RO121389B1 - Miez compozit pentru panouri de clădiri şi procedeu de fabricare a acestuia - Google Patents

Miez compozit pentru panouri de clădiri şi procedeu de fabricare a acestuia Download PDF

Info

Publication number
RO121389B1
RO121389B1 ROA200201524A RO200201524A RO121389B1 RO 121389 B1 RO121389 B1 RO 121389B1 RO A200201524 A ROA200201524 A RO A200201524A RO 200201524 A RO200201524 A RO 200201524A RO 121389 B1 RO121389 B1 RO 121389B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
core
thickness
composite
areas
mold
Prior art date
Application number
ROA200201524A
Other languages
English (en)
Inventor
A. Ruggie Mark
Brian Bonomo
Lee Braddock Lemuel
Toplica Koledin
Bei-Hong Liang
K. Lynch Steven
Kathleen Nemivant
Beverly Pearce
Mark Allen Weldon
Original Assignee
Masonite Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/538,766 external-priority patent/US6511567B1/en
Application filed by Masonite Corporation filed Critical Masonite Corporation
Publication of RO121389B1 publication Critical patent/RO121389B1/ro

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/16Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with apertured web, e.g. trusses
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • E04C3/291Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures with apertured web
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/026Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or slabs of plastic
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3411Dimpled spacer sheets
    • E04C2002/3422Dimpled spacer sheets with polygonal dimples
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3444Corrugated sheets
    • E04C2002/3455Corrugated sheets with trapezoidal corrugations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3472Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets with multiple layers of profiled spacer sheets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un miez compozit pentru panouri de clădiri ?i la un procedeu de fabricarea acestuia. Miezul compozit, format prin presare din fragmente sau particule de lemn, sub forma unui strat, folosit pentru fabricarea unui element compozit pentru clădiri, are o primă zonă de contact (33a, 33b ?i 33c) de o primă grosime, ce se extinde într-un prim plan, o a doua zonă de contact (33d, 33e ?i 33f) dispusă într-un al doileaplan, distanţat de primul plan ?i paralel cu acesta, ?i două zone înclinate (34) având o a doua grosime, zonele înclinate fiind dispuse între?i fiind continue cu zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e ?i 33f), grosimea zonelor exterioare fiind mai mică decât grosimea zonelor înclinate (34).

Description

Această cerere este o continuare în parte a cererii de brevet - US 09/538766, depusă la 30 martie 2000, care revendică drepturile prevăzute în 35 U.S.C. § 119(e) asupra Cererii provizorii 60/127120, depusă la 30 martie 1999.
Invenția se referă în general la elemente componente compozite neconvenționale pentru clădiri și la o metodă de fabricare și asamblare a acestora. Mai precis, invenția se referă la producerea de elemente de construcții compozite din material lemnos, pentru realizarea stâlpilor, pereților, acoperișurilor, plafoanelor și a altor elemente structurale de susținere.
în construcția convențională de clădiri, componentele structurale ale clădirii, cum sunt pereții, acoperișurile, plafoanele și stâlpii, se pot asambla din cadre și plăci, scânduri din lemn. Materialele pentru obținerea cadrelor, de exemplu cheresteaua, pot fi prelucrate din lemn natural, tăiat la dimensiuni standard, din copaci precum plop, diferite specii de pin și brad. Căptușelile confecționate de obicei din placaj sau din plăci formate din fragmente orientate (OSB) se fixează de scheletul unui element structural al clădirii, folosind elemente de fixare mecanice sau adezive, cum sunt scoabe, cuie, clei, șuruburi sau o spumă uretanică adezivă.
Cheresteaua tradițională produsă din lemn natural are în general dezavantaje în ce privește consistența, disponibilitatea și costul. în același timp, componentele structurale ale clădirii confecționate din materiale tradiționale au dezavantaje în ce privește consistența, costul și ușurința asamblării.
Materialele convenționate din lemn natural variază mult în ceea ce privește calitatea, întrucât elementele care intră în alcătuirea grinzilor, cum sunt cele nominale (măsurând în realitate aproximativ 3,81 cm pe aproximativ 8,89 cm), sunt tăiate complet din copaci sau bușteni ca piese pline, ele au defecte inerente lemnului natural, ca noduri și crăpături. Nodurile conduc la scăderea rezistenței unei piese din lemn, necesitând un factor de siguranță de proiectare mare ceea ce contribuie la folosirea ineficientă a materialelor. în plus, într-o situație cunoscută ca „deficitară, cheresteaua tăiată dintr-o parte exterioară a unui pom, în special din pomi mai tineri, mai mici, poate avea un cant nedorit, rotund și nu pătrat. De asemenea, după prelucrare, cheresteaua poate prinde umezeală sau se poate usca în exces, ceea ce determină strâmbarea ei, devenind nepotrivită scopului propus. Aceste defecte fac ca 30-35% din cheresteaua tradițională să fie de calitate scăzută.
Cheresteaua care rămâne adecvată folosirii la construcții trebuie adeseori conservată, prelucrată, bătută în cuie, pentru a se potrivi, sau altfel aranjată pentru folosire, ca urmare a inconsistenței acurateții dimensionale. Odată instalată, cheresteaua este supusă instabilității dimensionale, ca urmare a factorilor de mediu sau factorilor menționați mai sus. De exemplu, în situația cunoscută ca „nail pop, lemnul instalat se usucă și se contractă, determinând deplasarea elementelor de fixare sau slăbirea lor. De asemenea, contactul accidental cu apa sau umezeala poate determina umflarea lemnului și încovoierea permanentă.
Lemnul natural folosit pentru producerea cherestelei devine tot mai deficitar, în special în dimensiuni mai mari, ca urmare a epuizării pădurilor mature. Această sărăcie conduce la reducerea calității și/sau la creșterea costurilor cherestelei convenționale, precum și a caselor și birourilor construite din lemn.
Această invenție se mai referă la articole celulozice compozite. Un tip de articol compozit este un compozit lemnos, cum ar fi scândurile artificiale sau elementele din lemn îmbinate și/sau materialele lignocelulozice, denumite în mod obișnuit prin următorii termeni exemplificativi: plăci fibroase cum sunt plăcile dure, plăci fibroase de densitate medie și scândurile moi, plăcile aglomerate cum sunt cele din așchii, rumeguș, plăci stratificate din foi subțiri, din fragmente OSB și placaj. Articolele compozite din material lemnos mai includ panouri artificiale, cuprinzând combinații din aceste materiale.
RO 121389 Β1
Sunt cunoscute multe metode diferite de confecționare a OSB (plăci din fragmente 1 de lemn orientate), ca de exemplu, cele descrise în capitolul 4.3 din Wood Reference Handbook, publicate de Canadian Wood Council și The Complete Manual of Woodworking, 3 autori Albert Jackson, David Day și Simon Jennings, mențiunea acestora fiind încorporată aici, ca publicații de referință. 5
Primul pas în producerea unui articol compozit din lemn este obținerea și sortarea materialului lemnos, care poate fi din plop, brad, fag, mesteacăn, cedru, ulm, salcâm, arțar, 7 stejar, pin, plop, molid sau combinații ale acestora. Buștenii pot fi udați în bălți cu apă fierbinte, pentru a-i ușura pentru descărcare. Odată descărcați, buștenii sunt fasonați în frag- 9 mente de mici dimensiuni, cu mijloace de tăiere mecanice. Fragmentele astfel produse sunt depozitate în lăzi umede, înaintea uscării. După uscarea la un conținut consistent de urne- 11 zeală, fragmentele sunt în general cernute pentru a reduce conținutul de particule fine prezente. Fragmentele, denumite uneori material de umplutură, sunt apoi amestecate printr-o 13 operație corespunzătoare, adăugându-se un liant rășinos, ceară sau alți aditivi, care cresc performanțele, pentru a forma o materie primă, denumită uneori furnir. Fragmentele aco- 15 perite cu rășini sau stropite cu rășini sunt apoi depozitate pe o linie de formare, care le aranjează pentru a forma un strat afânat. Stratul astfel format se poate defini ca fiind un aran- 17 jament de fragmente. Acest strat incluzând unul sau mai multe substraturi de fragmente aranjate într-o orientare aleasă (inclusiv, de exemplu o orientare întâmplătoare) este apoi 19 transportat într-o presă. Presa consolidează stratul la căldură și presiune, polimerizând rășina și legând fragmentele pentru a forma un rând consolidat de fragmente cu alți adezivi, 21 inclusiv liantul. Scândurile rezultate sunt apoi scoase de la presă spre operațiile de fasonare, care le taie la dimensiune. 23
Un obiect al prezentei invenții este de a înlătura unul sau mai multe dintre problemele descrise mai sus. 25
Ca urmare, invenția realizează un panou compozit pentru clădiri, care include un miez compozit cutat sau ondulat, format cu rol de miez sau inimă, având două zone înclinate 27 în care grosimea zonelor înclinate diferă de grosimea a cel puțin uneia din zonele exterioare de contact și o talpă dispusă pe suprafața exterioară a zonei de contact exterioare. 29
Miezul are cel puțin un canal definit de o primă zonă exterioară, o a doua zonă de contact exterioară și cel puțin două zone înclinate, fiecare din zone având o grosime, niște 31 suprafețe interioare și exterioare canalului; o primă talpă atașată de miez pe suprafețele exterioare ale primei zone de contact exterioare; o a doua talpă atașată de miez pe o supra- 33 față exterioară a celei de a doua zone de contact exterioare; în care lățimea panoului compozit pentru clădire, măsurată pe o direcție paralelă cu canalul, nu este mai mare decât înăl- 35 țimea panoului compozit pentru clădire, grosimea fiind măsurată ca distanța între suprafețele exterioare paralele ale tălpilor atașate. 37
Invenția realizează un panou compozit pentru clădiri, care include un profil sau ondulat realizat prin presare din fragmente de lemn, definind un miez de panou, având o grosime 39 și prezentând o primă și o a doua suprafață cutată sau ondulată, suprafețe ce formează un model alternativ al celor două rânduri de muchii ondulate, ce sunt dispuse paralele și opuse, 41 raportat față de un plan axial central al miezului de panou, muchiile adiacente din primul rând de munchii fiind conectate la muchiile aflate în poziție intermediară în cel de al doilea rând 43 de muchii prin pereții înclinați, grosimea miezului între prima și cea de a doua suprafață cutată/ondulată fiind diferită în vecinătatea cel puțin unuia din cele două rânduri de muchii, 45 în comparație cu grosimea pereților înclinați.
RO 121389 Β1
De asemenea, invenția prezintă un procedeu de producere a unui panou compozit pentru clădiri, care include următoarele faze: (a) formarea unui strat de bază dintr-un material pe bază de lemn; (b) plasarea stratului de bază într-o matriță, care are o configurație ondulată/cutată, ce definește niște zone de contact exterioare și cel puțin două zone înclinate; (c) închiderea matriței pentru a forma o cavitate cu o configurație cutată/ondulată, care în cel puțin una din zonele de contact exterioare diferă de grosimea cavității matriței în zonele înclinate; (d) consolidarea stratului de bază din material lemnos sub presiune și căldură pentru a forma un miez compozit; (e) îmbinarea miezului cu cel puțin o placă plană, pentru a forma panoul compozit component al clădirii.
Se prezintă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu desenele anexate.
în timp ce invenția este susceptibilă la variante ale exemplelor de realizare în diferite forme, în continuare sunt descrise exemple de realizare specifice, având în vedere că această descriere este ilustrativă și nu are în intenție a o limita la variantele specifice descrise.
- fig. 1 este o vedere în perspectivă a unui panou compozit component pentru clădiri, conform invenției, care poate servi ca perete sau ca plafon și care poate fi divizat pentru a obține multiple elemente de construcții din material lemnos pentru stâlpi;
- fig. 2 este o secțiune transversală printr-o matriță folosită la formarea prin presare a unei variante a miezului de panou, conform invenției;
- fig. 3 este o secțiune transversală printr-o altă variantă a miezului panoului, conform invenției;
- fig. 4 este o vedere în perspectivă a unei alte variante a miezului de panou, conform invenției;
- fig. 5 este o vedere laterală de detaliu, ilustrând un miez de panou și o placă plană, folosită într-un exemplu de realizare a invenției, având suprafețele texturate;
- fig. 6 este o vedere laterală a unui segment de miez de panou, folosit într-o variantă a exemplului de realizare a invenției;
- fig. 7 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unei porțiuni dintr-un element compozit cu dimensiuni nominale 2x4, din alcătuirea unui element compozit pentru clădiri, într-o variantă conform invenției;
- fig. 8 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unui stâlp compozit obținut într-o variantă conform invenției;
-fig. 9 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unei componente compozite cu dimensiune nominală 2x4, din alcătuirea unui element compozit pentru clădiri, într-o altă variantă conform invenției;
- fig. 10 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unei componente compozite cu dimensiuni nominale 2x6, într-o variantă conform invenției;
- fig. 11 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unei componente compozite pentru realizarea planșeului (podea), într-o variantă conform invenției, realizată cu grinzi convenționale de tipul grinzilor cu zăbrele;
- fig. 12 este o vedere orizontală de sus a unui element compozit folosit pentru realizarea podelelor de podea, într-o variantă conform invenției;
- fig. 13 este o vedere laterală a unui element compozit folosit pentru realizarea podelelor, într-o altă variantă conform invenției;
- fig. 14 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unui element compozit folosit la realizarea pardoselelor sau podelelor, într-o altă variantă conform invenției;
- fig. 15 este o vedere laterală a unui segment de miez de panou, folosit într-o altă variantă conform invenției.
I
RO 121389 Β1
Conform prezentei invenții, este descris un procedeu și o matriță pentru producerea 1 de elemente compozite multiple, multistratificate, realizate din materiale pe bază de lemn. Materialele pe bază de lemn pot fi, de exemplu, foițe, rumeguș, fibre și/sau așchii, inclusiv 3 amestecuri ale acestora. în general, elementele structurale pentru clădiri pot fi rigidizate, prin acoperirea sau pulverizarea unuia sau a mai multor materiale pe bază de lemn, cum ar fi 5 așchii sau fibre, cu un liant pe bază de rășină, și, eventual, amestecată cu o ceară sau alte umpluturi ce le cresc performanțele, pentru a forma materia primă compozită sau furnirul. 7 Materia primă compozită sau furnirul se formează dintr-un strat cu o greutate de bază, în general, uniformă. Stratul se amplasează între piesele unei matrițe având geometria dorită 9 și se consolidează prin presare, pentru a forma un miez de panou compozit. Un ansamblu de matriță, folosit pentru a produce un miez compozit, format prin presare, se va descrie în 11 detaliu în cele ce urmează. Unul sau mai multe din aceste miezuri se leagă cu un alt miez cutat sau ondulat sau cu o a doua placă plană și, eventual, cu una sau mai multe rigle de 13 capăt sau alte elemente, pentru a realiza un panou compozit stratificat, din lemn, conform invenției. într-o variantă uzuală a invenției, ansamblul astfel constituit se taie apoi, în mai 15 multe elemente compozite din lemn, tip grinzi cu zăbrele, pentru realizarea de elemente structurale pentru clădiri. 17
Panourile compozite stratificate pentru clădiri, conform invenției, includ de preferință componente OSB, confecționate din materia primă obținută prin transformarea unor trun- 19 chiuri de copaci sau a altor surse lemnoase, în fragmente, așa cum s-a descris mai sus. în stadiul tehnicii sunt cunoscute metode diferite de a produce aceste fragmente. De preferință, 21 fragmentele respective se produc prin tăiere mecanică a trunchiurilorîn felii și apoi transformarea acestora în așchii. Surse de material lemnos folosite sunt: plop, brad canadian, fag, 23 mesteacăn, cedru, ulm, salcâm, stejar, pin, alte specii de conifere din familia pinului sau combinații ale acestora. Sunt de preferat plopul și pinul, dar lemnul folosit depinde de dispo- 25 nibilitate, cost și alte necesități de folosire. Tipul de material pe bază de lemn folosit definește tipul de placă finită și proprietățile rezultate. De exemplu, invenția poate include componente 27 definite drept plăci din așchii subțiri, plăci din foițe subțiri, plăci din fragmente orientate (OSB) și/sau din fibre. Plăcile din fragmente orientate sunt preferate. 29
Domeniile de dimensiuni exemplificative și preferate ale fragmentelorde lemn folosite într-o placă compozită sunt descrise mai jos în tabelul 1.31
Tabelul 133
Dimensiunile preferate ale fragmentelor
Lungime Lățime Grosime
Domeniu exemplificativ circa 5 la circa 25,4 cm circa 6 la circa 76 mm circa 0,18 la circa 1,27 mm
Domeniu preferat circa 10 la circa 15 cm circa 12,7 la circa 38 mm circa 0,38 la circa 0,76 mm
După realizarea lor în modelul descris mai sus, fragmentele sau alte particule mărun-41 țite sunt prelucrate pentru a reduce nivelul de particule fine și de praf. Această fază se realizează, de preferință, prin trecerea fragmentelor mărunțite printr-o sită rotativă de 43 selectare sau prin alte mijloace adecvate. în general, mărimea particulelor fine poate fi de până la circa 60 procente în greutate (calculate față de greutatea totală a materialului pe 45 bază de lemn) la o dimensiune a orificiilor sitei de circa 3,2 mm sau mai puțin, și, de preferat,
RO 121389 Β1 în domeniul cuprins între circa 20 în greutate până la circa 30% în greutate. (Dacă nu se specifică altfel, procentajele sunt exprimate în greutate). Amestecul de material pe bază de lemn este desemnat uneori, pe parcursul prezentei descrieri, în mod simplu, ca fiind fragmente din lemn.
Conținutul în umezeală al fragmentelor din lemn se situează, de preferință, în domeniul de la circa 2 până la circa 9% și, de preferat, între circa 2 la circa 6%, față de greutatea materialului din lemn.
Fragmentele (și orice particule sau praf însoțitoare) sunt amestecate apoi adăugând, de preferință, un liant de rășină, ceară sau oricare alți aditivi de creștere a performanțelor materiei prime folosită la producerea plăcilor conform invenției. Lianții de rășină preferați includ rășini fenolice, rășini resorcinol și rășini MDI, deși se poate utiliza orice rășină adecvată. De preferință, conținutul în rășină se află într-un domeniu cuprins între 1 (în greutate) și circa 10% (în greutate), preferabil în intervalul de circa 3,5 (în greutate) până la la circa 5,5% (în greutate). Atunci când se folosesc rășini MDI, este necesară mai puțină rășină decât în cazul când se folosesc rășini fenolice sau rășini resorcinol. în afară de faptul că permite folosirea unor cantități mai mici de rășină, utilizarea unei rășini MDI permite folosirea unor temperaturi mai mici în timpul presării (și ca urmare un consum mai mic de energie) și materii prime cu conținuturi mai mari de umezeală.
Pentru a conferi diferite proprietăți benefice elementelor compozite structurale pentru clădiri, conform invenției, la materia primă se pot adauga ingrediente. De exemplu, în variante alternative, conform invenției, se pot folosi următoarele ingrediente: substanțe ignifuge, insecticide, fungicide, substanțe hidrofuge, blocante ale radiației ultraviolete (UV), pigmenți și combinații ale acestora. Un produs ignifug, de exemplu, se vinde sub marca D-BLAZE, de Chemical Specialties, Inc. din Charlotte, N.C. De preferință, se adaugă ceară pentru îmbunătățirea rezistenței la umezeală, de preferință în domeniul cuprins între circa 1/2 la circa 2%, față de greutatea fragmentelor din lemn, de exemplu 1 %. O ceară utilizată se vinde, sub marca EW 58 LV, de către Borden of Diboll, TX.
Materia primă se depune apoi, în mod continuu, pe o linie de formare, pentru formarea unui strat cu greutate de bază, în general, uniformă. într-o altă variantă a invenției, stratul de bază poate fi format individual, printr-un procedeu ritmic. Greutatea de bază a stratului se calculează înmulțind volumul panoului finit, format prin presare, cu densitatea prestabilită a panoului, împărțite la suprafața stratului de bază, exprimată în kg/m2.
Fragmentele sau tocătura mărunțite, din alcătuirea stratului, se pot depune într-o orientare aleasă (în general, în cazul OSB) sau stratul poate fi alcătuit cu aceste fragmente având o orientare întâmplătoare. OSB se referă, în general, la o placă produsă dintr-un strat în care fragmentele sunt distribuite cu o orientare anume, dar se poate referi și la o placă produsă dintr-un strat în care fragmentele sunt distribuite cu orientare întâmplătoare. Straturile de fragmente mărunțite, neliate, dintr-un singur strat, pot, dar nu în mod necesar, să aibă orientări diferite. Orientarea fragmentelor mărunțite afectează caracteristicile de performanță mecanică a plăcii compozite, consolidată astfel încât, prin orientarea acestor fragmente, aceasta diferă de la aplicație la aplicație.
Un strat format continuu este apoi tăiat la o dimensiune, având o lungime și o lățime aproximativ egale sau cu puțin mai mare decât lungimea și lățimea miezului de panou dorit, produs cu un set de matriță corespunzător. în acest fel, un miez consolidat este limitat ca lungime și lățime numai de gabaritul echipamentului folosit pentru producerea lui.
Stratul este introdus într-un ansamblu de matriță având geometria dorită. Temperatura miezului din presă și din setul de matriță, în timpul consolidării stratului folosind rășina fenolică, este de preferință cuprinsă între circa 215 și circa 249’0, preferabil, de circa 232’C.
RO 121389 Β1
Așa cum devine evident specialiștilor în domeniu, temperaturile și presiunile pot fi modificate 1 în funcție de diverși factori, care includ următoarele: geometria, tipul de lemn folosit, conținutul în umezeală al materiei prime, timpul de presare și tipul de rășină care se utilizează. 3 Conținutul în umezeală al materiei prime este un factor important care controlează temperatura miezului stratului ce se poate obține în condițiile date de presare și de aceea poate 5 controla ciclul de presare. Timpul de presare poate fi în general scăzut prin creșterea temperaturii de presare cu anumite limitări, așa cum se cunoaște în acest domeniu. 7
Presarea cu injecție de aburi este o fază de presare, ce se poate folosi, de exemplu, în anumite circumstanțe, în producerea de compozite celulozice consolidate. în presarea cu 9 injecție de abur, acest abur se injectează prin una sau mai multe plăci perforate ale presei și/sau ale matriței și apoi, în, prin și în afara stratului. Căldura transferată de abur în interiorul 11 stratului ca și căldura transferată din plăcile presei și/sau ale matriței determină tratarea rășinii. Comparată cu operațiile de presare convenționale, presarea cu injecție de abur, în 13 anumite circumstanțe, asigură o mulțime de avantaje, cum sunt, de exemplu, timp mai scurt de presare, un tratament mai rapid și satisfăcător al miezului mai gros și produse având 15 densități mai uniforme.
Conform unei variante a procedeului potrivit invenției, un prim strat se consolidează 17 la căldură și sub presiune într-o matriță configurată să producă un miez compozit format prin presare, având una sau mai multe caracteristici ale secțiunii (de exemplu, caracteristici care 19 se referă la muchii, nervuri, canale, proeminențe, zone plate, zone superioare, zone de contact exterioare, zone ridicate sau pereți înclinați), inclusiv caracteristici cum sunt cele de 21 dispunere, în sus și/sau în jos față de o axă centrală sau față de o suprafață plană majoră a miezului, așa cum se descrie mai jos, în detaliu. Miezul presat este definit ca materie primă 23 formată prin presare din fragmente sau tocătură mărunțită din lemn. Proeminențele miezului sunt, de preferință, distanțate uniform. La presare, miezul își menține integritatea și nu se 25 crapă. Miezul este apoi prelucrat pe margini, până la obținerea gabaritului stabilit.
Variantele preferate ale articolelor compozite stratificate, conform invenției, includ în 27 general părți componente OSB multiple, care pot sau nu, avea aceeași configurație și compoziție. Astfel, unul sau mai multe straturi suplimentare sunt consolidate fiecare sub căldură 29 și presiune într-o matriță configurată să realizeze un miez de panou sau părți componente compozite ale acestuia, cu forma dorită. 31
Aceste părți componente compozite suplimentare pot fi plane sau pot avea caracteristici de formă (secțiune) sau conturate și sunt prelucrate la margini până la gabaritul 33 stabilit. Aceste părți componente compozite suplimentare sunt, de asemenea, descrise mai detaliat în cele ce urmează. 35
Pentru a forma elemente structurale compozite din lemn pentru clădiri, conform invenției, unul sau mai multe miezuri suplimentare se aliniază și se leagă de un prim miez 37 și, eventual, cu riglete de capăt sau alte elemente. Pentru a lega miezurile și, eventual, rigletele de capăt unul de altul, se poate folosi orice adeziv adecvat. Un adeziv de legătură utilizat 39 frecvent, preferat, aplicat la interfețele și/sau îmbinările dintre miezuri, conferă o rezistență la forfecare care este cel puțin egală cu rezistența la forfecare a miezului compozit însuși. 41 Un adeziv de legătură preferat poate fi ales din grupul poliuretan topit fierbinte, poliuretan topit fierbinte pentru tratamentul umezelii, și combinații ale acestora. Adezivul se aplică de 43 preferință, într-o proporție de la circa 7,4 ml/cm2 de suprafață tratată la circa 22 ml/cm2 de suprafața tratată, de exemplu, circa 14 ml/cm2. într-o variantă alternativă, conform invenției, 45 se pot utiliza adezivi de resorcinol impermeabili la apă, un adeziv pe bază de izocianat sau de MDI. într-o altă variantă alternativă, cleiul poate fi înlocuit cu, sau poate fi combinat cu 47 elemente de fixare mecanice cum sunt scoabele.
RO 121389 Β1
Conform invenției, ansamblul astfel îmbinat este apoi tăiat, obținându-se elemente structurale compozite lemnoase, multiple, pentru clădiri, așa cum se va descrie mai jos.
Avantajele produsului, conform invenției, permit acestuia să fie utilizat ca element component excelent în aplicațiile pentru construcții, cum sunt elementele structurale pentru acoperișuri, podele, pereți, tavane și grinzi. Procedeul conform invenției realizează un panou compozit care integrează o combinație constructivă de diverse proprietăți dorite, utile pentru elementele structurale din alcătuirea de clădiri, cum ar fi rezistența la compresiune și încovoiere, rigiditate la îndoire, rezistență la săgeata din impact și rezistență crescută la apă, insecte, bacterii și foc.
Se descriu, în continuare, mai detaliat, diverse variante preferate ale invenției.
Panou compozit pe bază de lemn
Procedeul conform invenției se poate folosi pentru a confecționa un element de construcție compozit pe bază de lemn, care înlocuiește cheresteaua convențională, sau o variantă realizată la dimensiuni și rezistențe destinate anumitor aplicații neadecvate cherestelei convenționale. Cu referire la fig. 1, care reprezintă o privire de ansamblu a unui element de construcție compozit, tip panou stratificat, realizat conform invenției, aceste multiple compozite, conform invenției, implică un ansamblu de panouri 20 legate ca părți componente intermediare. Panoul compozit 20 include una sau mai multe miezuri compozite 21 (în fig. 1 este ilustrat numai un miez 21) și una sau mai multe rigle de capăt 22 din lemn plin (sunt ilustrate numai două rigle 22), acestea fiind presate ca într-un sandvici între două plăci plane 23 (în cazul ilustrat în fig. 1, două). Placa plană 23 din fig. 1 are o configurație care nu este obligatorie. Panoul compozit 20 se taie, de preferință, într-o direcție perpendiculară pe canalele 24 din miezul 21, de-a lungul unor linii 25, pentru a produce elemente de construcții compozite tip grindă cu zăbrele, multiple, independente, conform invenției (fig. 9 și 10), fiecare element având unul sau mai multe miezuri de panou 21, plăci plane 23 și, eventual, rigle de capăt 22.
Este de înțeles că termenii miez de panou, placă plană sau talpă și rigletă sau bloc de capăt sunt folosiți pentru a defini aceste părți componente individuale pentru panouri sau pentru elementele de construcții compozite tip grindă din panoul compozit 20 asamblat sau ca elemente ale materialelor de construcții compozite, produse prin divizarea panoului 20 de-a lungul trasajelor 25, așa cum este descris mai sus, cu referire la fig. 1. Astfel, spre exemplu, deși termenii miez sau miez de panou sunt interschimbabili, termenul miez de panou poate fi folosit pentru a accentua dimensiunea relativ mai mare, ca de exemplu, miezul 21 din fig. 1, înainte de a fi divizat, așa cum a fost descris mai sus.
Se descrie în continuare un procedeu de obținere a unei aplicații de miez de panou 21 pentru un material de construcții din lemn compozit, conform invenției. Se înțelege totuși că aceste caracteristici ale miezului de panou 21 și procedeul de confecționare a acestuia sunt aplicabile și unui miez de panou 21 folosit singur în anumite aplicații, sau în aplicații cu alte părți componente suplimentare, inclusiv celelalte variante ale invenției, ce se vor descrie ulterior, de exemplu un panou compozit pentru podea.
în procedeul uzual, de producere a unui panou compozit stratificat, din material lemnos, conform invenției, stratul pâslit ce va deveni miezul compozit 21 se formează prin presare din până la trei straturi de fragmente de lemn acoperite de rășină, afânate, având o anumită orientare a fragmentelor de lemn, prin procedeul continuu descris mai sus. Termenul strat împâslit se definește ca incluzând un aranjament din fragmente de lemn. De exemplu, un prim strat, de fund, se formează într-o direcție paralelă cu axa longitudinală a elementului finisat. Acest prim strat constituie, de preferință circa 1/3 până la circa 100% din
RO 121389 Β1 greutatea totală a stratului impâslit. Un al doilea strat, de mijloc, se poate forma într-o direcție 1 perpendiculară pe direcția primului și poate avea până la circa 1/3 din greutatea totală a stratului impâslit. Al treilea strat, de deasupra, se poate forma într-o direcție paralelă cu cea 3 a stratului de jos și poate constitui până la % din greutatea totală a stratului împâslit. Cu alte cuvinte, în stratul împâslit se pot include, de preferință, de la 1 la 3 straturi, în care fiecare 5 strat are fragmente orientate pe o direcție perpendiculară pe cea a stratului adiacent. într-o variantă preferată, fiecare strat are circa 1/3 din greutatea totală a stratului împâslit. 7 într-o altă variantă preferată, circa 80 până la circa 100% din fragmentele de lemn sunt orientate într-o direcție paralelă cu axa longitudinală a panoului compozit stratificat din 9 material lemnos, de exemplu 90% din fragmente. într-o versiune a variantei cu 3 straturi, fragmentele orientate în direcție paralelă cu axa longitudinală a panoului compozit stratificat 11 din material lemnos sunt distribuite aproximativ egal, de exemplu, ca greutate între straturile de sus și de jos ale stratului împâslit. 13 într-o altă versiune cu straturi multiple, fragmentele orientate în direcție paralelă cu axa longitudinală a panoului sunt distribuite aproximativ egal ca greutate între toate straturile. 15 într-o variantă preferată, dimensiunea miezului panoului 21, în direcție perpendiculară pe canalele 24, corespunde aproximativ lungimii dorite a panoului compozit din material 17 lemnos, completat asamblat. în altă variantă preferată, dimensiunea respectivă a miezului 21 în direcție perpendiculară pe canalele 24 este mai mică decât lungimea dorită a panoului 19 complet asamblat, conform invenției, pentru a prevedea un spațiu pentru montarea riglelor de capăt 22, conform fig. 1. într-un astfel de caz, miezul 21 este, de preferință, legat de o 21 placă plană 23, astfel încât să aibă un spațiu gol aproximativ egal la capetele opuse ale panoului complet asamblat 20 în lungul liniilor 25. Aceste variante sunt detaliate mai jos, în 23 legătură cu blocurile de capăt 22.
Lățimea miezului 21 panoului (adică în direcție perpendiculară pe liniile 25) și astfel 25 și a stratului utilizat pentru producerea miezului 21 de panou este de preferință cât de mare posibil, pentru a mări eficiența producerii de elemente de construcție compozite, din material 27 lemnos, obținute dintr-un panou 20 compozit stratificat consolidat. De exemplu, într-o presă la cald, de circa 1,2 m/circa 2,4 m pentru a produce elemente de construcție compozite lungi 29 de aproximativ 2,4 m, miezul 21 de panou este lat de aproximativ 1,2 m. Preferabil, se folosește o presă la cald, de circa 2,4 m/circa 7,3 m, pentru a produce elemente de construcție 31 compozite, lungi de circa 2,4 m, cu un miez de panou 21, de preferință, lat de circa 7,3 m (în direcția perpendiculară pe liniile 25). 33
Se descrie, în continuare, un procedeu de fabricare a unui miez compozit 21 de panou, conform invenției. Cu referire la fig. 2, un strat afânat cu aspect de împâslitură (ne- 35 ilustrată), produs așa cum s-a descris mai sus, se introduce într-o matriță dublă 26, având o configurație unică, preferabil pentru a produce un miez 21 de panou având canale 24 37 paralele și pereții canalelor înclinați. Matrița dublă 26 include un prim element superior 27 și un al doilea element inferior 28 și determină geometria profilului miezului 21 format prin 39 presare în matriță.
La închiderea elementelor 27, 28 ale matriței duble 26 peste stratul împâslit, frag- 41 mentele lemnoase ale acestuia din urmă se deplasează sau alunecă în interiorul lui (sau într-o variantă a invenției, în aranjamentul de fragmente de lemn), conformându-se confi- 43 gurației matriței. S-a descoperit că datorită forțelor de compresie și de forfecare asupra stratului împâslitor, create de interacțiunea elementelor de matriță 27 și 28, suprafața stratului 45 poate crește cel mult cu 75%, într-un interval de circa 15-25%, mai exact cu 20%. Datorită stării neliate a fragmentelor de lemn în stratul a fânat, fragmentele tind, în general, să se 47
RO 121389 Β1 deplaseze în anumite zone ale stratului, în timpul operației de presare. Factorii ce influențează măsura în care aria suprafeței stratului poate crește în timpul presării, prin folosirea procedeului conform invenției, includ: geometria sau profilul miezului 21; variația grosimii între diferite localizări în miezul 21 (sau, altfel exprimat, variația grosimilor matriței în diverse locuri ale matriței 26); greutatea de bază a stratului împâslit și orientarea fragmentelor de lemn înaintea închiderii presei; și geometria fragmentelor (incluzând parametrii fizici: lungimea, lățimea și grosimea). Acești factori afectează capacitatea fragmentelor de lemn de a se deplasa sau aluneca în interiorul stratului din matriță înaintea devierii, fracturării sau distrugerii continuității scoarței compozite în timpul închiderii presei. Procedeul folosit și configurația unică a matriței folosite, conform invenției, ajută la combinația optimă a acestor factori, astfel încât suprafața stratului poate crește fără crăparea sa, în special în zonele exterioare 33. în același timp, procedeul asigură producerea unui produs cu densitate în esență uniformă, având ca rezultat creșterea rezistenței miezului format și a elementelor de construcție realizate cu acesta. Din contra, produsele presate prin metodele anterioare cunoscute se caracterizau prin variații de densitate nedorite, conducând la reducerea rezistenței unei plăci formate prin presare și a obiectelor construite din aceasta.
Temperatura plăcilor presei și/sau setului matriței în timpul presării stratului, folosind rășină fenolică, este de preferință cuprinsă între circa 215 și circa 249°C, de preferat circa 232’0. Timpul de presare depinde de grosimea produsului finit și de alți factori, menționați mai sus, dar este în general cuprins între 1 și 5 min, în variantele preferate conform invenției.
Grosimea miezului de panou 21 rezultat prin presare, în orice punct ales, se definește ca fiind distanța sau cavitatea între primul element de matriță 27 și cel de-al doilea element de matriță 28, în timpul presării (sau consolidării) unui strat. De exemplu, cavitatea matriței într-o anumită zonă a ansamblului plăcilor matriței 26 se definește prin distanța între două puncte aflate fiecare pe placa superioară și respectiv pe cea inferioară, de exemplu, punctul 29 și punctul 30 în fig. 2. O altă măsurătoare a cavității matriței se poate face, de exemplu, la alte puncte 31 și 32. Ca rezultat al variațiilor proprii ale cavității matriței, setul de matriță 26 conform invenției produce un miez 21 panou, având o grosime ce variază de la un punct la altul (de exemplu, diferit în puncte ale miezului corespunzător punctelor 29/30 și 31/32 ale setului de matriță 26 din fig. 2), realizându-se astfel o densitate, în esență uniformă pe întreg miezul 21. Acest aspect al invenției nu numai că mărește duritatea miezului 21 de panou, dar și menține integritatea stratului de fragmente de lemn în timpul presării.
Fig. 3 ilustrează geometria în secțiune transversală a unui miez 21 de panou conform invenției, realizat cu setul de matriță 26 din fig. 2. Fig. 4 arată o vedere în perspectivă a miezului 21 produs în setul de matriță 26 (reperele sunt identice pentru aceleași elemente). Miezul 21, ilustrat în fig. 3 și 4, are niște zone exterioare 33 plane paralele, ce se extind longitudinal, și niște multiple zone înclinate 34, ce se extind longitudinal și sunt dispuse între zonele exterioare 33, în mod continuu și neîntrerupt. Zonele exterioare 33 sunt dispuse superior (de exemplu elementele 33a, 33b și 33c din fig. 3) sau inferior (de exemplu elementele 33d, 33e și 33f din fig. 3), continuu și integral cu zonele înclinate 34. De preferință, intersecția dintre zonele exterioare 33 și zonele înclinate 34 este racordată. Prin contactul cu primul element al matriței 27 și cu cel de al doilea element al matriței 28, se formează o suprafață superioară și, respectiv, o suprafață inferioară a miezului 21 de panou. Atunci când miezul 21 include un rând de zone exterioare dispuse deasupra (de exemplu zonele 33a, 33b și 33c) și un rând de zone exterioare dispuse dedesubt (de exemplu zonele 33d, 33e și 33f), de preferință o zonă exterioară superioară 331 este adiacentă unei zone exterioare inferioare 33d, situată lateral și vertical una față de alta, la distanțe predeterminate.
RO 121389 Β1
De preferință, grosimea miezului 21 la zonele exterioare superioare 33a, 33b și 33c 1 (conform fig. 3) este mai mică (mai subțire) decât grosimea miezului 21 în zonele înclinate 34. Grosimea miezului 21 în zonele exterioare inferioare 33d, 33e și 33f este de preferință 3 mai mare decât grosimea miezului în zonele superioare 33a, 33b și 33c și aproximativ egală cu grosimea zonelor înclinate 34. De preferință, grosimea miezului 21, la intersecția între o 5 zonă exterioară 33 și o zonă înclinată 34, trece gradat între grosimile zonelor respective, în mod uzual printr-o intersecție rotunjită. Aceste grosimi se obțin prin stabilirea formei cavității 7 setului matriței, așa cum s-a descris mai sus. Mai exact, raportul grosimii zonelor exterioare superioare 33a, 33b, 33c față de grosimea zonelor înclinate 34 și grosimea zonelor 9 exterioare inferioare 33d, 33e și 33f este cuprins între circa 0,75 și circa 1,0, preferabil între circa 0,8 și circa 0,9, de exemplu circa 0,85. Diferențierea grosimilor conferă avantaje 11 substanțiale și neașteptate în producerea și folosirea miezului 21 de panou în panourile compozite stratificate, conform invenției. 13 într-o variantă preferată, grosimea zonelor miezului 21 se micșorează (de exemplu prin descreștere liniară) de la o zonă exterioară inferioară 33d (din fig. 3), care este mai 15 groasă, trecând printr-o zonă înclinată 34 spre o zonă exterioară superioară 33b mai subțire, în care mișcarea grosimii se face la îmbinările diverselor zone. Cavitatea matriței în diverse 17 zone se reglează pentru a contribui la redistribuirea materiei prime în stratul de fragmente de lemn, determinat de gravitație și de închiderea setului matriței 26, astfel încât miezul 21 19 are, după presare, o densitate în esență uniformă. Astfel, grosimea miezului 21 de panou este, de preferință, relativ mai mare acolo unde se distribuie mai multă materie primă în cavi- 21 tatea matriței, de exemplu în vecinătatea punctelor 29, 30 (din fig. 2), în comparație cu locurile unde se distribuie mai puțină materie primă, în cavitatea respectivă, de exemplu în 23 vecinătatea punctelor 31, 32.
într-o variantă a panoului compozit, conform invenției, grosimea miezului 21 panoului 25 este, de preferință, între circa 3,18 și circa 25,4 mm, preferabil între circa 6,35 și circa 12,7 mm. Grosimea la zonele exterioare superioare 33a, 33b, 33c este uzual cuprinsă între 27 circa 5,5 și circa 11,8 mm, în timp ce grosimea în zonele exterioare inferioare 33d, 3e, 33f este cuprinsă între 6,35 și circa 12,7 mm. 29
Miezul 21 conform invenției are o greutate specifică cuprinsă între circa 16,6 și circa
24,91 g/m3 în orice punct al său, preferabil în intervalul cuprins între circa 0,045 și circa 0,052 31 kg/cm2, mai exact circa 0,052 kg/cm2, când se utilizează drept fragmente celulozice, ca materie primă, pinul sudic galben. Greutatea specifică globală a panoului este de preferință 33 între circa 0,042 și circa 0,063 kg/cm2, preferabil între circa 0,045 și circa 0,052 kg/cm2, mai exact circa 0,052 kg/cm2, atunci când se folosește pinul sudic galben, drept fragmente 35 celulozice în materia primă, făcând din acesta un compozit lemnos de mare densitate.
Cavitatea variabilă a setului matriței permite de obicei realizarea unui miez 21, având o 37 densitate în esență uniformă pe întreg profilul acestuia. De preferință, densitatea miezului 21 de panou la o zonă exterioară 33 este cel puțin egală cu circa 75% din densitatea 39 miezului 21 în zona înclinată 34, mai preferabil cel puțin 90%, mai exact circa 95%. în acest fel, densitatea miezului 21 în zona exterioară superioară 33a este de preferință de cel puțin 41 75% din densitatea miezului 21 în zona exterioară inferioară 33d, preferabil a fi cel puțin circa 80%, preferabil cel puțin 90%, de exemplu, circa 95%. 43 în timp ce zonele exterioare 33 ale miezului 21, ilustrate în fig. 3 și 4, sunt în general plane, într-o variantă alternativă, zonele exterioare 33 pot fi curbilinii sau pot avea o corn- 45 binație de suprafețe curbe și plane sau suprafețe de alte forme și/sau texturi. De exemplu, pe suprafețele exterioare ale zonelor exterioare ale miezului 21, se poate prevedea o textură, 47
RO 121389 Β1 un profil sau alte suprafețe, pentru a asigura o interblocare sau o legătură îmbunătățită cu alte părți componente ale panoului final din material lemnos, cum sunt placa plană 23, rigla de capăt 22 sau miezul 21 suplimentar. De exemplu, fig. 5 ilustrează o porțiune de miez 21 și niște plăci plane 23a și 23b superioară, respectiv inferioară, având suprafețele texturate 123a și 123b. Mai departe, suprafața inferioară 133d a zonei exterioare 33d inferioare are o textură alternativă de nervuri și caneluri, care asigură o aderare mecanică și/sau o fixare cu nervurile suprafeței 123b a plăcii plane 23b având aceeași textură. într-o variantă preferată, suprafața inferioară 133d a zonei exterioare 33d inferioare de contact are aceeași textură ca și suprafața superioară 123b a plăcii plane 23b, dar în alte variante, texturile pot avea diferențe mici sau pot fi complet diferite. Textura poate cuprinde orice model, care atunci când este prezentă pe una sau mai multe suprafețe ale unui miez 21, a unei grinde de capăt 22 sau a unei plăci plane 23, asigură o aderare îmbunătățită (de exemplu, gripare, rezistență la fricțiune, aderență sau interblocare) la suprafața oricărei alte părți componente a panoului compozit pentru clădiri, cu sau fără folosirea unui adeziv. Suprafețele 123a, 133a și 133b pot, de asemenea, fi texturate, pentru a asigura o aderență îmbunătățită, la contact, așa cum s-a menționat mai sus.
Astfel, se înțelege că folosirea termenului plat, în prezenta descriere, se referă la o porțiune în general plană. într-o altă variantă alternativă, zona exterioară 33 de contact poate fi vârful unei porțiuni curbate a miezului 21 panoului. într-o altă variantă, zona exterioară 33 de contact poate avea o grosime care crește sau descrește din centrul zonei exterioare 33 spre capetele zonei exterioare 33, care este continuă și formată din același material cu zona înclinată 34.
în același fel, zonele înclinate 34, ilustrate în fig. 3, sunt în general plane (cum se ilustrează și în fig. 5 și 6), dar pot avea și un anumit profil. De exemplu, un miez 21 poate avea o secțiune transversală sub forma unei curbe sinusoidale. în altă variantă, zonele înclinate 34, ilustrate în fig. 3, pot încorpora una sau mai multe zone plane, de exemplu zone plane care sunt perpendiculare pe zonele exterioare 33 de contact ale miezului 21.
Zonele înclinate 34 pot forma diverse unghiuri cu zonele exterioare 33 de contact. Aceste unghiuri pot fi denumite unghiuri de „proiectare. De exemplu, conform fig. 6, un unghi între o suprafață inferioară 133d a unei zone exterioare 33d și axa mediană 49 a unei zone înclinate 34 este un unghi de proiecție al segmentului de panou 36. Conform fig. 15, o variantă a miezului 21 se caracterizează printr-o grosime scăzătoare (îngustare) în zona înclinată 34, configurația dorită are un unghi de proiecție β, măsurat între suprafața 133d a zonei exterioare 33d și suprafața superioară 134a a zonei înclinate 34. în acest caz, unghiul dintre suprafața inferioară 133d a zonei exterioare 33d și suprafața inferioară 134b a zonei înclinate 34 este determinat de gradul de îngustare ales în această porțiune a miezului 21.
Unghiurile de proiecție a și β ale unui miez 21 sunt de preferință între circa 30 și circa 60°, preferabil între circa 35 și circa 55°, mai ales în domeniul cuprins între circa 40 și circa 50°, de exemplu circa 45°, într-un miez compozit de panou preferat. într-o altă variantă a prezentei invenții, unghiul de proiecție a sau β este mai mare de 45°. Unghiurile de proiecție mari, în special cele de peste circa 45°, asigură avantaje substanțiale ale miezului 21, conform invenției, cum ar fi posibilitatea de a acoperi lungimi mai mari, cu costuri reduse de material și rezistență mărită.
Fig. 7 ilustrează o variantă a părților componente compozite pentru elemente de construcție 38 din material lemnos, conform invenției, având o talpă superioară 23a și una inferioară 23b, un miez 21 plasat între tălpile 23a și 23b și un element paralelipipedic 22 de capăt, montat opțional.
RO 121389 Β1
La intersecția dintre zona exterioară 33 de contact și zona înclinată 34 (adică 1 intersecția de racordare), este definită o suprafață având o rază exterioară 35 de curbură.
Acest aspect este ilustrat mai detaliat în fig. 15, în care se formează o rază de curbură 35a, 3 la intersecția dintre o zonă exterioară superioară 33a și zona înclinată 34, la suprafața superioară a miezului 21. O astfel de rază de curbură la suprafața exterioară a miezului 21 se 5 definește ca o rază exterioară de curbură sau umăr. Fig. 15 ilustrează o rază de curbură 35b formată la intersecția dintre zona exterioară superioară 33a și zona înclinată 34 pe suprafața 7 inferioară a miezului 21. în mod similar, fig. 15 ilustrează o rază 35c formată la intersecția dintre zona exterioară inferioară 33d și zona înclinată 34, pe suprafața superioară a miezului 9 21. Razele 35b pe suprafața superioară a miezului 35c sau pe suprafața interioară a miezului 21 se pot defini ca raze interioare. Este de preferat ca razele interioare 35b și 35c 11 să fie mai mici decât razele exterioare 35a. Atunci când un miez 21 are zone în care grosimea este ca în fig. 15, raza 35b este mai mică decât raza 35c. Raza 35 a miezului 21 13 variază, în general, cu variația grosimii în ansamblu a miezului. De exemplu, raza 35a aflată la intersecția dintre zona înclinată 34 și zona exterioară superioară variază, în general, în 15 funcție de grosimea zonei exterioare superioare. De preferință, mărimea razei 35a este de circa o dată până la de trei ori mai mare decât grosimea miezului 21 la intersecția zonelor 17 adiacente ale miezului 21. într-o variantă, această dimensiune este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât grosimea miezului 21 în zona exterioară adiacentă. 19
Date exemplificative ale razelor 35a sunt inserate în tabelul 2 de mai jos, pentru diverse calibre ale unei zone exterioare de sus 33. 21
Tabelul 2
Raze 35a exemplificative (valori aproximative)
Calibrul zonei exterioare de sus 33 Raza 35a
3,175 mm 4,76 mm
6,35 mm 7,93 mm
9,525 mm 11,1 mm
12,7 mm 14,3 mm
15,875 mm 17,5 mm
19,05 mm 20,6 mm
Grosimea profilului sau înălțimea profilului miezului 21 (măsurată prin cea mai mare înălțime a miezului, de exemplu, conform fig. 5, distanța dintre suprafața superioară 133a a 33 zonei exterioare superioare 33a de contact și suprafața inferioară 133d a zonei exterioare inferioare 33d, de contact), de obicei este cuprinsă între circa 6,35 mm și circa 20,32 cm, 35 preferabil între circa 6,35 mm și circa 10,16 cm.
înălțimea de formare prin presare a unui miez 21 se măsoară ca distanța verticală 37 parcursă de zona înclinată 34 între axele mediane ale două zone exterioare adiacente, de exemplu zona exterioară superioară 33a și zona exterioară inferioară 33d. Având în vedere 39 că înălțimea de formare poate fi uniformă pe tot parcursul unui miez 21, această condiție nu este obligatorie. Astfel, de exemplu, suprafețele superioare ale zonelor exterioare superioare 41
33a, 33b și 33c sunt în mod uzual, dar opțional, într-un singur plan. înălțimea de formare a miezului 21 este de obicei de circa 15,24 cm sau mai puțin, și de preferat, cuprinsă între 43 circa 6,35 și circa 88,9 mm. într-o variantă preferată a invenției, înălțimea de formare a miezului 21 este mai mare decât grosimea din orice zonă. 45
RO 121389 Β1
Conform fig. 6, se prezintă un segment 36, definit dintr-o porțiune de miez 21 cuprinsă între un punct median longitudinal, situat pe o zonă exterioară 33 dispusă inferior și punctul median longitudinal, situat pe o zonă exterioară dispusă superior, de exemplu de la punctul median al zonei exterioare inferioare 33d la punctul median al zonei exterioare superioare 33b. Această distanță, segmentul 36 de miez, măsurată de-a lungul segmentului A-B (din fig. 6) depinde de unghiul de proiecție al zonei înclinate 34, de înălțimea de formare segmentului 36 miezului și de lungimile zonei lor exterioare inferioare și superioare. într-un miez 21 în care toate segmentele 36 sunt identice, frecvența de repetare a segmentului 36 este definită în raport invers proporțional cu lungimea lui.
Rezistența panoului compozit stratificat din material lemnos depinde, în parte, de frecvența de repetare a segmentului 36. în general, pe măsură ce frecvența de repetare a segmentului crește, rezistența la încovoiere a miezului crește. La creșterea rezistenței la încovoiere a unui miez și ca urmare și pe cea a unui panou compozit stratificat concurează următorii factori de proiectare: a) lungimea panoului dorit; b) lățimea blocului paralelipipedic de capăt folosit (dacă există); c) unghiul de proiecție al zonei înclinate 34 (care la rândul lui depinde de materia primă folosită și de adâncimea de formare); d) grosimea miezului în diverse zone și la intersecția dintre zone; e) densitatea miezului 21; f) aria de interfață de contact între miezul 21 și placa plană 23; și g) tipul și cantitatea de adeziv folosită pentru lierea miezului 21, una sau mai multe plăci plane 23 și unul sau mai multe blocuri paralelipipedice de capăt 22. Acești factori se pot alege astfel încât să se atingă rezistența la încovoiere dorită.
Fig. 15 ilustrează o altă caracteristică geometrică a miezului 21, în care o porțiune a suprafeței inferioare a miezului 21, situată la intersecția între zona înclinată 34 și zona exterioară inferioară 33d, este, în esență, plană și formează un unghi δ cu suprafața inferioară 133 a zonei exterioare inferioare 33d. Această porțiune poate fi denumită umăr aplatizat 51. Umărul aplatizat 51 permite manipularea grosimii inimii 21 la intersecția dintre zona înclinată 34 și o zonă exterioară inferioară 33d. Când se realizează cu această caracteristică geometrică, intersecțiile umărului aplatizat 51 cu suprafața zonei înclinate 34, la un capăt, de exemplu la suprafața inferioară, și cu suprafața inferioară a zonei exterioare inferioare 33d, la celalalt capăt, sunt rotunjite.
De preferință, unghiul δ și lungimea umărului aplatizat 51 sunt astfel alese, încât să asigure o grosime a miezului 21, în vecinătatea intersecției dintre zona înclinată 34 și zona exterioară inferioară 33d, care face trecerea între grosimea celor două zone adiacente. Este preferabil ca unghiul δ și lungimea umărului aplatizat 51 să fie alese, pentru a asigura grosimea inimii 21, în vecinătatea intersecției între zona înclinată 34 și zona exterioară 33 care corespunde distribuției materiei prime în setul matriță 26, pentru a conferi o densitate substanțial uniformă miezului 21, în vecinătatea intersecției dintre zona înclinată 34 și zona exterioară 33. Astfel, umărul aplatizat 51 se folosește mai ales la intersecția zonei înclinate 34 cu zona exterioară 33.
Unghiul δ variază în mod obișnuit între circa 20 și circa 50°, preferabil între circa 25 și circa 35°. în variantă exemplificativă, unghiul δ este esențial egal cu 31°.
într-o altă variantă de realizare a invenției, miezul 21 consolidat are o primă și o a doua suprafață ondulată, formată de primul element al matriței 27 (superior) și respectiv cel de al doilea element al matriței 28 (inferior). Prima și cea de a doua suprafață ondulată asigură o configurație alternantă primului și celui de al doilea rând de muchii, ce sunt dispuse paralel una față de alta și opuse în raport cu un ax median al miezului 21. Muchiile din primul rând, care determină zonele exterioare superioare 33a, 33b și 33c (din fig. 3) adiacente,
RO 121389 Β1 sunt conectate la muchiile aflate în poziție intermediară față de cele din rândul superior, din 1 cel de al doilea rând, care determină zonele exterioare inferioare 33d și 33e (din fig. 3) prin niște pereți înclinați (din fig. 3). Grosimea miezului 21 între prima și cea de a doua suprafață 3 ondulată este diferită în vecinătatea a cel puțin unuia dintre rândurile de muchii care determină zonele exterioare superioare 33a, 33b, 33c și, respectiv, inferioare 33d, 33e, 33f (din 5 fig. 3) în comparație cu grosimea pereților înclinați 34 (din fig. 3).
Caracteristicile acestei variante de miez 21 de panou, conform invenției, pot fi ace- 7 leași cu cele ale miezului 21 descris anterior. De exemplu, în varianta respectivă, grosimea miezului 21 crește sau descrește gradat, de la un perete înclinat 34 la o muchie, printr-o 9 conectare racordată.
Conform fig. 1, pentru a crea un panou compozit din material lemnos, unul sau mai 11 multe miezuri 21 de panou, consolidate prin presare, se leagă cu două plăci plane 23 și, opțional, cu două rigle de capăt 22, pentru a forma panoul 20 finit din fig. 1. în general, plă- 13 cile plane 23 ale unui panou (produs) compozit, conform invenției, pot fi confecționate din orice material. Materialele folosite pentru plăcile 23 sunt: foi de placaj din furnir laminat (LVL), 15 cherestea plină convențională, placaj, plăci din fragmente de lemn laminate (LSL), plăci din fragmente paralele (PSL), placă aglomerată din rumeguș și așchii OSB, placă din din foi 17 paralele sau casetate, placă fibroasă, placă ondulată, hârtie rezistentă tip suflat, materiale plastice, fibră de sticlă și metale. Materialul pentru placa plană a panoului poate, eventual, 19 să includă materiale de creștere a performanțelor, așa cum sunt cele descrise mai sus, în legătură cu miezul 21. 21
Placa plană 23 contribuie, de asemenea, la rezistența la încovoiere a unui produs compozit lemnos. Astfel, placa plană se confecționează, de preferință, dintr-un material care 23 în combinație cu miezul 21 asigură rezistența dorită la încovoiere a unui anume produs, într-o variantă preferată a invenției, plăcile plane (OSB) sunt confecționate din aceleași mate- 25 riale ca și miezul 21, prin metodele descrise mai sus. într-un astfel de exemplu de realizare, fragmentele de lemn ale plăcii plane 23 sunt, de preferință, orientate în direcție perpen- 27 diculară pe direcția canalelor 24 ale miezului 21, iar grosimea plăcii plane 23 este cuprinsă, de preferință, între circa 3,2 și circa 25,4 mm. Plăcile plane 23 opuse au, de regulă, aceeași 29 grosime, totuși panourile conform invenției pot folosi două plăci plane complet diferite în ceea ce privește grosimea și materialul, în anumite aplicații. 31
Placa plană 23 a panoului compozit 20 are, de preferință, o dimensiune (sau grosime) transversală uniformă. Totuși, se înțelege că în invenție sunt utile și alte configurații. De 33 exemplu, într-o variantă alternativă, o placă plană 23 este înlocuită de un miez 21, având una sau mai multe caracteristici descrise mai sus. Atunci când o placă plană 23 este înlocuită de 35 un miez 21, se folosește termenul de placă nominală 23, pentru că are aceleași proprietăți cu cele ale miezului ondulat. Ca alternativă, ne referim la un astfel de ansamblu multiplicat, 37 care include unul sau mai multe miezuri cutate ondulate 21. De preferință, o astfel de placă plană 23 nominală are o înălțime de formare relativ mică (de exemplu cuprinsă între circa 39 1,6 și circa 12,7 mm), o frecvență de repetare a segmentului de miez 36 și o lungime a zonei exterioare 33 de contact suficientă, astfel încât una sau mai multe zone exterioare 33 ale 41 plăcii plane 23 nominale să intre în contact cu una sau mai multe zone exterioare 33 de contact ale miezului 21. 43
De preferință, plăcile plane 23 au o lungime care este aproximativ egală cu lungimea panoului compozit stratificat dorit. Cu referire la fig. 1, care ilustrează un panou 20 asamblat, 45 lungimea plăcilor plane 23 se măsoară de-a lungul liniilor 25. Dimensiunea plăcilor plane 23 în direcție perpendiculară (lățimea) poate avea orice valoare practică și, de preferință, este 47 aproximativ egală cu lățimea miezului 21 din panoul 20.
RO 121389 Β1 în general, o riglă de capăt 22, opțională, a panoului compozit stratificat, conform invenției, poate fi confecționată din orice material sau combinații de materiale, incluzând foi de placaj din furnir laminat (LVL), cherestea plină convențională, placaj, plăci din fragmente de lemn laminate (LSL), plăci din fragmente de lemn paralele (PSL), placă aglomerată din rumeguș și așchii OSB, placă din foi paralele (sau casetate), placă fibroasă, placă ondulată/cutată, hârtie rezistentă, kraft, materiale plastice, fibră de sticlă și metale. De preferință, rigla de capăt 22 se construiește din material cu suficientă rezistență ca să rețină un element de fixare mecanic, preferabil dintr-un material în care se pot bate cuie. într-o variantă preferată a invenției, o riglă de capăt 22 se face dintr-o placă aglomerată. într-o altă variantă a invenției, o riglă de capăt 22 se face din materialul excendentar rămas de la producerea plăcii plane 23. De preferință, riglele de capăt 22 opuse se confecționează din aceleași materiale; totuși invenția poate include rigle de capăt 22 confecționate din două materiale diferite sau două rigle de capăt 22, fiecare confecționată din materiale diferite.
O riglă de capăt 22 are, de preferință, o lungime aproximativ egală cu distanța dintre plăcile plane 23 (care este practic egală cu înălțimea miezului 21).
Cu referire la figură, o riglă bloc de capăt 22, aleasă opțional, are de preferință o lățime suficientă pentru a acoperi golul dintre muchiile exterioare 223a și 223b ale plăcilor plane 23a și 23b și capătul unui miez 21 cuprins între acestea (nefigurat), la fiecare margine a panoului compozit 20 finit. De preferință, rigla de capăt 22 este suficient de lată pentru a oferi un volum corespunzător de material compact, pentru a reține un șurub de consolidare mecanică atunci când se asamblează panoul în forma sa finită.
Referitor la fig. 1 și 5, o riglă de capăt, aleasă opțional, este, de preferință, suficient de lată, pentru a închide golul format între fețele interioare 123a și 123b ale plăcilor plane 23a, 23b, opuse, din panoul 20 asamblat. într-un panou, conform fig. 1, în care lungimea miezului 21 panoului în direcție perpendiculară pe canalele 24, adică de-a lungul liniilor 25, este mai mică decât lungimea plăcilor plane 23 de-a lungul liniilor 25, grosimea riglei de capăt 22 este aproximativ egală cu înălțimea de formare prin presare a miezului 21 de panou. în altă variantă, lungimea miezului 21 panoului în direcția liniilor 25 este practic egală cu lungimea plăcilor plane 23 (în care o zonă exterioară 33 a miezului 21 se extinde spre marginile exterioare 223a și 223b ale plăcilor plane 23). într-o astfel de variantă, o riglă de capăt 22 preferată are o grosime aproximativ egală cu înălțimea de formare a miezului 21, minus grosimea zonelor exterioare 33 terminale, cu alte cuvinte, într-o astfel de variantă, rigla de capăt 22 are o grosime nu mai mare decât spațiul format între suprafața interioară a zonei exterioare 33 a miezului 21 și suprafața interioară (de exemplu 123a) a plăcii plane 23 opuse.
Pentru a asambla un panou 20 legat intermediar, se aplică adeziv pe interfețele dintre părțile componente care alcătuiesc panoul 20, care sunt aliniate. De exemplu, adezivul se poate aplica pe suprafețele exterioare 133a, 133b și 133d, din fig. 5, ale zonelor exterioare 33 de contact, ale unuia sau ale mai multor miezuri 21. Când se utilizează două sau mai multe miezuri de panou, de preferință zonele exterioare 33 de contact se aliniază, astfel încât canalele 24 celor două miezuri să fie paralele, iar suprafețele exterioare ale zonelor exterioare 33 de contact să coincidă, de exemplu, ca în fig. 10. Pentru a forma miezul multiplu al panoului, se pot suprapune unul sau mai multe miezuri 21, care sunt aliniate cu unul sau mai multe plăci plane 23 și legate de acestea. La capetele miezului (miezurilor) 21, paralel cu canalele 24, la plăcile plane 23 și la miezul (miezul multiplu) 21, se pot lega rigle de capăt 22, opțional. A doua placă plană se poate alinia cu miezul 21 și se poate lega de acesta și cu rigle de capăt 22, opțional.
RO 121389 Β1
După aplicarea adezivului de legătură și alinierea părților componente, întregul panou 1 20 asamblat se trimite într-o presă, de preferință o presă continuă tip menghină sau o presă cu plăci, pentru o perioadă prestabilită de timp, și este supus la presiune și/sau temperatură 3 înaltă, suficient pentru a trata și/sau a usca adezivul.
Pentru a produce un element de construcție compozit din material lemnos, panoul 5 20 finit este apoi trimis spre tăiere cu un fierăstrău circular. Fierăstrăul taie panoul 20 pe o direcție perpendiculară pe canalele 24, de-a lungul liniilor 25. Lățimea între fierăstraiele 7 circulare este aproximativ egală cu lățimea dorită a elementelor de construcție compozite de material lemnos, de exemplu circa 3,81 cm, lățimea unui produs nominal 2x4. Folosind 9 această metodă, dintr-un panou 20 finit se pot tăia mai multe elemente de construcție compozite, conform invenției. 11
Un montant de sprijin 37, din care un exemplu este ilustrat în fig. 8, se poate produce din același panou 20 compozit finit, folosit pentru elemente de construcții compozite, prin 13 simpla tăiere a unei secțiuni mai groase, de exemplu de circa 30,5 cm, panoul 20 compozit, de preferință pe o direcție paralelă cu canalele 24. în acest fel, montantul suport 37, având 15 o lățime de aproximativ 30,5 cm, se poate produce cu aceeași eficiență a elementelor de construcție compozite. Acesta este un avantaj față de procedeele cunoscute, în care, de 17 exemplu, pentru a produce un suport de aceleași dimensiuni, se încleiază împreună 8 piese componente din lemn convențional 2x4. 19
Prin adăugarea unor aditivi de sporire a performanțelor și/sau prin aplicarea de acoperiri adecvate pe suprafețele panourilor 20 sau a elementelor de construcție compozite, 21 conform invenției, pot fi obținute performanțe sporite, cum sunt culoarea și rezistența la foc, la insecte, bacterii și apă. 23
Variantele de panou compozit, conform invenției, pot fi proiectate să aibă aceleași dimensiuni exterioare ca și cheresteaua convențională, module de elasticitate și momente 25 de inerție calculate pentru a îndeplini cerințele unor diverse aplicații. Totuși, invenția se aplică și la producerea de părți componente compozite pentru panou, având dimensiuni în 27 secțiune transversală și lungimi limitate numai de gabaritul echipamentului folosit pentru producerea acestora pentru panoul 20 ansamblat. 29
În plus, invenția oferă panouri 20 compozite având caracteristici de performanță care diferă de cele ale elementelor de cherestea convențională corespondentă. De exemplu, 31 cheresteaua convențională 2x6 (nominală) se folosește frecvent la construcția clădirilor, în vederea izolării unui spațiu cu adâncimea de circa 14 cm cu izolația R-19 dintre pardoseli, 33 dar este de regulă mult mai tare decât necesitățile codului de construcții, conducând la creșterea costului unui proiect. Un panou 20 compozit cu miez multiplu din material lemnos, 35 compozit, conform invenției, având dimensiuni nominale 2x6, poate avea aceleași dimensiuni în secțiune transversală ca elementele de cherestea convențională 2x6, dar poate fi adaptat 37 la necesități de rezistență specifice (de exemplu mai mari sau mai mici în comparație cu cheresteaua convențională din lemn). Astfel, un avantaj al invenției este posibilitatea de a 39 furniza un panou 20 pentru clădiri, care îndeplinește sau depășește cerințele codului de construcție, dar printre alte avantaje, folosește mai puțin material de fabricare, cântărește 41 mai puțin și este mai ieftin la prețul de cost decât cheresteaua convențională, de exemplu, pentru un articol 2x6. 43
Exemplu de panou de dimensiuni nominale 2x4, conform invenției.
Un exemplu de element de construcție compozit, preferat, conform invenției, (ilustrat 45 în perspectivă în fig. 9), adecvat înlocuirii unui element convențional 2''x4x8 (nominal) din lemn de cherestea, include o parte componentă dintr-un miez 21 și două părți componente 47
RO 121389 Β1 de tip bloc de capăt, rezultate din rigleta de capăt 22, dispuse între, și legate de două tălpi rezultate din două plăci plane 23. Elementul de construcție compozit 2x4, definit prin reperul 38 în fig. 9, este configurat a avea aceleași dimensiuni în secțiune transversală ca și cheresteaua convențională 2x4, și anume circa 38,1 mm x 88,9 mm, o lungime de circa 244 cm și un modul de elasticitate ce permite produsului să corespundă standardelor de construcție și siguranță Housing and Urban Development (HUD), prin care s-au făcut construcții de case pentru sectorul Wind Zone 1.
Totuși, invenția se mai aplică și la producerea altor înlocuitori din lemn compozit, ai cherestelei convenționale, incluzându-i pe cei de dimensiuni reale și nominale de 1x3,1x4, 2x3,2x6,2x8,2x10,2x12,4x4,4x6 și 6x6, de exemplu, și lungimi limitate numai de gabaritul echipamentului folosit pentru producerea părților componente din alcătuirea panoului 20. De exemplu, fig. 10 este o vedere în perspectivă a unui element de construcție compozit cu miez multiplu 39, de dimensiuni 2x6, care poate servi ca înlocuitor al elementului de construcție din cherestea convențională-nominală 2x6. Această variantă a elementului de construcție conform invenției încorporează două miezuri 21 legate la zonele lor exterioare 33 de contact.
Construcția unui element de construcție 38 cu dimensiuni nominale 2x4, preferat, conform invenției, este descrisă în cele ce urmează. Un miez 21 compozit poate fi confecționat din fragmente de lemn având o lungime cuprinsă între circa 11,4 și circa 14 cm, o lățime cuprinsă între circa 19 și circa 25,4 mm și o grosime cuprinsă între circa 0,51 și circa 0,64 mm. Fragmentele de lemn utilizate pentru miezul 21 compozit au un conținut în umezeală, înainte de presare, cuprins între circa 2 și circa 8%, de preferință între circa 4 și circa 6%, de exemplu 5% din greutatea totală a acestora.
Stratul afânat se produce, așa cum s-a descris mai sus, prin combinarea fragmentelor cu un liant de rășină, o ceară și alți aditivi opționali. Un liant din rășină, preferat pentru miezul 21, este o rășină resorcinol adăugată, de preferință, la circa 4,5% în greutate față de greutatea fragmentelor din lemn. Ceara se adaugă, de preferință, la materia primă, într-o proporție de circa 0,5 în greutate la circa 2% în greutate, de exemplu, circa 1,5% în greutate față de greutatea fragmentelor din lemn.
într-o variantă preferată a elementului de construcție 2x4, stratul împâslit, ce va deveni miezul 21, se formează din trei straturi de materie primă, incluzând fragmente, conform procedeului continuu descris mai sus. Fragmentele de lemn ale primului strat (de jos) și ale celui de al treilea strat (de sus) se orientează în direcție perpendiculară pe canalele 24 și cuprind circa 90% din greutatea totală a stratului împâslit, aproximativ egal, între cele două straturi. Fragmentele celui de al doilea strat, cel de mijloc, sunt orientate perpendicular pe direcția paralelă cu canalele 24 și cuprind restul - circa 10% din greutatea totală a stratului.
Elementele de construcție compozite 2x4, conform invenției, sunt confecționate cu lungimi de circa 2,08 m, circa 2,23 m sau circa 2,44 m, pentru a corespunde lungimilor folosite, de regulă, în industria construcțiilor. Un tip de miez folosit pentru elementele de construcție de mai sus are lungimea de circa 2,08 m, circa 2,23 m sau, respectiv, circa 2,44 m. într-o variantă alternativă de miez compozit pentru panou, lungimile preferate sunt circa 1,92 m, circa 2,08 m sau, respectiv, circa 2,29 m, pentru a lăsa un spațiu de aproximativ 7,6 cm la fiecare capăt, pentru riglele de capăt.
Lățimea miezului și, astfel, a stratului de fragmente folosit pentru a produce miezul este, de preferință, cât de mare posibil, pentru a mări eficiența producerii de cât mai multe elemente de construcție din material lemnos dintr-un panou 20 compozit stratificat. De exemplu, într-o presă fierbinte de circa 1,22 m/2,44 m, folosită pentru a produce element de construcție compozit 2x4, lung de circa 2,44 m, miezul este lat de circa 1,22 m. Preferabil, se folosește o presă fierbinte de circa 2,44 m/7,32 m pentru a produce elemente de construcție compozite 2x4, de lungime 2,44 m, cu un miez ondulat, lat, de preferință de circa 7,32 m.
RO 121389 Β1
Temperatura plăcilor de presă în timpul consolidării stratului folosind o rășină fenolică 1 este, de preferință, de circa 232°C. Timpul de presare depinde de grosimea produsului finit și de alți factori menționați mai sus, dar este, în general, cuprinsă între circa 2,5 și circa 3 3 min, pentru un miez preferat al invenției, folosit în aplicațiile de elemente de construcție compozite 2x4. 5
Miezul 21 conform invenției are o greutate specifică de la circa 0,040 la circa 0,063 kg/cm2, în orice punct al miezului, preferabil de circa 0,0527 kg/cm2. Greutatea spe- 7 cifică globală a miezului este, de preferință, cuprinsă între circa 0,040 și circa 0,063 kg/cm2, de exemplu, de circa 0,0527 kg/cm2, făcând din el un compozit lemnos de mare densitate. 9 Variația cavității matriței permite, de preferință, producerea unui miez 21 de panou cu o densitate în esență uniformă, pe întreaga întindere a profilului său. De preferință, densitatea 11 miezului 21 într-o zonă exterioară 33 de contact este de cel puțin 75% din densitatea miezului 21 într-o zonă înclinată 34, preferabil cel puțin circa 90%, de exemplu, circa 95%. 13 în mod asemănător, densitatea miezului 21 într-o zonă exterioară superioară 33a este cel puțin 75% din densitatea miezului 21 într-o zonă exterioară inferioară 33d, de obicei, cel 15 puțin 80%, iar preferabil, cel puțin circa 90%, de exemplu 95%.
Grosimea miezului 21 din elementul de construcție 38 compozit este cuprins, de 17 preferință, între circa 6,35 și circa 12,7 mm. Grosimea zonelor înclinate 34 este, de preferință, mai mare decât cea a zonelor exterioare superioare 33a, 33b și 33c. Grosimea zonelor 19 exterioare inferioare 33d, 33e și 33f este, de obicei, aproximativ egală cu cea a zonelor înclinate 34. De exemplu, în elementul de construcție 38 din fig. 9, grosimea zonelor exterioare 21 inferioare 33d, 33e și 33f și a zonelor înclinate 34 este de circa 9,52 mm, iar grosimea zonelor exterioare superioare 33a, 33b și 33c este de circa 8,64 mm. într-un alt exemplu de 23 realizare, grosimea zonelor exterioare inferioare 33d, 33e și 33f este de circa 8,64 mm, grosimea zonelor exterioare superioare 33a, 33b și 33c este de circa 7,62 mm, iar grosimea 25 zonelor înclinate 34 se reduce de la circa 8,94 la circa 7,62 mm între zonele exterioare inferioare și respectiv superioare. 27
Zonele exterioare 33 ale miezului 21 au de preferință o lungime de circa 15,24 cm sau mai puțin, sau circa 5,08 cm sau mai puțin, până la circa 2,97 cm. Zonele exterioare 3329 ale miezului 21 pot fi mai lungi de 5,08 cm în anumite aplicații. Unghiul de proiecție al miezului 21 din elementul de construcție 38 este de circa 45°.31
Tabelul 3 de mai jos însumează dimensiunile preferate pentru un miez 21 de panou compozit, cu micșorarea grosimii, folosit drept parte componentă a unui element nominal33
2x4, în care miezul 21 are o grosime a profilului egală cu circa 5,08 cm, un segment de miez 36 lung de circa 8,06 cm, un unghi de proiecție β egal cu circa 45°, un unghi δ între circa 2535 și circa 35° și razele 35b și 35c stabilite fiecare în mod independent între aproximativ 3,81 și aproximativ 8,89 mm, de exemplu 6,35 mm. Grosimea zonei înclinate 34 în trei puncte 37 diferite este indicată în fig. 15, de săgețile 34a, 34b și 34c.
Tabelul 339
Grosimea și razele miezului panoului ondulat.
Valori aproximative (mm) 41
Grosimea miezului 21 în diverse locuri Domeniul preferat Raza preferată
33a 34a 34b 34c 33d pentru raza 35a raza 35a
3,18 3,23 3,43 3,63 3,73 5,94-9,14 7,54
6,35 6,43 6,83 7,24 7,44 11,91 -18,27 15,09
9,53 9,65 10,26 10,87 11,18 17,85-27,41 22,63
12,7 12,88 13,69 14,48 14,91 23,83 - 36,53 30,18
15,88 16,08 17,09 18,11 18,62 29,77 - 45,61 37,69
19,05 19,30 20,52 21,72 22,35 35,71 - 54,77 45,24
RO 121389 Β1
Plăcile plane 23a și 23b ale elementului de construcție compozit 38 sunt de preferință, din OSB (placă din fragmente orientate), confecționate din același material ca și miezul 21 și orientate astfel încât fragmentele mărunțite din lemn sunt perpendiculare pe canalele 24 ale miezului 21, adică paralele cu axa longitudinală a elementului de construcție 38. Placa plană 23 are de preferință o lungime de aproximativ 2,43 m. Grosimea plăcii plane 23 este de preferință, cuprinsă între circa 3,18 și circa 25,4 mm, preferabil între circa 1,27 și circa 2,54 cm, de exemplu circa 1,9 cm, într-o variantă a exemplului de realizare de placă plană 23 utilă într-un element de construcție compozit 2x4, conform invenției.
într-o variantă preferată a invenției, lățimea riglei de capăt 22 (măsurată în fig. 1 în direcție paralelă cu liniile 25) este de preferință, cuprinsă între circa 2,54 și circa 12,7 cm, de preferință, circa 3,8 cm, mai exact de circa 7,62 cm. O riglă de capăt 22 poate fi realizată din stocul excedentar de la producția de plăci plane 23. De exemplu, o riglă de capăt cu o lățime de circa 3,8 cm poate fi realizată prin unirea a două segmente din materialele compozite lemnoase, folosite pentru plăcile 23 de 1,9 cm, aflate în stoc sau din stocul excedentar, așa cum rezultă, de exemplu, din fig. 9. Grosimea riglei de capăt 22 este, de preferință, de circa 5,08 cm, aproximativ egală cu înălțimea profilului miezului 21.
Miezul 21, placa plană 23 și riglele de capăt 22 sunt asamblate apoi, și legate, conform metodei descrise mai sus, pentru a forma panoul 20, conform fig. 1. într-un element de construcție 2x4, conform invenției, produs așa cum s-a descris mai sus, adezivul de legătură are o rezistență minimă la forfecare de circa 28,1 kg/cm2.
Panoul 20 este apoi trimis la un fierăstrău circular multiplu. Fierăstrăul taie ansamblul legat într-o direcție perpendiculară pe canalele 24 ale miezului 21, de-a lungul liniilor 25, așa cum s-a descris mai sus.
Elementul de construcție 2x4, conform exemplului de mai sus, este destinat să îndeplinească specificațiile constructive ale aplicațiilor în care se folosesc, cu rol de stâlpi, elementele convenționale 2x4. într-o variantă preferată a elementului de construcție 2x4, placa plană 23 are un modul de elasticitate de minimum circa 63,2 kg/cm2. De exemplu, într-o metodă de testare descrisă de Fleetwood Enterprises Inc., Riverside, CA și de standardele HUD, un element de construcție 2x4 se sprijină la vârf și la bază (în contact cu partea laterală măsurând 3,8 cm), iar încărcarea se distribuie uniform pe întreaga lungime a elementului. Pentru a trece testul sarcinei utile, un element de construcție 2x4 nu trebuie să cedeze imediat după aplicarea sarcinii egală cu de 2,5 ori mai mare decât încărcarea utilă. Pentru a rezista la încovoiere, un element de construcție 2x4 nu trebuie să aibă o deplasare pe direcția săgeții în punctul de mijloc cu mai mult decât valoarea săgeții admisibile. Valoarea încărcării utile se determină din încărcarea „la vânt, care este de circa 73 kg/m2, multiplicată cu lungimea elementului de construcție și distanța dintre stâlpii care alcătuiesc pereții. Săgeata admisibilă se determină prin împărțirea lungimii elementului de construcție 2x4 la 180. De exemplu, pentru o lungime a elementului 2x4 de circa 2,08 m și distanțată de un alt element la circa 40,64 cm, încărcarea utilă este de circa 61,7 kg, iar săgeata admisibilă este de circa 11,43 mm; pentru un element de construcție 2x4 având o lungime de circa 2,23 m, aflat la o distanță la circa 40,64 cm, încărcarea utilă este de circa 66,3 kg, iar săgeata admisibilă este de circa 12,45 mm, iar pentru un element de construcție 2x4 de 2,44 lungime, aflat la o distanță la circa 40,64 cm, de un altul, sarcina utilă este de circa 72,6 kg, iar săgeata admisibilă este de circa 13,46 mm.
RO 121389 Β1
Elemente compozite pentru pardoseli 1
Procedeul conform invenției se poate folosi la fabricarea unui element compozit asamblat 40, pentru pardoseli, podele, conform invenției, adaptat ca înlocuitor al paroselilor 3 sau podelelor convenționale sau obținute conform tehnicii construcților, cu dimensiuni și caracteristici ale rezistenței destinate pentru aplicații specifice. Fig. 11 este o vedere parțială 5 în perspectivă a unui element compozit 40 pentru pardoseli, cu două părți componente, prevăzut cu grinzi transversale convenționale 41. Elementul compozit 40 pentru pardoseli 7 are de preferință un miez inferior 42, format prin presare, legat de o placă plană 43, superioară, de acoperire. Miezul inferior este o variantă a miezului 21, descris mai sus, și astfel 9 poate avea caracteristicile și proprietățile miezului 21. Un miez inferior 42, folosit uzual pentru pardoseli sau podele, este ilustrat în fig. 12, în vedere plană de sus, iar în fig. 13, în sec- 11 țiune. Porțiunea principală a miezului 42 pardoselii este amplasată în planul principal 46 al miezului cu aspectul unei rețele. 13
Miezul 42 pentru pardoseli/podele cuprinde cel puțin o cavitate 44, preferabil, unul sau mai multe rânduri sau coloane de cavități 44 (ilustrate în secțiune în fig. 13) continue și 15 monolite cu rețeaua 46 a unui miez compozit din lemn. într-un exemplu de realizare preferat, ilustrat în fig. 11,12 și 13, cavitățile 44 sunt dispuse în jos, sub forma unui trunchi de piramidă 17 dreptunghiulară. Un trunchi de piramidă este definit ca ceea ce rămâne dintr-o piramidă după tăierea acesteia cu un plan paralel cu baza. O cavitate 44, în exemplul de realizare preferat, 19 are niște pereți laterali 45, înclinați și distanțați, ce se extind în jos din rețeaua 46 și determină o cavitate cu baza plană 47 a rețelei, care este, în general, paralelă cu planul principal 21 al rețelei 46 a miezului 42. Elementul compozit 40 pentru pardoseli se sprijină pe grinzile transversale 41 care se atașează pe niște fâșii 46a, 46b și 46c ale rețelei 46, între șirurile 23 sau coloanele cavităților 44 ale miezului inferior 42. Elementului compozit 40 pentru pardoseală i se pot atașa bare sau grinzi transverale 41 prin orice mijloace corespunzătoare, 25 inclusiv adezivi și mijloace de fixare mecanice, cum sunt clemele și scoabele.
Miezul inferior 42, conform invenției, este de preferință o placă din fragmente de 27 lemn, în care materia primă se formează conform procedeului descris mai sus. Un strat de fragmente de lemn, format prin presare, devine miezul inferior 42 compozit, se formează, de 29 preferință, din până la trei straturi de materie primă orientată cu procedeul continuu, descris mai sus, și apoi se taie la dimensiune. Fragmentele dintr-un miez inferior 42 pot fi orientate 31 întâmplător sau li se poate da o orientare specifică. De preferință, aceste fragmente sunt orientate la întâmplare. în plus, materialul pentru miezul pentru pardoseli poate include ma- 33 teriale de creștere a performanțelor, cum ar fi cele descrise mai sus.
într-o variantă preferată, grosimea miezului inferior 42 la baza plană 47 a cavității 44 35 și la pereții laterali 45 ai cavității este mai mare (mai gros) decât grosimea miezului inferior 42 la rețeaua 46. 37 într-un miez inferior 42, grosimea acestuia la baza plană 47 a cavității 44 este cel puțin egală cu grosimea pereților laterali 45 ai cavității 44, iar raportul între grosimea rețelei 39 46 și grosimea pereților laterali 45 ai cavității este de cel puțin circa 0,75, preferabil, cuprins între circa 0,8 și circa 0,9, de exemplu circa 0,85. 41 într-un alt exemplu de realizare, grosimea miezului inferior 42 la baza plană 47 este mai mică (mai subțire) decât grosimea miezului la pereții laterali 45 ai cavității 44 și rețeaua 43 46. într-un astfel de miez inferior 42, grosimea rețelei 46 este cel puțin egală cu grosimea pereților laterali 45 ai cavității, iar raportul între grosimea bazei plane 47 și grosimea pereților 45 laterali 45 ai cavității 45 este cel puțin 0,75, preferabil cuprins între circa 0,8 și circa 0,9, de exemplu 0,85. 47
RO 121389 Β1 în general, unghiurile de proiecție formate de pereții laterali 45 ai cavității și rețeaua 46 miezului inferior 42 sunt cuprinse între circa 30 și circa 60”, de preferință, între circa 35 și circa 55°, preferabil între circa 40 și circa 50”, de exemplu, circa 45”. Unghiurile mari de proiecție și, în special, unghiurile mai mari de 45” conferă avantaje substanțiale elementului compozit 40 pentru pardoseli, conform invenției, cum ar fi capacitatea de a acoperi distanțe mai mari, cu cost material redus și rezistență mărită.
Grosimea profilului unui miez inferior 42 pentru pardoseli, măsurat prin cea mai mare înălțime a miezului 42, de exemplu distanța dintre suprafața superioară 146 a rețelei 46 și suprafața superioară 147 a bazei plane 47 este de obicei cuprinsă între circa 6,35 și circa 20,32 cm, preferabil între circa 6,35 mm și circa 10,16 cm.
înălțimea miezului după presare în matriță se măsoară ca distanța pe verticală, parcursă de un perete lateral 45 între liniile centrale ale bazei plane 47 a cavității 44 și rețeaua 46. înălțimea miezului poate fi uniformă pe parcursul întregului miez 42, dar această condiție nu este obligatorie. Spre exemplu, bazele plane 47 ale cavității 44 sunt de obicei, opțional, într-un singur plan. înălțimea miezului este, de preferință, cel mult circa 15,24 cm, preferabil este cuprinsă între circa 6,35 mm și circa 8,89 cm. într-o variantă a exemplului de realizare a elementului pentru pardoseli sau podele, conform invenției, înălțimea miezului este mai mare decât grosimea oricărei plăci rețea 46, perete lateral 45 și bază plană 47.
Lungimea unei cavități 44, de exemplu distanța dintre zonele plane paralele 46a și 46b, de pe fețele inferioare ale rețelei 46, este, de preferință, cuprinsă între circa 15,24 și circa 228,6 cm. Lățimea unei cavități 44, măsurată în direcție perpendiculară pe lungime, este cuprinsă între circa 10,1 și circa 60,9 cm.
în timp, rețeaua 46, ilustrată în fig. 11,12 și 13, care este, în general plană, într-o variantă alternativă, poate avea contururi sau alte abateri de la o configurație plană. De exemplu, la suprafețele superioare 146 ale rețelei 46 și, opțional, la suprafața de îmbinare a plăcii plane superioare 43, se poate realiza o textură pentru a conferi o mai bună îmbinare, așa cum s-a menționat mai sus, pentru elementul de pardoseală compozit. De asemenea, o textură se poate realiza pe suprafața inferioară a rețelei 46 (adică suprafața opusă suprafeței superioare 146) și opțional la suprafața de contact a plăcii plane superioare 43, pentru a îmbunătăți legătura dintre suprafețe, așa cum s-a menționat mai sus, pentru elementul compozit 40 pentru pardoseli.
într-o variantă a exemplului de realizare a invenției, un miez inferior 42, consolidat prin presare, se leagă cu o placă plană superioară 43, pentru a forma elementul compozit de podea, ilustrat în fig. 11. în general, placa plană superioară 43 a elementului compozit 40, conform invenției, poate fi confecționată din orice material. Ea contribuie la rezistența la încovoiere a elementului compozit 40 pentru pardoseli. Astfel, placa plană superioară 43 se confecționează, de preferință, dintr-un material care în combinație cu miezul 42 asigură rezistența dorită, la încovoiere, pentru o anumită solicitare. într-o variantă a exemplului de realizare conform invenției, placa plană superioară 43 este realizată ca o placă din fragmente lemnoase, confecționată din aceeași materie primă ca și miezul inferior 42. într-o altă variantă preferată, placa plană superioară 43 este o placă aglomerată din rumeguș și așchii.
O placă plană superioară 43 a elementului compozit 40 pentru pardoseli este în general plană, de dimensiune uniformă în secțiune transversală. Totuși, se înțelege că invenția se aplică și la folosirea altor configurații de plăci plane superioare 43.
De preferință, o placă plană superioară 43 are o lungime și o lățime aproximativ egale cu lungimea și lățimea unui miez inferior 42 din elementul compozit 40 pentru pardoseli.
RO 121389 Β1
Elemente compozite pentru tavan 1
Procedeul conform invenției se poate folosi pentru a fabrica un element compozit asamblat, pentru tavan, ca înlocuitor al elementelor structurilor convenționale, cuprinzând 3 grinzi transversale pentru planșee sau prelucrate cu dimensiuni și caracteristici de rezistență pentru utilizări specifice. Fig. 14 este o vedere în perspectivă, parțial în secțiune, a unui ele- 5 ment compozit pentru tavan 48, cu patru straturi. Elementul compozit pentru tavan 48 se confecționează, de preferință, prin același procedeu cu cel utilizat pentru producerea pa- 7 noului 20 compozit stratificat cu variantele de părți compozite, eventual fără riglele de capăt.
Conform fig. 14, un element compozit pentru tavan 48, produs prin procedeul conform 9 invenției, are de preferință două miezuri 21 compozite, legate și plasate ca într-un sandvici între două plăci plane 23a și 23b. Acest element compozit pentru tavan 48, conform in- 11 venției, asigură avantaje semnificative față de soluțiile din stadiul tehnicii, inclusiv costul redus și reducerea cantității de muncă pentru montare. 13
Elemente compozite pentru pereți
Procedeul conform invenției se poate folosi pentru a fabrica un element compozit, 15 complet asamblat, pentru perete, potrivit pentru a înlocui îmbinările convenționale cu șuruburi sau prezoane și placajele de pereți sau soluțiile constructive cu dimensiuni și caracteristici 17 de rezistență pentru utilizări specifice.
Elementul compozit pentru perete este confecționat, de preferință, cu aceeași metodă 19 folosită la producerea panoului 20 compozit stratificat, realizat din părți componente compozite din material lemnos. Miezul 21 compozit al elementului de perete are, de preferință, 21 o frecvență de repetare a segmentului 36 miezului, mult mai mică. în plus, elementul compozit de perete are, de preferință, un miez 21 cu o înălțime a profilului de circa 14 cm, pentru 23 a cuprinde izolația R-19 în canalele 24, între plăcile plane 23.
Elementele de construcție compozite pentru clădiri, confecționate conform invenției, 25 precum panourile compozite din material lemnos, elementele compozite pentru podea, elementele compozite pentru tavane, pereți, stâlpi și grinzi cu zăbrele prezintă multe atribute 27 îmbunătățite. în primul rând, invenția asigură consecvență în acuratețea dimensionării elementelor de construcție pentru clădiri atât în ce privește timpul de construcție, cât și durata 29 de viață a componentelor și structurilor realizate din acestea. Elementele de construcție compozite pentru clădiri, conform invenției, necesită, de asemenea un consum de material 31 mai mic decât elementele corespunzătoare de cherestea convențională și a materialelor corespondente. De asemenea, elementele de construcție compozite pentru clădiri, conform 33 invenției, pot cântări mai puțin decât componentele corespunzătoare de cherestea convențională. Din această cauză, aceste elemente conform invenției pot fi transportate având di- 35 mensiuni mai mari. în plus, datorită faptului că aceste elemente conform invenției sunt constante dimensional și pot fi transportate în loturi mai mari, este necesară o cantitate de 37 muncă mai mică pentru asamblarea lor într-o clădire. în plus, invenția poate oferi un produs cu o suprafață cu fricțiune crescută, pentru a înlesni instalarea și folosirea lor. 39 întrucât elementele de construcție compozite, conform invenției, se pot realiza pentru a fi mai tari decât componentele de cherestea convențională corespunzătoare, se pot acoperi 41 distanțe mai mari între elemente, folosind mai puține elemente de sprijin. Exemplele de realizare a elementelor de construcție compozite, conform invenției, sunt capabile să ofere 43 goluri corespunzătoare montării cablurilor și conductelor, eliminându-se munca implicată în găurirea cherestelei tradiționale, pentru aceleași scopuri. în plus, panourile compozite multi- 45 strat pentru clădiri, conform invenției, sunt capabile să asigure goluri care sporesc eficiența de izolare termică și fonică a acestora. Invenția asigură totodată capacitatea de a proiecta 47
RO 121389 Β1 elemente de construcții pentru clădiri, cuprinzând proprietăți cum sunt pigmentarea obișnuită și rezistența la foc, la insecte, la apă, la radiații ultraviolete și la bacterii. Elementele compozite pentru construcții, conform invenției, sunt de asemenea favorabile mediului înconjurător, întrucât permit o folosire mai eficientă a materialului lemnos, chiar și folosirea materialului lemnos de calitate scăzută și se pot depozita în grămezi, fiind ușor disponibile și refolosite. în final, invenția asigură o eficiență mai mare a producției de elemente de construcții compozite sau a sistemelor de pardoseli sau planșee, complet asamblate, producând, în același timp, cu linia de asamblare, prelucrare, mai multe operații de același fel, care pot produce diferite elemente de construcții compozite precum pereți, stâlpi și panouri compozite.
Descrierea detaliată de mai sus este făcută numai pentru claritate și înțelegere și aceasta nu trebuie considerată ca o limitare inutilă, întrucât modificările în cadrul invenției vor deveni accesibile specialiștilor în domeniul respectiv.

Claims (21)

  1. Revendicări
    1. Miez compozit (21) format prin presare dintr-un material din fragmente de lemn, sub forma unui strat, folosit pentru fabricarea unui element compozit pentru clădiri, caracterizat prin aceea că are o primă zonă de contact (33a, 33b, 33c) de o primă grosime, ce se extinde într-un prim plan, o a doua zonă de contact (33d, 33e, 33f) dispusă într-un al doilea plan, distanțat de primul plan și paralel cu acesta, și două zone înclinate (34) având o a doua grosime, zonele înclinate fiind dispuse între și fiind continue cu zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f), grosimea zonelor exterioare fiind mai mică decât grosimea zonelor înclinate (34).
  2. 2. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că a doua zonă de contact (33d,33e,33f) are o grosime cel puțin egală cu grosimea zonelor înclinate (34).
  3. 3. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că grosimea zonelor înclinate (34) se micșorează, pornind de la una din zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f) spre zona exterioară adiacentă (33d, 33e, 33f, 33a, 33b, 33c).
  4. 4. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că între o suprafață a uneia din zonele înclinate (34) și o suprafață a uneia dintre zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f) este formată o intersecție rotunjită.
  5. 5. Miez conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că grosimea miezului (21) compozit se schimbă gradat, de la una dintre zonele înclinate (34) spre una dintre zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f), prin intersecția rotunjită.
  6. 6. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că înălțimea miezului (21) compozit este mai mare decât grosimea oricăreia dintre zonele exterioare sau înclinate.
  7. 7. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că miezul (21) compozit are în esență o densitate uniformă.
  8. 8. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că densitatea miezului (21) compozit, în zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f), este de cel puțin circa 75% din densitatea miezului în zonele înclinate (34).
  9. 9. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că densitatea miezului (21) compozit, în prima zonă exterioară (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f), este de cel puțin circa 75% din densitatea miezului (21) compozit în cea de a doua zonă exterioară (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f).
  10. 10. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că cel puțin o porțiune a unei suprafețe exterioare (133a, 133b) a zonelor exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f) are imprimate niște striuri care măresc aderența suprafeței.
    RO 121389 Β1
  11. 11. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde mai 1 multe straturi de fragmente din lemn, orientate diferit.
  12. 12. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că zonele exterioare (33a, 3
    33b, 33c, 33d, 33e, 33f) și zona înclinată (34) definesc niște canale (24).
  13. 13. Miez conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mai cuprinde niște rigle 5 (22) ca elemente de închidere laterală a miezului (21) compozit.
  14. 14. Panou rigid pentru construcții, care cuprinde miezul (21) compozit, de la reven- 7 dicările 1-13, și cel puțin o placă plană dispusă pe zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d,
    33e, 33f) ale miezului compozit.9
  15. 15. Procedeu de fabricare a unui miez compozit pentru clădiri (20), de la revendicarea 1, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde următoarele faze:11
    a) formarea unui strat de bază cuprinzând material lemnos;
    b) plasarea stratului de bază într-o matriță (26) care are o configurație cutată sau 13 ondulată;
    c) închiderea matriței (26) pentru a crea o cavitate cu o configurație cutată sau ondu-15 lată, care definește două zone exterioare cu o primă grosime a cavității matriței, și două zone înclinate, având o a doua grosime, în care prima grosime a cavității matriței este mai mică 17 decât cea de a doua grosime a cavității matriței;
    d) consolidarea stratului de bază din material lemnos sub presiune și căldură, pentru 19 a forma un miez (21) ca o placă compozită cutată sau ondulată, care are o primă zonă exterioară (33a, 33b, 33c) de o primă grosime, ce se extinde într-un prim plan, o a doua zonă 21 exterioară (33d, 33e, 33f), dispusă într-un al doilea plan, distanțat de primul plan și paralel cu acesta, și două zone înclinate (34) având o a doua grosime, zonele înclinate fiind dispuse23 între zonele exterioare (33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f), și în care grosimea zonelor de contact este mai mică decât grosimea zonelor înclinate (34).25
  16. 16. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că stratul de bază din material lemnos cuprinde fragmente din lemn.27
  17. 17. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că prima grosime a cavității matriței, ce definește prima zonă exterioară, este cel puțin egală cu a doua grosime 29 a cavității matriței pentru zonele înclinate.
  18. 18. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că aria suprafaței 31 miezului compozit rezultat este cu circa 75% mai mare decât aria suprafaței stratului de bază din matriță. 33
  19. 19. Procedeu conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că aria suprafaței miezului (21) compozit rezultat este cu circa 15 până la 25% mai mare decât aria suprafaței 35 stratului de bază din matriță.
  20. 20. Procedeu conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că cavitatea matriței 37 la una din ondule este mai mică decât cavitatea matriței la pereții înclinați.
  21. 21. Procedeu conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că cavitatea matriței 39 la una din ondule este cel puțin egală cu cavitatea matriței la pereții înclinați.
ROA200201524A 2000-03-30 2000-10-05 Miez compozit pentru panouri de clădiri şi procedeu de fabricare a acestuia RO121389B1 (ro)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/538,766 US6511567B1 (en) 1999-03-31 2000-03-30 Composite building components and method of making same
PCT/US2000/008520 WO2000058581A1 (en) 1999-03-31 2000-03-30 Composite building components, and method of making same
PCT/US2000/027575 WO2001075245A1 (en) 2000-03-30 2000-10-05 Composite building components, and method of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO121389B1 true RO121389B1 (ro) 2007-04-30

Family

ID=26680178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA200201524A RO121389B1 (ro) 2000-03-30 2000-10-05 Miez compozit pentru panouri de clădiri şi procedeu de fabricare a acestuia

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1272715B1 (ro)
CN (1) CN1214165C (ro)
AT (1) ATE440188T1 (ro)
AU (1) AU2000277554A1 (ro)
CA (3) CA2406837C (ro)
DE (1) DE60042794D1 (ro)
IL (2) IL152415A (ro)
MX (1) MXPA02010688A (ro)
RO (1) RO121389B1 (ro)
RU (1) RU2002129010A (ro)
TR (1) TR200202516T2 (ro)
WO (1) WO2001075245A1 (ro)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6895723B2 (en) * 2002-08-29 2005-05-24 The Coe Manufacturing Company, Inc. Compressed wood waste structural I-beam
DE102010004028A1 (de) * 2010-01-04 2011-07-07 Martin Denesi Verfahren zum Herstellen eines partikelbasierten Elements
DE102010004029A1 (de) * 2010-01-04 2011-07-07 Martin Denesi Verfahren zum Herstellen eines partikelbasierten Elements
ES2668936T3 (es) * 2013-11-06 2018-05-23 Wood Innovations Ltd. Capa de núcleo presentando elementos de madera, en particular elementos de madera con estructura de ondas
CH709486A2 (de) * 2014-04-11 2015-10-15 Bionicalpha Ag Leichtbauelement, Herstellungsverfahren dafür, Verwendung desselben, sowie Leichtbauplatte und Dämmstoff.
US10272619B2 (en) 2014-05-19 2019-04-30 The Boeing Company Manufacture of a resin infused one-piece composite truss structure
WO2017021344A1 (de) * 2015-08-04 2017-02-09 Air Bamboo Industrial Gmbh Steg, sandwich-platte, sandwich-block sowie deren herstellungsverfahren
CN106584968A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 镇江博昊科技有限公司 一种高散热性能石墨烯复合材料
CN111055513B (zh) * 2018-10-17 2021-09-14 哈尔滨工业大学 可折叠纤维增强树脂基复合材料桁架的制备方法及桁架
CN111636411A (zh) * 2020-05-19 2020-09-08 浙江云泊科技有限公司 一种收纳箱车库地下连续墙幅连接的wac工法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE835053C (de) * 1948-07-09 1952-03-27 Ji Te Ab Bauplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5685124A (en) * 1994-04-21 1997-11-11 Jandl, Jr.; Adolf Wall, ceiling or roof elements with heat insulation properties on one side and sound insulation properties on the other

Also Published As

Publication number Publication date
IL187180A0 (en) 2008-02-09
RU2002129010A (ru) 2004-03-10
CA2660655A1 (en) 2001-10-11
WO2001075245A1 (en) 2001-10-11
EP1272715A1 (en) 2003-01-08
MXPA02010688A (es) 2004-05-17
IL152415A0 (en) 2003-05-29
EP1272715B1 (en) 2009-08-19
IL187180A (en) 2012-07-31
ATE440188T1 (de) 2009-09-15
CN1454277A (zh) 2003-11-05
CA2660655C (en) 2011-12-20
AU2000277554A1 (en) 2001-10-15
CA2406837A1 (en) 2001-10-11
IL152415A (en) 2010-05-17
CA2604613A1 (en) 2001-10-11
CN1214165C (zh) 2005-08-10
CA2406837C (en) 2009-06-23
DE60042794D1 (de) 2009-10-01
CA2604613C (en) 2010-01-12
TR200202516T2 (tr) 2003-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2367764C (en) Composite building components, and method of making same
US6773791B1 (en) Composite building components, and method of making same
US7647957B2 (en) Method for making plywood and dimensional lumber from Arundo donax L. or bamboo
US2717420A (en) Artificial lumber products and their manufacture
IL187180A (en) Composite building components and method of making same
CA2256902A1 (en) Fiberboard and manufacturing method thereof
JP2733641B2 (ja) 建築用板
FI13139Y1 (fi) Pinnoitettu monikerroksinen puulevy
Sandberg et al. Advanced engineered wood-material concepts
CN100494606C (zh) 一种以定向结构刨花板为基材的建筑模板及其制造方法
CN104149143A (zh) 一种新型结构的实木集成材
CN105672616A (zh) 一种三层实木复合地板
WO2009045387A1 (en) Reinforced foam panel
AU2003261403A1 (en) Compressed wood waste structural i-beam
RU2494874C1 (ru) Способ изготовления композитного слоистого материала (варианты)
CN101021090B (zh) 木结构建筑用楼面板及其制作方法
Lam et al. Engineered wood products for structural purposes
JP2733643B2 (ja) 建築用板
CN115890833A (zh) 一种竖木板材及其制备方法
CN108532886A (zh) 一种强化复合地板及其制作工艺
Berglund et al. Wood Composites 10
WEGNER Integrated Technologyfor Biobased Composites
Desch et al. Manufactured Wood Products and their Application
Strandboard Wood-based Composites and Panel Products