FI111915B - Liittopuurakenne - Google Patents

Description

11191b

Liittopuurakenne

Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista liittopuurakennetta.

5 Tällainen liittopuurakenne on tarkoitettu niin puulevyjen kuin erilas ten puupilareiden ja -palkkien valmistamiseen.

Keksinnön tausta

Hyvälaatuisen puuraaka-aineen käydessä aina vain harvinaisemmaksi ja sen tullessa aina vain kalliimmaksi on puusta ryhdytty lisääntyvässä 10 määrin valmistamaan liimasaumarakenteisia liimapuulevyjä ja -palkkeja. Näitä käytetään yleisesti laaja-alaisten ja suurehkojen yhtenäisten puupintojen valmistamisessa sekä valmistettaessa puupalkkeja, joille halutaan jopa massiivi-puurakenteita suurempi kantavuus ja kestävyys.

Liimaamalla tietyn levyisiä rakenneosia eli puusäleitä rinnakkain ja 15 päällekkäin kiinni toisiinsa voidaan suhteellisen yksinkertaisesti valmistaa suuria yhtenäisiä puutasoja, joita käytetään yleisesti puusepänteollisuudessa erilaisten kalusteiden valmistamiseen, rakennusteollisuudessa pinnoitemateriaa-leina, tukimateriaaleina ja niin edelleen ja esimerkiksi veneteollisuudessa sisustus-, kaluste- ja katemateriaaleina. Tällaisen puun käyttökohteita on run-20 säästi ja levymäisten puumateriaalien kysynnän odotetaan tulevaisuudessa :·. vahvasti kasvavan niiden ekologisen luonteen sekä näyttävän ulkonäön joh- • I * *v> dosta.

Liimapuurakenteet valmistetaan tunnetusti liimaamalla rinnakkain • ja/tai päällekkäin puusäleitä, jotka liiman kovettumisen ajan puristetaan toisiin- :: 25 sa vahvoilla puristimilla kahdessa suunnassa eli pysty- ja sivusuunnassa. Tällä :"i tavalla voidaan rakentaa suuria yhtenäisiä ja kestäviä lähes umpipuun ulko- näön omaavia tasomaisia puulevyjä sekä -palkkeja. Liimapuun liimapinnat parantavat rakenteen kantavuutta ja kestävyyttä umpipuurakenteeseen verrattu-;v. na. Tällaisia liimapuukomponentteja voidaan sitten käyttää puusepänteollisuu- 30 dessa esimerkiksi huonekalujen valmistukseen. Erilaisia tunnettuja ratkaisuja liimapuun valmistukseksi on esitetty esimerkiksi patenttijulkaisuissa Fl 23624, • SE 444 635, DE 37 06 710 sekä DE 197 26 923.

> I I · Tähän tunnettuun tekniikkaan liittyy kuitenkin vakavia ongelmia. Puu luonnossa kasvaessaan hakeutuu jatkuvasti kohti valoa yleensä runkoaan : 35 kiertäen. Näin puumateriaali puun kasvaessa usein kieroutuu ja sama kierou- tuminen jatkuu vielä senkin jälkeen, kun puu on kaadettu ja otettu käyttöön esimerkiksi huonekalujen valmistusmateriaaliksi. Tästä syystä liimapuun vai- 111915 2 mistamiseen käytettävissä puusäleissä on aina jännityksiä. Nämä puusäleiden jännitykset aiheuttavat liimapuupalkkeihin ja -levyihin jännityksiä, jotka kierouttavat niitä ja näin aiheuttavat liimapuupalkkien ja -levyjen kieroutumista ja halkeilua. Tämä taas heikentää liimapuurakenteiden ulkonäköä ja kestävyyttä. 5 Yleensä liimapuusta valmistettu pöytälevy on mainitusta syystä niin kaareva, että pöytä seisoo alustallaan kolmella jalalla ja keikkuu. Toiseksi ajan mittaan luonnollisen ilmankosteuden vaihtelun ja tämän aiheuttaman puusäleiden muodonmuutosten myötä liimapuulevy alkaa halkeilla ja sen rakenne heikentyy.

10 Edelleen toinen vakava tunnetun tekniikan mukaisten liimapuulevy- rakenteiden valmistukseen liittyvä ongelma on liimauksessa käytettävä puris-tusmenetelmä, jossa liimapuulevyä tai -palkkia tulee liimauksen aikana puristaa kahdesta suunnasta eli päältä ja sivulta. Tämä johtaa monimutkaisiin ja suuriin puristimiin, jotka ovat kalliita. Puristaminen edellyttää myös puristetta-15 valta rakenteelta yhdensuuntaisia puristuspintoja.

Kolmas tunnettuun tekniikkaan liittyvä ongelma on suurien massiivi-levytasojen valmistaminen. Erityisesti muotolevytasoja valmistettaessa materi-aalihukka kasvaa suureksi, koska nykytekniikalla valmistettaessa täytyy ensin valmistaa suorakulmainen, halutun levyn äärimuotojen mukainen levy, josta 20 sahataan lopullisen muodon mukainen muotolevy, jolloin pois sahattavista osista syntyy runsaasti hukkapaloja. Syynä hukkapalojen syntymiseen on edellä kuvattu liimausvaiheessa käytettävä puristustekniikka, joka edellyttää : V: suorakulmaista levyaihiota puristuksen onnistumiseksi.

Tunnetaan myös aihio liimapalkkilevyn valmistamiseksi, jossa aihi-25 oita liitetään toisiinsa teräväsärmäistä tartuntapintaa käyttäen. Tällaisen terä- I » väsärmäisen tartuntapinnan työstäminen on ongelmallista, sillä teräväsär- • · mäisten muotojen työstäminen asettaa työvälineiden kestävyydelle suuria • > vaatimuksia. Huonokuntoinen työväline heikentää työstetyn tartuntapinnan laatua ja aiheuttaa sitä kautta sovitusongelmia sekä kustannuksia materiaali-i ‘30 hävikkinä. Aihion valmistaminen vaatii myös suurta tarkkuuta ja aiheuttaa mer-

< I I

:: kiitävää puuraaka-aineen hukkaa.

* * » « *

Keksinnön lyhyt selostus » »

Esillä olevalla keksinnöllä on merkittävästi vähennetty tunnettuun ; tekniikkaan liittyviä epäkohtia ja aikaansaatu liittopuurakenne, joka rakenne :\i 35 mahdollistaa niin massiivipuisten levyjen, palkkien ja pilareiden yksinkertai- 3 Ί11915 semman ja edullisemman valmistamisen erilaisiin vaatimuksiltaan vaihteleviin sovelluskohteisiin.

Tämä saavutetaan siten, että liittopuurakenteella on tämän keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit. Täsmällisem-5 min sanottuna tälle keksinnön mukaiselle liittopuurakenteelle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosas-sa.

Keksinnön edulliset toteutusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

10 Keksintö perustuu oivallukseen, että liittopuurakenteen toisiinsa päällekkäin mekaanisesti yhdistettävät ainakin kaksi rakenneosaa ovat vastakkain asetettavilta liitospinnoiltaan muotoiltu oleellisesti symmetrisesti aaltomaisiksi. Tällä ratkaisulla saavutetaan useita merkittäviä etuja.

Tällainen liitospinnan symmetrinen aaltomainen rakenne on usealla 15 tavalla edullinen. Ensimmäiseksi aaltomainen pinta laajentaa liittopuuraken-teen rakennetta jäykistävää ja koossapitävää kitkapintaa verrattuna suoraan pintaan. Toiseksi limittäin toisiinsa painautuvat päällekkäin toisiaan vasten asettuvien liitospintojen aallonhuiput ja aallonpohjat jäykistävät puurakenteen rakennetta, jolloin levy ei pääse kieroutumaan, vaan on pakotettu pysymään 20 suorana. Kolmanneksi limittäin toistensa lomaan painautuvat liitospintojen aallonhuiput ja aallonpohjat ohjaavat liittopuurakenteen muodostavat puusä-leet asettumaan kiinnitysvaiheessa sopivasti kohdakkain. Kiinnitettäessä puu-säleet toisiinsa esimerkiksi liimaamalla voidaan liimausvaiheen puristus suo-rittaa kohdistamalla puristusvoima vain yhdessä suunnassa levyn suhteen 25 päältäpäin eli liittopuurakenteen ulkopintaa vasten kohtisuorassa kulmassa. i?: Etuna tästä seuraa, että esimerkiksi suuria liimapuulevyjä voidaan valmistaa lähes lopulliseen muotoonsa ilman merkittävien hukkapalojen syn-tyrnistä. Tämä johtuu siitä, että puristaminen vain päältäpäin mahdollistaa levyn valmistamisen jo ennen sen liimaamista lähes oikeaan muotoonsa. Lisäksi : .* 30 yhdessä suunnassa puristava puristin on rakenteeltaan huomattavasti kah- dessa suunnassa puristavaa yksinkertaisempi ja edullisempi.

: .·. Jotta rakenne toimisi, kussakin rakenneosassa liitospinnan aalto- maisen muodon peräkkäisten aallonhuippujen ja aallonpohjien välinen etäi-[·’ syys on edullisesti vakiomittainen ja aallonkorkeus on oleellisesti vakiokorkui- : 35 nen. Edullisesti liitospinnan aaltomuodoksi on osoittautunut siniaallonmuoto.

» · j Aaltomuoto käsittää edullisessa suoritusmuodossaan myös aallonhuipun ja 4 11191b aallonpohjan välillä olevan oleellisesti suoran osan. Siniaallonmuoto on pyö-reäsärmäinen, jolloin etuna saavutetaan se, että työstötyökaluissa ei tarvita teräviä särmiä työstäviä osia, jolloin niiden kestävyys paranee. Muodostamalla aallonkorkeus sellaiseksi, että se lävistää useamman kuin yhden vuosikasvu-5 renkaan aikaansaadaan, erityisesti puurakennetta liimattaessa, lopullisen liit-topuurakenteen lujuutta merkittävästi lisäävä rakenne.

Erään keksinnön mukaisen liittopuurakenteen edullisen toteutus-muodon mukaisessa ratkaisussa on puurakenteen muodostavien kahden tai useamman rakenneosan väliin sovitettu ainakin yksi aaltomaiseksi muotoiltu 10 tasomainen rakenneosa. Tämän tasomaisen rakenneosan aaltomuoto noudattaa oleellisesti liittopuurakenteen liitospinnan aaltomuotoa. Tasomainen rakenneosa on materiaaliltaan edullisesti kovaa ja sitkeää, voiden näin olla esimerkiksi metallia tai lasikuitua. Tällä tasomaisella liittopuurakenteen sisään sovitettavalla rakenneosalla voidaan oleellisesti parantaa liittopuurakenteen 15 kestävyyttä ja kantavuutta. Lisäksi tasomainen rakenneosa parantaa liittopuurakenteen sitkeyttä sen mahdollisesti halkeillessa. Näin ollen esimerkiksi tällä tasomaisella liittopuurakenteen sisään sovitettavalla rakenneosalla varustettu liimapuurakenne on ainakin kolme kertaa vastaavaa umpipuista rakennetta kantavampi.

20 Tällaisella tasomaisen rakenneosan käsittävällä liittopuurakenteella saavutetaan edelleen huomattavasti tavanomaista puurakennetta paremmat '·· palonkesto-ominaisuudet. Niin ikään liittopuurakenteen lopullista puumateriaa- : ’.': lipaksuutta voidaan ohentaa kestävyyden kuitenkaan kärsimättä, jolloin myös • sen paino kevenee, tilavuus pienenee ja materiaalimenekki vähenee, mikä on ,..,: 25 edullista erityisesti arvokkaita jalopuita käytettäessä.

Kuvioiden lyhyt selostus • · ’··’ Keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten avulla, jolloin i kuvio 1 esittää ulkopinnaltaan oleellisesti tasomaisen puusäleen 30 poikkileikkausta, jossa on keksinnön mukaisen liittopuurakenteen aaltomainen : liitospinta puusäleen alapinnalla, kuvio 2 esittää kahta kuvion 1 mukaista puusälettä, jotka on sovi-*:** tettu asettumaan toistensa kanssa limittäin päällekkäin aaltomaiset liitospinnat

» · I

• vastakkain muodostaen keksinnön mukaisen liittopuurakenteen,

» I I

111915 5 kuvio 3 esittää liimalevyrakenteen poikkileikkausta, joka muodostuu kuvion 2 mukaisista puusäleistä muodostaen keksinnön mukaisen liittopuura-kenteen, kuvio 4 esittää kahta kuvion 1 mukaista puusälettä, jotka on sovi-5 tettu asettumaan toistensa kanssa lomittain päällekkäin aaltomaiset liitospin-nat vastakkain ja joiden liitospintojen väliin on sovitettu tasomainen rakenneosa, kuvio 5 esittää poikkileikkauksen liimalevyrakenteesta, joka muodostuu kuvion 4 mukaisista puusäleistä, joiden liitospintojen väliin on sovitettu 10 tasomainen rakenneosa, ja kuvio 6 esittää poikkileikkauksen toisiinsa esimerkiksi mekaanisesti liitettävistä puusäleistä, jotka muodostavat keksinnön mukaisen liittopuura-kenteen.

Eräitten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selostus 15 Liittopuurakenteen eräitä edullisia suoritusmuotoja ja niiden val mistustapaa on seuraavassa kuvailtu viitaten edellä mainittuihin kuvioihin. Tällöin ratkaisut käsittävät kuvioihin viitenumeroin merkityt rakenneosat, jotka vastaavat tässä selityksessä käytettäviä viitenumerolta.

Esillä olevan liittopuurakenteen 1 muodostavan puusäleen 2 eräs 20 edullinen suoritusmuoto käsittää näin ollen kuviossa 1 esitetyn kaltaisen rakenteen. Puusäle käsittää tällöin joko raakapuusta tai sinänsä tunnetuilla tavoilla jalostetusta puusta, kuten lämpökäsitellystä tai painekyllästetystä puusta, valmistetun rakenneosan. Kuvion 1 mukaisessa puusäleessä on tasomaiset sivupinnat 21, joita yhdistävät yläpinta 22 ja alapinta 23. Kuvion mukaises-25 sa suoritusmuodossa puusäleen alapinta muodostaa samalla liittopuuraken- »♦ »· teen yhden liitospinnan 23.

Kuten kuviosta 1 voidaan nähdä, on puusäleen 2 liitospinta 23 työstetty esimerkiksi jyrsimällä tai höyläämällä aaltomaiseksi. Aaltomuoto on • edullisesti siniaallon muotoinen ja symmetrinen, jolloin peräkkäisten aallon-30 harjan 51, eli kauempana puusäleen 2 yläpinnasta 22 olevan aallonosan, ja . aallonpohjan 52, eli lähempänä puusäleen 2 yläpintaa 22 olevan aallonosan, välinen välimatka on vakiomittainen ja aallonkorkeus 53 on vakiokorkuinen ko- « · **;*' ko aaltomuodon matkalla. Aaltomuodon nousevalle ja laskevalle osalle on i * ‘: edullisesti järjestetty symmetrinen aaltomuotoa mukaileva suora osa 54.

* t» 111915 6

Puusäle 2, 3 ja siihen aikaansaatu aaltomuoto on erään edullisen suoritusmuodon mukaan mitoitettu seuraavasti. Puusäleen leveys eli yläpinnan 22, 23 leveys on oleellisesti 130 mm. Liitospinnan 23, 33 siniaaltomainen aaltomuoto käsittää neljä kokonaista aaltoa. Oleellista liittopuurakenteen toi-5 mivuuden kannalta on, että toisiinsa yhdistettävien puusäleiden liitospinnan rakenne käsittää yhtä pitkän aaltojakson, ja että nämä aallot työstetään samaan kohtaan kussakin puusäleessä. Tässä edullisessa suoritusmuodossa aallon pituus on 32,5 mm ja aallon korkeus 53 aallonhuipusta 51 aallonpohjaan 52 mitattuna on 5.88 mm. Aallonhuipun 51 aallonpohjan 52 pyöristyssäde 10 on 10 mm. Aaltomuodon nousevalla ja laskevalla osalla oleva symmetrinen aaltomuotoa mukaileva suora osa 54 on pituudeltaan 8 mm ja se on muotoiltu symmetrisesti keskelle aaltomuodon nousevaa ja laskevaa osaa 54. Luonnollisesti mittasuhteet voivat poiketa edellä olevista mittasuhteista. Aallonmuoto voi myös olla siniaallonmuodosta poikkeava, kuten kanttiaalto soveltuvilla mit-15 tasuhteilla.

Kuten kuviosta 1 voidaan nähdä, on puusäle 2 tässä suoritusmuodossaan muotoiltu siten, että säleen yläpinta 22 on oleellisesti tasainen, joskin sen muoto voi olla myös muun tyyppinen, kuten aaltomainen kuvion 6 mukaisesti, jollaista suoritusmuotoa tarkastellaan jäljempänä. Puusäleen yläpinta on 20 tavanomaisesti työstetty hiontavalmiiksi. Puusäleen sivupinnat 21 ovat tasomaiset. Ne on edullisesti työstetty puusäleen alapintaa eli liitospintaa 23 i ‘ ·,, kohden viistoiksi siten, että puusäleen yläpinnan ja sivupinnan välinen kulma a . , on pienempi kuin 90°. Puusäle on siis liitospintaa kohden suippeneva.

,:. Puusäle on mitoitettu siten, että esimerkiksi kuvion 2 mukaisesti toi- ”'': 25 siaan vasten järjestetyt rinnakkaiset puusäleet 2 ja 3 ovat sovitettuja asettu- • · . maan tiiviisti ja limittäin vastakkain toistensa kanssa siten, että puusäleiden yläpinnat 22 ja 32 ovat oleellisesti rinnakkaisia. Tällöin kuviossa olevan ala- • · '··’ puolisen puusäleen 3 aaltomainen liitostapinta 33 osoittaa ylöspäin ja tämän yläpuolella olevan puusäleen 2 liitospinta 23 osoittaa alaspäin.

i 30 Puristettaessa puusäleitä vastakkain ohjaavat aaltomaiset liitospin- nat (23, 33) puusäleet toistensa suhteen limittäin niin, että ylemmän puusäleen : 2 aaltojen huiput 51 asettuvat vastaavien alemman puusäleen 3 aallonpohjien * · « 52 kohdalle ja päinvastoin, jolloin syntyy tiivis liityntäpinta. Aaltomuodon nou-’!* sevalla ja laskevalla osalla on symmetrinen aaltomuotoa mukaileva suora osa I * f • 35 54, joka parantaa puusäleiden asettumista kohdalleen puristusvaiheessa.

Aallon korkeus on edullisesti valittu siten, että se ulottuu useamman vuosikas- 111915 7 vukerran läpi, vahvistaen näin puusäleiden välistä liitosta. Aallon pituus vuorostaan on edullisesti olennaisesti puusäleen kokonaispaksuutta suurempi ollen helppo työstää riittävän kestävä ja edesauttaen näin puusäleiden asettamista vastakkaiseen asemaan.

5 Liitettäessä puusäleet 2 ja 3 toisiinsa liimaamalla pääsee liima täl löin puristusvaiheessa myös rinnakkaisten puusäleiden sivupintojen 21 ja 31 väliin. Tämä johdosta sivupinnan viistokulma a on mitoitettu siten, että kahden rinnakkaisen puusäleen 2, 3 väliin jää liitospinnan 23, 33 puoleisessa päässä enimmillään 0,5 mm rako ja puusäleen yläpinnan 22, 32 päässä puusäle on 10 ylimitoitettu siten, että rinnakkaiset puusäleet puskeutuvat lievästi eli noin 0,1 mm matkan toisiaan vasten, jolloin syntyy hyvin tiivis liitos, joka on heti hionta-valmis.

Kuvio 3 esittää liimapuulevyn rakennetta, joka muodostuu edellä kuvatun mukaisista puusäleistä 2 ja 3, muodostaen keksinnön mukaisen liitto-15 puurakenteen. Liimapuulevy valmistetaan esimerkiksi siten, että ensimmäisessä vaiheessa ladotaan valmiiksi työstettyjä liimapuulevyn pinnan muodostavia hyvälaatuisia puusäleitä 3 alustalle yläpinta 32 alaspäin ja aaltomainen liitos-pinta 33 ylöspäin. Toisessa vaiheessa levitetään liitospinnalle 33 tartunta-aine 5, tavanomaisesti jokin elastinen liima. Kolmannessa vaiheessa ladotaan 20 alustalla liitospinta 33 ylöspäin olevien puusäleiden päälle liimapuulevyn pohjapinnan muodostava puusäleet 2 liitospinta 23 alaspäin, jolloin aaltomai- '·· set liitospinnat asettuvat limittäin vastakkain. Liimapuulevyn alapinnalla voi- : daan edullisesti käyttää myös huonompilaatuista puusälettä. Neljännessä vai- ;· heessa puristetaan tasopuristimella liimapuulevyn pohjapinnan puolelta, eli lii- •» · 25 mapuulevyn pohjaa vastaan kohtisuoraan, puusäleet tiiviisti toisiaan vasten, jolloin liimapuulevyn sivusuuntaista puristusta ei tarvita sen tapahtuessa liima- * · puulevyn muodostavien puusäleiden aaltomaisen rakenteen ansiosta.

Kuviossa 3 on esitetty esillä olevan liittopuurakenteen liitospinnan aaltomainen muoto. Tällainen aaltomainen liitospinta suurentaa puusäleiden ‘ ·’ 30 keskinäistä kosketuspintaa merkittävästi tavanomaiseen suoraan liitospintaan verrattuna. Tästä seuraa liimasauman parempi kestävyys ja liittopuurakenteen ; : parantunut kantavuus ja kestävyys. Liittopuurakenteen aaltomainen saumara- • · · * .···. kenne jäykistää rakennetta vääntymistä ja kieroutumista vastaan, jolloin levy • * [·* säilyy suorana ja tasomaisena. Kuten kuviosta 3 havaitaan puusäleet 2, 3 on : 35 ladottu levyyn toistensa suhteen limittäin siten, että jokainen puusäle on kos- • « ketuksissa ainakin kahteen toiseen puusäleeseen. Näin liittopuurakenteen 111915 8 - tässä tapauksessa liimapuulevyn - halkeilu on voitu eliminoida ja mahdollisen halkeilun aiheuttamat haitat estää.

Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen liittopuurakenteen edullinen toteutusmuoto, jossa on kaksi limittäin ja päällekkäin liitospinnat 23 ja 33 vas-5 takkain olevaa puusälettä 2 ja 3. Siinä toisiinsa esimerkiksi liimaamalla liitettyjen puusäleiden liitospintojen väliin on asetettu aaltomaiseksi muotoiltu oleellisesti tasomainen rakenneosa 4. Sen aaltomuoto on tarkasti puusäleen liitos-pinnan aaltomuodon mukainen. Tasomainen rakenneosa 4 on materiaaliltaan kovaa ja sitkeää materiaalia kuten metallia, lasikuitua, muovia, kumia tai vas-10 taavaa.

Kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa on puusäleiden 2 ja 3 lii-tospinnan 23 ja 33 aaltomuoto siniaallon muotoinen ja symmetrinen, jolloin peräkkäisten aallonharjan 51, eli kauempana puusäleen yläpinnasta 22 olevan aallonosan ja aallonpohjan 52, eli lähempänä puusäleen yläpintaa 22 olevan 15 aallonosan, välinen välimatka on vakiomittainen. Liittopuurakenteen alapinnan muodostavan rakenneosan 2 aaltomuodon aallonpohjat 52 ovat yläpinnan muodostavan rakenneosan 3 aallonpohjia 52 hieman eli noin 1 mm syvemmät. Tällä tavalla kompensoidaan puusäleen ja tasomaisen rakenneosan 4 toisistaan poikkeavia lämpölaajenemisominaisuuksia. Alapinnan syvemmät aallon-20 pohjat mahdollistavat elastisen tartuntamateriaalin 5 kanssa pienen lämpö-laajentumiskompensaation, tasomaisen rakenneosan 4 lämpölaajenemisker-; .· toimen ollessa puun vastaavasta kertoimesta poikkeava. Muilta osin rakenne : Y: on edellä kuvatun mukainen.

j‘ Kuvio 5 esittää liimapuulevyä, joka muodostuu edellä kuvatun mu- 25 kaisista puusäleistä 2 ja 3, joiden väliin on sovitettu tasomainen rakenneosa 4 muodostaen esillä olevan kaltaisen liittopuurakenteen. Tällainen liimapuulevy • · t...§ valmistetaan esimerkiksi siten, että ensimmäisessä vaiheessa ladotaan vai- • « miiksi työstettyjä liimapuulevyn pinnan muodostavia hyvälaatuisia puusäleitä 3 alustalle yläpinta 32 alaspäin ja aaltomainen liitospinta 33 ylöspäin. Toisessa : ·' 30 vaiheessa levitetään liitospinnalle 33 tartunta-aine 5 eli elastinen liima. Kol- Y,: mannessa vaiheessa asetetaan muotoonvalettu tai -puristettu tasomainen ra- : kenneosa 4 liitospinnalle 33. Neljännessä vaiheessa levitetään rakenneosan 4 esillä olevalle pinnalle tartunta-aine 5. Viidennessä vaiheessa ladotaan alus-'·' talla rakenneosan 4 esillä olevan pinnan päälle liimapuulevyn pohjapinnan ‘ 35 muodostava puusäleet 2 liitospinta 23 alaspäin eli siten, että aaltomaiset lii- Y : tospinnat ja niiden välissä oleva tasomainen rakenneosa asettuvat limittäin 111915 9 vastakkain. Liimapuulevyn alapinnalla voidaan edullisesti käyttää myös huonompilaatuista puusälettä. Kuudennessa vaiheessa puristetaan tasopuristi-mella liimapuulevyn pohjapinnan puolelta, eli liimapuulevyn pohjapintaa vastaan kohtisuoraan, puusäleiden ja niiden välissä olevan rakenneosan puristu-5 essa tiiviisti toisiaan vasten. Aaltomaisen liitospinnan rakenteen johdosta liimapuulevyn sivusuuntaista puristusta ei tarvita sen tapahtuessa liimapuulevy-säleiden 2, 3 ja rakenneosa 4 aaltomaisen rakenteen ansiosta.

Kuviossa 5 nähdään esillä olevan ratkaisun mukaisen liittopuura-kenteen edullisen toteutusmuodon mukainen liimapuulevy, jossa puusäleiden 10 2 ja 3 liitospintojen 23 ja 33 väliin on sovitettu aaltomaiseksi muotoiltu tasomainen rakenneosa 4. Tällä tasomaisella liittopuurakenteen sisään sovitetulla rakenneosalla voidaan liittopuurakenteen kestävyyttä ja kantavuutta oleellisesti parantaa. Kantavuus on ainakin kolminkertainen tavanomaiseen umpipuiseen liimapuulevyyn verrattuna. Lisäksi tasomainen rakenneosa 4 pa-15 rantaa rakenteen sitkeyttä, mikäli liittopuurakenne halkeaa. Rakenne jäykistää liittopuurakennetta vääntymistä ja kieroutumista vastaan, jolloin siitä valmistettu levy säilyy suorana ja tasomaisena. Tällaisella tasomaisen rakenneosan käsittävällä liittopuurakenteella saavutetaan huomattavasti pelkkää puurakennetta paremmat palonkesto-ominaisuudet, koska palo pääse etenemään avo-20 liekkinä koko rakenteen läpi, vaan erityisesti rakenneosan 4 ollessa metallia kykenee tulipalo etenemään metallin läpi ainoastaan lämpörasituksena. fLiittopuurakenteen puumateriaalipaksuutta eli yksittäisten puusälei-:Y: den 2 ja 3 paksuutta tällaisessa rakenneosan 4 käsittävässä liittopuuraken- teessä voidaan ohentaa kestävyyden kärsimättä, jolloin myös liittopuuraken- •« » » 25 teen paino kevenee, tilavuus pienenee ja materiaalimenekki vähenee.

Liittopuurakenteen 1 muodostavan puusäleen 2 ja 3 paksuus mi- » ♦ ... tattuna yläpinnasta 22 tai 32 liitospintaan 23 tai 33 voi vaihdella, samoin puu- ’·* säleen leveys sivupintojen väliltä mitattuna. On kuitenkin edullista valmistaa liittopuurakenteen yläpinta ja alapinta samanvahvuisista puusäleistä. Kuten • ' 30 edellä olevasta helposti havaitaan voidaan tällaisesta liittopuurakenteesta myös edullisesti ja helposti valmistaa eri vahvuisia liimapuulevyjä ja -palkkeja. : . ·. Puusäleitä voidaan valmistaa eripaksuisiksi sopivien määrämittojen mukaises- ,··,’ ti. Tarvittavan levypaksuuden mukaisesti valmistetaan levy latomalla sen ala- ]·’ pinta yhden paksuuden omaavista puusäleistä ja yläpinta toisen paksuuden : \: 35 omaavista puusäleistä. On myös mahdollista valmistaa liittopuurakenne käyt- täen useampia päällekkäisiä kerroksia puusäleitä kuten kuviossa 6. Erityisesti 111916 10 suurempia liimapuulevy ja -palkkivahvuuksia tarvittaessa voidaan aaltomaista saumarakennetta hyödyntää myös siten, että levy tai palkki valmistetaan useista päällekkäin ladotuista puusälekerroksista. Tällöin on edullista valmistaa ainakin rakenteen välikerroksille tulevat säleet molemmin puolin aaltomai-5 siksi, jolloin aaltomainen liimapinta saadaan molemmille puolille puusälettä. Näin saadaan valmistettua hyvin kantavia liimapuulevyjä ja -palkkeja.

Koska liimapuulevyn valmistus vaatii puristuksen ainoastaan yhdessä suunnassa, voidaan esimerkiksi kaaren muotoinen taso valmistaa liki-määrin kaaren leveyden mittaisista puusäleistä, jolloin hukkapaloja syntyy hy-10 vin vähän. Määrävahvuisista puusäleistä valmistettava levy on myös heti puristimesta irrottamisen jälkeen valmis hiottavaksi. Sitä ei tarvitse enää höylätä haluttuun paksuuteen, jolloin valmistuksessa useita työläitä työvaiheita säästyy.

Kuviossa 6 on vuorostaan esitetty liittopuurakenne, joka käsittää 15 kolme päällekkäistä puusälettä 2, 3 ja 6. Tällainen rakenne on valmistettavissa loppukäyttönsä perusteella, joko kuvion mukaisesti kolmesta molemmista pinnoistaan aaltomaisista puusäleistä tai siten, että uloimpien puusäleiden ulkopinnat ovat tasomaisia esimerkiksi edellä olevan kuvion 2 mukaisesti. Haluttaessa parantaa liittopuurakenteen kestävyyttä ja kantavuutta on puusäleiden 2, 20 3 ja 6 liitospintojen väliin sovitettavissa aaltomaiseksi muotoiltu tasomainen ra kenneosa, jollainen kuviossa on ilmennetty katkoviivalla.

; '*· Erityisesti valmistettaessa kantavia puurakenteita kuten pilareita, tolppia ja palkkeja on edullista liittää puusäleet toisiinsa mekaanisesti esimer-;· kiksi naulaamalla, ruuvaamalla tai puijaamalla. Muodostettaessa liittopuura- 25 kenne ainakin kolmesta päällekkäisestä säleestä aikaansaadaan kantavaan puurakenteen ainakin toiseen päähän helposti ponttimainen liitos. Tällaisessa • · r..' pontissa esimerkiksi kahden uloimman puusäleen 2 ja 3 väliin järjestettävä I · puusäleen 6 pää ulotetaan matkan päähän uloimpien puusäleiden päistä. Kantavaa rakennetta jatkettaessa sovitetaan siihen liittorakenne, jossa vasta-·’ >' 30 vuoroisesti ulompien puusäleiden päät on ulotettu etäämmälle kuin sisemmän puusäleen pää. Syntyy siis tavanomainen uros-naaras -ponttiliitos, jollainen on : jäykistettävissä ja lukittavissa esimerkiksi puijaamalla. Näin aikaansaatu jat- .··*, kos on hyvin kestävä puusäleiden aaltomaisen muodon antaman jäykistyksen ’·* ansiosta.

• ·1 35 On ymmärrejävä, ejä edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on

• I

\: ainoastaan tarkoiteju havainnollistamaan esillä olevaa liijopuurakenneja. Rat- 111916 11 kaisua ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyyn tai patenttivaatimuksissa määriteltyyn toteutusmuotoon, vaan alan ammattilaisille tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

5 • · * 1 1 • · • » • · • ·» • • · * 1 · »· · ·

» · I

• I

» • · » ♦ >

Claims (9)

111915 Pate n tti vaati m u kset

1. Liittopuurakenne (1) käsittäen ainakin kaksi toisiinsa päällekkäiseen asemaan mekaanisesti kiinnitettyä puusälettä (2, 3, 6), kunkin puusäleen käsittäessä kaksi tasomaista sivupintaa (21, 31) ja niitä yhdistävän yläpinnan 5 (22, 32) ja/tai liitospinnan (23, 33), liitospintojen ollessa sovitettuja pareittain vastakkaiseen asemaan, jolloin liitospinnat on muotoiltu oleellisesti aaltomaiseksi, tunnettu siitä, että liitospinnassa (23, 33) oleva aallon pituus on olennaisesti suurempi kuin puusäleen paksuus, ja että 10 aallonhuipun (51) ja aallonpohjan (52) väliinsä rajaama aallon kor keus on sovitettu ulottumaan useamman kuin yhden vuosikasvurenkaan läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liittopuurakenne (1), tunnettu siitä, että liitospinta (23, 33) on symmetrisesti aaltomainen, jolloin kussakin 15 puusäleessä (2, 3) liitospinnan (23, 33) aaltomaisen muodon peräkkäisten aallonhuippujen (51) ja aallonpohjien (52) välinen etäisyys on vakiomittainen ja aallonkorkeus (53) on oleellisesti vakiokorkuinen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen liittopuurakenne (1), tunnettu siitä, että 20 liitospinnan (23, 33) aaltomuoto on siniaallonmuoto.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liittopuurakenne (1), t u n n e 11 u siitä, että liittopuurakenne käsittää kerrosrakenteen, jossa on ainakin yksi sy-dänosa ja tähän rajoittuvat ulommat osat.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen liittopuurakenne (1), tun nettu siitä, että sydänosa käsittää kahden oleellisesti rinnakkaisen puusäleen väliin sovitetun aaltomaiseksi muotoillun oleellisesti tasomaisen rakenneosan (4). i\‘‘ 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen liittopuurakenne (1), tun- : 30 nettu siitä, että • ► · : \ tasomainen rakenneosa (4) on materiaaliltaan kovaa ja sitkeää. • · I · • I » · 11| t 1 » 11191b

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen liittopuurakenne (1), tunnettu siitä, että sydänosa käsittää ainakin yhden aaltomaisilla ja oleellisesti rinnakkaisilla liitospinnoilla varustetun puusäleen, joka on sovitettu kahden oleelli-5 sesti rinnakkaisen puusäleen väliin.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liittopuurakenne (1), tunnettu siitä, että liittopuurakenteessa uloimpana olevat ulkopinnat ovat oleellisesti tasomaisia.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liittopuuraken ne (1), tunnettu siitä, että liitospintoihin (23, 33) on järjestetty elastista tartunta-ainetta (5) puusäleiden liittämiseksi toisiinsa. » I · * * · • · I · • I » t * · » « ) · · * · » 1 * t » * · I | | • * t I · t > · * » I 1 » · * · ' * · » t 111916