzag está en el rango de 0,1 a 5 mm y la altura de la onda está en el rango de 1 a 20 mm, en donde la relación entre la altura de la onda y el grosor del elemento de madera ondulada (B) es mayor que 2 : 1.
En una modalidad particularmente preferida, el grosor del elemento de madera en forma de zigzag está en el rango de 0,2 a 3,5 mm y la altura de onda está en el rango de 2 a 12 mm, en donde la relación entre el grosor y la altura de onda del elemento de madera en forma de zigzag es mayor que 2 : 1. En otra modalidad particularmente preferida, el grosor del elemento de madera en forma de zigzag está en el rango de 0,2 a 2 mm y la altura de la onda está en el rango de 2 a 8 mm, donde la relación entre la altura de la onda y el grosor del elemento de madera en forma de zigzag es mayor que 2 : 1.
Preferentemente, los elementos de madera en forma de zigzag fabricados por el método tienen una densidad de la masa en el rango de 40 a 125 kg/m3, más preferentemente en el rango de 45 a 100 kg/m3, incluso más preferentemente en el rango de 50 a 80 kg/m3.
En otra modalidad, también se pueden utilizar elementos de madera en forma de zigzag con una densidad de la masa más alta, como por ejemplo una densidad de la masa de hasta 250 kg/m3.
En una modalidad, antes de llevar a cabo la etapa (H2), el elemento de madera (A) o la madera de la que está hecho el elemento de madera (A) se puede someter a un tratamiento con agua y, por lo tanto, se puede utilizar un elemento de madera húmedo en la etapa (H1). El término húmedo" significa en esta descripción, un contenido de agua de 30 % a 150 % medido de conformidad con la norma DIN 52182. También es posible utilizar elementos de madera en la etapa (H1) con un contenido de agua más bajo, preferentemente con un contenido de agua de 5 a 30 %.
En otra modalidad, el método puede comprender una etapa de secado. Preferentemente, esta etapa de secado se lleva a cabo antes de la etapa (H4), preferentemente después del conformado de acuerdo con la etapa (H3). En esta modalidad, el método se caracteriza entonces porque la etapa (H3) comprende al menos la etapa (H3.2):
(H3.2) secar el elemento de madera conformado obtenido en la etapa (H3).
En otra modalidad, es posible mejorar aún más la resistencia del elemento de madera en forma de zigzag fabricado mediante un procesamiento mecánico. Preferentemente, una cresta de la onda o un seno de la onda se puede conformar por acción mecánica de manera que se forme una depresión en la cresta o cima de la onda. Preferentemente, este conformado, que se realiza además del conformado de la etapa (H3), se realiza después de la etapa (H3) o simultáneamente con la etapa (H3). Por consiguiente, la etapa (H3) puede comprender también la etapa (H3.3):
(H3.3) conformar un seno de la onda o una cresta de la onda del elemento de madera en forma de onda de tal manera que se forme una depresión, al menos parcialmente, en el seno de la onda y/o en la cresta de la onda.
Preferentemente, la depresión es un pliegue.
Además, también es posible someter el elemento de madera obtenido en una de las etapas (H3) o (H4) a un nuevo conformado.
En otra modalidad, el elemento de madera en forma de zigzag de la etapa (H4) obtenido tras el enfriamiento puede ser triturado. En consecuencia, después de la etapa (H4), el método puede comprender también la etapa (H5): (H5) triturar el elemento de madera obtenido en la etapa (H4).
En otra modalidad, el elemento de madera en forma de zigzag obtenido en la etapa (H4) o (H5) se puede someter también a una etapa de cribado (H6). Este procedimiento se puede preferir si los elementos de madera se deben ajustar a una determinada distribución de tamaños o si los elementos de madera se deben liberar de residuos perturbadores. En consecuencia, el procedimiento puede comprender también la etapa (H6):
(H6) tamizar el elemento de madera obtenido en la etapa (H4) o en la etapa (H5).
En una modalidad, la invención también se refiere al uso en la capa de núcleo de acuerdo con la invención de un elemento de madera en forma de zigzag, cuya superficie está al menos parcialmente "recubierta" de lignina, que se puede producir mediante un método que comprende al menos las etapas (H1) a (H3). El término "recubierta" significa que la lignina solidificada o endurecida está presente en al menos una parte de la superficie del elemento de madera o que al menos una parte de la superficie del elemento de madera comprende lignina. La expresión "al menos una parte de la superficie tiene lignina o está recubierta de lignina"significa que al menos 10 % de la superficie del elemento de madera, más preferentemente más de 20 % o más de 30 % o más de 40 % o más de 50 % o más de 60 % o más de 70 % o más de 80 % o más de 90 % o toda la superficie está recubierta de lignina.
En otra modalidad, la invención se refiere al uso en la capa de núcleo de acuerdo con la invención de un elemento de madera en forma de zigzag, cuya superficie está al menos parcialmente recubierta de lignina, en donde la relación entre la altura de la onda y el grosor del elemento de madera en forma de zigzag es igual o mayor que 2 : 1; en donde el término "grosor" significa la distancia más corta entre una superficie superior y la correspondiente superficie inferior del elemento de madera en forma de zigzag, y el término "altura de la onda" significa la distancia más corta entre dos planos imaginarios paralelos entre sí, entre los cuales se puede colocar el elemento de madera en forma de zigzag, de manera que las ondas se sitúen entre estos planos; y en donde el elemento de madera de la etapa (H1) consiste en madera sin encolar o en fibras de madera sin encolar.
Segundo aspecto de la invención
Método de fabricación de un elemento de madera de acuerdo con la reivindicación 1, para una capa de núcleo que comprende elementos de madera en forma de zigzag.
De acuerdo con un segundo aspecto la invención se refiere a un método de fabricación de un elemento de madera de acuerdo con la reivindicación 1, para una
capa de núcleo que comprende elementos de madera en forma de plaquita que tienen áreas dispuestas en forma de zigzag, en donde un área en zig de un elemento forma un borde común entre sí con un área en zag adyacente del elemento, de manera que el elemento tenga forma de zigzag. Los elementos están dispuestos en la capa de núcleo de manera que dos de esos bordes de dos elementos, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, se cruzan en un ángulo desigual a cero.
En una modalidad, el método comprende al menos las etapas (i) y (ii):
(i) colocar elementos de madera en forma de plaquita con áreas dispuestas en forma de zigzag, en donde un área en zig de un elemento forma un borde común entre sí con un área en zag adyacente del elemento;
(ii) disponer los elementos de la etapa (i) de tal manera que dos de esos bordes de dos elementos se crucen en un ángulo desigual a cero;
(iii) unir firmemente los bordes de la etapa (ii).
Preferentemente, la unión firme se realiza mediante un adhesivo o pegamento.
En otra modalidad, en el punto de cruce de los bordes, los dos elementos, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, están firmemente unidos por elementos con superficie plana seleccionados entre: Madera, papel, metal, plástico, y dos o más de ellos, en donde los elementos con superficie plana están a su vez unidos a los bordes por un medio de unión adecuado como, preferentemente, un adhesivo o pegamento. En una modalidad, la disposición de los elementos en la etapa (ii) se puede llevar a cabo alineando los elementos de madera, lo que puede hacerse a mano o a máquina.
La unión firme en la etapa (iii) se puede facilitar aplicando presión, preferentemente en el rango de 0,02 MPa a 1,5 MPa, más preferentemente en el rango de 0,01 a 1,0 MPa.
Cualquiera de las etapas (i) a (iii) se puede llevar a cabo en presencia de una capa de revestimiento. Preferentemente, el método se lleva a cabo de manera que los elementos de madera provistos de un adhesivo se colocan sobre la capa de revestimiento de acuerdo con la etapa (i) y se alinean sobre ella de acuerdo con la etapa (ii).
Preferentemente, esta disposición se cubre con otra capa de revestimiento y se prensa. El resultado es un compuesto multicapa formado por dos capas de revestimiento y una capa de núcleo intermedia.
Preferentemente, la capa de núcleo con elementos de madera de acuerdo con el primer aspecto o fabricada de acuerdo con el método del segundo aspecto tiene superficie plana.
Tercer aspecto no reivindicado. Compuesto multicapa que comprende al menos una capa de revestimiento y una capa de núcleo
Un tercer aspecto no reivindicado se refiere a un compuesto multicapa que comprende al menos una capa de revestimiento y una capa de núcleo de acuerdo con la invención, en donde la capa de revestimiento está dispuesta para cubrir al menos parcialmente y estar unida firmemente con la capa de núcleo, en donde la capa de núcleo son elementos de madera de una capa de núcleo de acuerdo con la invención según el primer aspecto de la invención y las modalidades descritas en ese, o son elementos de madera de una capa de núcleo de acuerdo con la invención, fabricada de acuerdo con el segundo aspecto y las modalidades descritas en este.
La capa de revestimiento utilizada en los compuestos multicapa puede comprender un material seleccionado del grupo: Chapa de madera, tablero de madera, tablero de partículas, tablero de fibra, tablero de contrachapado, tablero de plástico, tablero de yeso, lámina, tablero de fibrocemento, y de dos o más de ellos.
Preferentemente, la al menos una capa de revestimiento es plana, es decir, con superficie plana.
Preferentemente, la al menos una capa de revestimiento tiene una forma cuadrada o rectangular.
Las dimensiones de la capa de revestimiento no están limitadas. Preferentemente, cada uno del ancho y el largo de la al menos una capa de revestimiento está en el rango de 0,50 m a 5 m, más preferentemente en el rango de 1 a 3 m.
Ya se ha descrito un método para producir un compuesto multicapa en relación con la producción de la capa de núcleo. El método comprende entonces al menos las etapas (i) a (iii):
(i) colocar elementos de madera en forma de plaquita con áreas dispuestas en forma de zigzag, en donde un área en zig de un elemento forma un borde común entre sí con un área en zag adyacente del elemento;
(ii) disponer los elementos de la etapa (i) de tal manera que dos de esos bordes de dos elementos se crucen en un ángulo desigual a cero;
(iii) unir firmemente los bordes del elemento de la etapa (ii);
en donde en la etapa (ii) la colocación es sobre una capa de revestimiento, y en la etapa (iii) los elementos también están firmemente unidos a la capa de revestimiento, preferentemente por medio de un adhesivo.
Si se desea, el lado de la capa de núcleo que aún no tiene una capa de revestimiento puede ser provisto de una capa de revestimiento, preferentemente por adhesión a la capa de revestimiento.
Cuarto aspecto no reivindicado Capa de núcleo conformada por compresión y laminado multicapa moldeado por compresión
Un cuarto aspecto no reivindicado se refiere a una capa de núcleo y a un compuesto multicapa que comprende la capa de núcleo, con superficie no plana.
En una modalidad, los elementos de madera en la capa de núcleo de acuerdo con el primer aspecto o fabricados de acuerdo con el método del segundo aspecto y el compuesto multicapa no reivindicado de acuerdo con el tercer aspecto se pueden someter a una etapa de moldeo por compresión, en donde se pueden producir objetos tridimensionales. Para ello, los elementos de madera en la capa de núcleo de acuerdo con la invención o el compuesto multicapa se pueden conformar en una herramienta de moldeo por compresión adecuada. Este conformado puede tener lugar durante la producción de la capa de núcleo o del compuesto multicapa, o posteriormente.
En una modalidad, solo se conforman los bordes de la capa de núcleo o del compuesto multicapa, preferentemente por compresión. Esto permite sellar los espacios en los bordes de la capa de núcleo o del compuesto multicapa. Este moldeo por compresión se puede llevar a cabo durante la unión de las capas de núcleo o del compuesto multicapa, pero también después de la unión de las capas de núcleo o del compuesto multicapa en una etapa posterior, por ejemplo mediante el ablandamiento térmico del adhesivo en los bordes. Esta modalidad tiene la ventaja de que se puede omitir el sellado de los bordes, por ejemplo, mediante la colocación de un listón de madera, preferentemente un listón de chapa de madera.
Al comprimir, surge la posibilidad de dotar a la parte del borde de la capa de núcleo o del compuesto multicapa de un perfil abombado, es decir, un perfil redondeado. A menudo esto es deseable, por ejemplo, para los componentes de los muebles de alta calidad.
En otra modalidad, no solo el área de los bordes, sino también, además o por separado del área de los bordes, otras áreas de la capa de núcleo o del compuesto multicapa pueden ser conformadas por compresión.
En las patentes núm. DD 271870 y DE 101 24 912 se describe un método para producir artículos de madera tridimensionales mediante moldeo por compresión.
También se describe un compuesto multicapa, que comprende al menos una capa de revestimiento y una capa de núcleo, en donde la capa de revestimiento se dispone de manera que cubra al menos parcialmente y esté unida firmemente a la capa de núcleo, en donde la capa de núcleo con elementos de madera es de acuerdo con el primer aspecto de la invención y las modalidades descritas en este; o una capa de núcleo que comprende elementos de madera se produce por un método de acuerdo con el segundo aspecto de la invención y las modalidades descritas en este; o el compuesto multicapa es un compuesto multicapa y las modalidades descritas en este; producible por un método que comprende al menos la etapa (i):
(i) moldear por compresión el compuesto multicapa.
Del mismo modo, también es posible moldear por compresión solo los elementos de madera en la capa de núcleo de acuerdo con la invención según el primer aspecto de la invención y las modalidades descritas en este, o los elementos de madera de una capa de núcleo de acuerdo con la invención fabricada según el segundo aspecto de la invención y las modalidades descritas en este. De acuerdo con esto,
la invención también se refiere a un elemento de madera de una capa de núcleo adecuado para un compuesto multicapa que comprende al menos una capa de revestimiento y una capa de núcleo, en donde la capa de revestimiento se dispone de manera que cubra al menos parcialmente la capa de núcleo y esté unida firmemente con ella, en donde la capa de núcleo comprende elementos de madera que tienen áreas en forma de plaquitas dispuestas en zigzag, en donde un área en zig de un elemento con un área adyacente en zag del elemento forman un borde común entre sí, de tal manera que el elemento tenga forma de zigzag, y en donde los elementos de la capa de núcleo están dispuestos de tal manera que dos de esos bordes de dos elementos se cruzan en un ángulo desigual a cero, en donde los dos elementos están unidos firmemente entre sí en el punto de cruce; que se puede fabricar mediante un método que comprende al menos la etapa (i):
(i) moldear por compresión la capa de núcleo y las modalidades descritas en este; o moldear por compresión una capa de núcleo fabricada por un método y las modalidades descritas en este.
También se describe el uso de un compuesto multicapa o capa de núcleo.
Preferentemente, el compuesto multicapa o la capa de núcleo se pueden utilizar en aplicaciones que permiten una alta tensión mecánica con un peso relativamente bajo, y/o que requieren una alta capacidad de amortiguación. En una modalidad, el compuesto multicapa o la capa de núcleo se utiliza en la fabricación de muebles, en estanterías, en embalajes para el transporte, en acondicionamientos interiores, en puertas y portones, en o como sillas, y en la construcción de vehículos y barcos. Para ello, el compuesto multicapa o la capa de núcleo se pueden procesar mediante corte, aserrado, limado y/o perforación de acuerdo con métodos conocidos.
La capa de núcleo y un compuesto multicapa que comprende la capa de núcleo, por ejemplo un panel ligero, tienen una alta resistencia a la compresión y a la tensión. En este sentido, la capa de núcleo y el compuesto multicapa hecho con ella son superiores a las correspondientes capas centrales o compuestos multicapa hechos con residuos industriales de virutas y tableros de fibras. Además, los cambios dimensionales de la capa de núcleo o del compuesto multicapa bajo la influencia de la humedad, en particular los cambios dimensionales en la dirección del grosor de la capa de núcleo o del compuesto multicapa, pueden ser insignificantes debido a los cambios dimensionales insignificantes de los elementos de madera en la dirección de la fibra. Esto es particularmente cierto cuando la dirección de la fibra está en la dirección de las al menos dos áreas adyacentes en forma de plaquita y es perpendicular a los bordes formados por las áreas adyacentes, lo que constituye una ventaja adicional respecto a otras capas de núcleo conocidas y a los compuestos multicapa fabricados a partir de ellas, como los fabricados a partir de partículas planas o las capas fabricadas con fibras paralelas, por ejemplo, como el contrachapado o el tablero de fibras.
Sin estar limitado por ninguna teoría, se supone que las ventajas referidas resultan de la estructura de los elementos de madera utilizados en la capa de núcleo y en el compuesto multicapa, que tienen forma de zigzag, en donde dicho borde no es paralelo a la dirección de la fibra del elemento de madera, sino preferentemente perpendicular a esta. Entonces, la estructura del elemento de madera sigue siendo soportada por las fibras de madera, especialmente en dicho borde. En cambio, los elementos de madera fabricados a partir de residuos industriales tienen fibras que no tienen esta dirección dominante, sino que se extienden isótropamente en las tres direcciones espaciales. Entonces, las aristas correspondientes pueden ser paralelas a la dirección de la fibra. Por lo tanto, la estructura de estos elementos de madera no está soportada en dicho borde, o lo está en menor medida, en comparación con los elementos de madera utilizados en la capa de núcleo y el panel fabricado a partir de ella de acuerdo con la invención.
Además, los elementos de fijación, como clavos y tornillos o conectores de muebles, encuentran una sujeción fiable en la capa de núcleo y en el compuesto multicapa, ya que la estructura de la capa de núcleo solo tiene pequeñas cavidades con una densidad comparativamente baja, es decir, tiene una gran homogeneidad. De este modo, también se puede conseguir una fijación estable a un soporte, por ejemplo a una pared.
En los dibujos se muestran esquemáticamente ejemplos de modalidades de la invención. Esas modalidades se explican con más detalle a continuación tomando como referencia las figuras de los dibujos.
La Figura 1 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 1 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene un borde en forma de superficie plana 1' y un área en zig 20 y un área en zag 30, en donde estas áreas son superficies planas.
La Figura 2 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 2 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene un borde en forma de superficie convexa 2', así como un área en zig 20 y un área en zag 30, cada una de las cuales es una superficie curva.
La Figura 3 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 3 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un panel ligero. El elemento de madera tiene un borde recto 3', así como un área en zig 20 y un área en zag 30, cada una de las cuales es una superficie curva.
La Figura 4 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 4 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene un borde en forma de superficie plana 4', así como un área en zig 20 y un área en zag 30, cada una de las cuales es una superficie curva.
La Figura 5 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 5 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 1 de la Figura 1 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos una semionda positiva y otra semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 6 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 6 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 2 de la Figura 2 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos una semionda positiva y otra semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental). La onda puede caracterizarse como una onda sinusoidal
La Figura 7 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 7 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 3 de la Figura 3 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos una semionda positiva y otra semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 8 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 8 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un panel ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 4 de la Figura 4 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos una semionda positiva y otra semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 9 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 9 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 1 de la Figura 1. La onda tiene al menos dos semiondas positivas, pero ninguna semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 10 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 10 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 2 de la Figura 2 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos dos semiondas positivas, pero ninguna semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 11 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 11 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 3 de la Figura 3 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos dos semiondas positivas, pero ninguna semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 12 muestra una sección longitudinal de una modalidad de un elemento de madera 12 de acuerdo con la invención de un compuesto multicapa, preferentemente un tablero ligero. El elemento de madera tiene unidades repetidas del elemento de madera 4 de la Figura 4 y, por tanto, tiene forma de onda. La onda tiene al menos dos semiondas positivas, pero ninguna semionda negativa (con respecto a la línea discontinua mental).
La Figura 13 muestra una disposición de elementos de madera ondulada 6 de acuerdo con la invención en la capa de núcleo de otra modalidad preferida de un compuesto multicapa. La disposición de los elementos de madera 6 es aleatoria. Por lo tanto, la superficie de contacto 70 entre elementos de madera adyacentes es en cada caso un punto 70. En la colocación y posterior encolado, los elementos de madera suelen tener puntos de unión puntuales 70 en los bordes 6' que se cruzan en diferentes ángulos. Durante la compactación moderada, estos puntos de unión a su vez se presionan parcialmente entre sí por compresión, lo que permite nivelar la estructura. Dependiendo del grado de compactación, queda una cavidad de alta a media. Esto da lugar a una capa de núcleo con una baja densidad resultante, ya que esencialmente no se produce la alineación de los elementos de madera 6 a lo largo de sus direcciones dominantes en este sentido. Como resultado, la capa de núcleo es más anisótropa, lo que implica una caracterización mecánica anisótropa del panel resultante. La estructura resultante representa un entramado sin reglas, cuyos elementos de entramado están hechos de madera de fibras paralelas y de alta capacidad de carga. Las uniones de las barras articuladas no son puntos débiles, como se conocen generalmente en el caso de los entramados, ya que una articulación de entramado permite las uniones. La condición es una adhesión suficiente de los puntos de unión para poder absorber las fuerzas longitudinales.
La Figura 14 muestra una disposición de elementos de madera ondulada de acuerdo con la invención de la Figura 13 en la capa de núcleo 50 de otra modalidad preferida de un compuesto multicapa 40. La capa de núcleo 50 está situada entre las capas de revestimiento 60, 60', que pueden ser iguales o diferentes entre sí, y está unida a ellas.
Además de la elevada resistencia a la compresión y al cizallamiento, así como de la rigidez del elemento ligero acabado resultante de la estructura de entramado, cabe destacar el escaso hinchamiento del grosor del panel ligero en caso de cambios de humedad, debido al hinchamiento prácticamente insignificante de la madera a lo largo de la dirección de las fibras. Esto haría que este tipo de tablero se pueda colocar sobre todos los demás materiales a base de madera construidos a partir de partículas planas o capas de fibras paralelas, como los tableros de madera aglomerada, de fibra, de contrachapado o de madera estratificada.
En una modalidad, los elementos de madera en forma de zigzag se pueden combinar con elementos con superficie plana mezclados, es decir, conformados con superficie plana. Preferentemente, los elementos de madera en forma de zigzag están pegados a los elementos con superficie plana. Durante el método de pegado, se crean juntas lineales entre los elementos en forma de zigzag y los elementos con superficie plana, lo que aumenta la resistencia a la tracción transversal del tablero ligero.
Los elementos de madera en forma de zigzag, combinados con elementos de madera con o sin superficie plana, también se pueden mezclar con elementos de materiales de madera comunes, como astillas o fibras de madera, para formar un núcleo ligero. Esta mezcla encolada se puede prensar en un panel ligero de madera, que tiene mayor homogeneidad. La aplicabilidad de las tecnologías existentes, por ejemplo, la producción de tableros de madera aglomerada, es especialmente ventajosa en este caso, ya que es posible obtener tableros con una densidad bruta mucho menor que en la producción convencional de tableros.
Lista de referencia de los dibujos:
1,2, 3, 4 Elementos de madera
5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 elementos de madera ondulados
', 3', 4', 6' Bordes
, 30 áreas en zig y en zag Unión de dos bordes Compuesto multicapa Capa de núcleo
, 60' Capas superiores

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Elemento de madera ondulado (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) compuesto por fibras de madera encoladas, en donde el elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) tiene áreas en forma de plaquitas (20, 30) dispuestas en zigzag, en donde un área en zig del elemento forma con un área adyacente en zag del elemento un borde o superficie común (1', 2', 3', 4') entre sí, de tal manera que el elemento de madera (5-12) tiene forma de zigzag, en donde (a) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (5) son superficies planas (20, 30) y las superficies planas (20, 30) están unidas por una superficie plana (1'), en donde la onda del elemento ondulado (5), en el sentido matemático, una semionda positiva y una negativa o las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (9) son superficies planas (20, 30) y las superficies planas (20, 30) están unidas por una superficie plana (1'), en donde la onda del elemento ondulado (9) solo tiene semiondas positivas en el sentido matemático; o
(b) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (6) son superficies curvadas (20, 30) y las superficies curvadas (20, 30) están unidas por una superficie curvada (2'), preferentemente una superficie convexa, en donde la onda del elemento ondulado (5) tiene una semionda positiva y otra semionda negativa en sentido matemático; o
las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (10) son superficies curvas (20, 30) y las superficies curvas (20, 30) están unidas por una superficie curva (2'), preferentemente una superficie convexa, en donde la onda del elemento ondulado (10) solo tiene semiondas positivas en el sentido matemático;
o
(c) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (7) son superficies curvas (20, 30) y el borde (3') formado entre las superficies curvas es recto, en donde la onda del elemento ondulado (7) tiene una semionda positiva y otra semionda negativa en sentido matemático; o
las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (11) son superficies curvas (20, 30) y el borde (3') formado entre las superficies curvas es recto, la onda del elemento ondulado (11) solo tiene semiondas positivas en el sentido matemático;
o
(d) las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (8) son superficies curvas (20, 30) y las superficies curvas (20, 30) están unidas por una superficie plana (4'), en donde la onda del elemento ondulado (8) tiene semiondas positivas y negativas en el sentido matemático; o
las áreas en forma de plaquita del elemento de madera (12) son superficies curvas (20, 30) y las superficies curvas (20, 30) están unidas por una superficie plana (4'), en donde la onda del elemento ondulado (12) solo tiene semiondas positivas en sentido matemático, caracterizado porque el largo de las fibras de madera en el elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) es al menos dos veces mayor que el grosor de un área en forma de zig o zag.
2. Elemento de madera ondulado (5, 6) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la onda está formada por (a') elementos de madera (a), de manera que la onda, vista en sección longitudinal, tiene unidades repetidas en forma de trapecio; o
(b') elementos de madera (b) tales que el eje, visto en sección longitudinal, tiene unidades repetidas en forma de función sinodal.
3. Elemento de madera ondulado (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde las fibras del elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) están pegadas con una cola a base de glutina, caseína, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, resorcinol-formaldehído, acetato de polivinilo y/o poliuretano.
4.Elemento de madera ondulada (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el grosor del elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) está en el rango de 0,2 mm a 2 mm y la altura del elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) está en el rango de 0,8 mm a 8 mm;
en donde el término "grosor" significa la menor distancia entre dos superficies de un área en zig o un área en zag; y
el término "altura" se define como la distancia más corta entre dos planos imaginarios entre los cuales el elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) se puede colocar de manera que los bordes formados entre las áreas en zig y las áreas en zag del elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) se encuentren dentro de uno de dichos planos.
5. Elemento de madera ondulado (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) tiene forma de tira.
6. Método de fabricación de un elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el método comprende al menos las siguientes etapas H1 - H4:
- H1 proporcionar un elemento de madera con superficie plana o superficie no plana que comprende fibras y lignina sobre o entre las fibras;
- H2 calentar el elemento de madera de la etapa H1 a una temperatura suficiente para ablandar o fundir al menos una parte de la lignina;
- H3 conformar el elemento de madera calentado en la etapa H2 de manera que se forme un elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12);
- H4 enfriar el elemento de madera conformado en la etapa H3 o el elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) conformado hasta una temperatura inferior a la temperatura de ablandamiento o de fusión de la lignina.
7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el calentamiento de la etapa H2 se realiza mediante vapor de agua caliente, en donde es posible el calentamiento hasta 200 °C.
8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, en donde la lignina se añade al elemento de madera utilizado en la etapa H1 antes de la etapa H2.
9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde se utiliza un elemento de madera húmedo en la etapa H1 antes de llevar a cabo la etapa H2, en donde el término "húmedo" significa un contenido de agua de 30 a 150 % medido de acuerdo con la norma DIN 52182.
10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9, en donde la etapa de conformado H3 comprende la etapa H3.1:
- H3.1 pasar el elemento de madera de la etapa H1 calentado en la etapa H2 entre al menos un par de rodillos perfilados, cuyos rodillos giran en direcciones opuestas.
11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 10, en donde la relación entre la altura de la onda y el grosor es mayor que 2 : 1;
en donde el término "grosor" significa la menor distancia entre dos superficies de un área en zig o un área en zag; y
el término "altura de la onda" se define como la distancia más corta entre dos planos imaginarios entre los que se puede colocar el elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), de manera que los bordes formados entre áreas en zig y áreas en zag del elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) queden dentro de uno de dichos planos.
12. Método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el grosor del elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) está en el rango de 0,1 mm a 5 mm y la altura del elemento de madera en forma de zigzag (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) está en el rango de 1 mm a 20 mm.
13. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 12, en donde el elemento de madera (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) tiene forma de tira.
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