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WO2014111425A1 - Leichtbauplatte und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

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Publication number
WO2014111425A1
WO2014111425A1 PCT/EP2014/050707 EP2014050707W WO2014111425A1 WO 2014111425 A1 WO2014111425 A1 WO 2014111425A1 EP 2014050707 W EP2014050707 W EP 2014050707W WO 2014111425 A1 WO2014111425 A1 WO 2014111425A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
boards
grooves
layer
layers
lightweight
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/050707
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Berger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XLW CONCEPT AG
Original Assignee
XLW CONCEPT AG
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
Application filed by XLW CONCEPT AG filed Critical XLW CONCEPT AG
Priority to RU2015125903A priority Critical patent/RU2640624C2/ru
Priority to EP14700656.3A priority patent/EP2946044B1/de
Publication of WO2014111425A1 publication Critical patent/WO2014111425A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/12—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of solid wood

Definitions

  • the invention relates to a lightweight board according to the preamble of claim 1, to the use of lightweight panels for creating a house body according to the preamble of claim 10 and to a method for producing a lightweight board according to the preamble of claim 11.
  • the present invention is in the field of new lightweight building boards based on wood, which are formed with a plurality of flatly bonded layers, which are aligned with flocks of laterally juxtaposed with each other in a same layer, but in different layers with different angles to each other , bounded on their side edges and provided with a plurality of grooves boards are formed and which for furniture, but especially for the establishment of simple and inexpensive, especially further sound and / or noise insulation, in a simple way with low tool and personnel costs quickly Buildable buildings of various kinds, such as houses, cottages, stables, exhibition halls and the like. Can be used.
  • WO 95/32082 A1 discloses a wooden construction element having layers bonded to one another, wherein the layers are constructed from boards which each have a grooving on surfaces facing one another.
  • the boards of two adjacent layers are aligned transversely and diagonally to each other. Accordingly, the grooves of these two layers are aligned diagonally to each other.
  • Wooden components are insufficiently elastic and do not have high bending strength action, so that with one-sided clamping the load capacity until breaking is only small.
  • the object of the invention is now to find a simple solution with which tension-free as possible lightweight panels with sufficiently high elasticity and high residual strength can be provided with strong deflection.
  • the lightweight panels in buildings to earthquake vulnerable places should be used.
  • the object is achieved by a lightweight board with the features of claim 1, or the use of this lightweight board for creating a house body according to claim 10 and by a method for producing a lightweight board according to claim 1 1.
  • the dependent claims describe alternative or advantageous embodiments, which solve further tasks.
  • the boards at least one layer of a middle layer of the lightweight board on both sides or in both main surfaces a first and a second share of each other in angles ( ⁇ ) of 5 to 100 °, preferably 7 to 20 °, are provided intersecting grooves, the grooves of each share each other in parallel. This ensures that no long webs in the fiber direction of the boards can be formed on the outsides of these layers. Of the short repeatedly interrupted web areas do not stress, even in large moisture differences in the lightweight panel.
  • the adhesive joints are narrow areas in which abut the short webs of the two connected layers projecting between the grooves .
  • There is no large area glue layer which could undesirably restrict moisture permeability perpendicular to the large outer surface of the lightweight board.
  • the boards of at least one layer are laterally bonded to one another by tongue and groove on their side flanks.
  • These connections between the adjoining boards of a layer ensure that the layer does not break along the connections between the boards at a high bending load, but that the introduced bending energy is absorbed by the above-described deformations in the webs.
  • the different orientation of the boards of different layers also contributes to the strength.
  • the tongue-and-groove connections between the boards of a layer have the additional advantage that the layers can be loaded more quickly after the side flanks of the boards have been glued and the boards of the layer run flush along a plane.
  • the present invention is a multi-layered, in its basic form - preferably elongated - rectangular lightweight board based on wood with flat bonded together layers of flocks of mutually parallel, grooves having laterally bonded boards.
  • the new multi-layer lightweight board is characterized in particular by having at least two - with the basic shape of the lightweight board matching shape, optionally via an intermediate layer arranged between them, surface-bound together - each with crowds of each at an acute angle of 25 to 60 ° , in particular from 30 to 45 °, aligned to the respective longitudinal side edges of the respective layer or the lightweight board, formed on both sides laterally via tongue and groove form-fitting bound together elongated boards,
  • the lightweight panel at least at its two long, mutually parallel longitudinal side flanks each having at least one Ansch Stammungs-groove and with her form gleich-cooperable connecting spring for a two-sided positive connection of the same type lightweight panels.
  • the structural panel can, as just described, in the simplest cases have only two layers of flocks of each having angles to each other in certain positive and negative, same absolute size angles skewed arranged grooved boards, wherein it is essential that not only a (first) crowd of each other parallel grooves are provided on the boards, but another set of mutually parallel grooves, which intersect with the grooves of the first family, wherein it has proved to be favorable when the crossing angles of the grooves have the above values.
  • a layer e.g. sound insulation and / or insulating insulating layer, in particular of a natural material, such as cork, and that the two said layers of building boards further, preferably via an intermediate layer arranged between them, in particular also of a sound and heat insulating natural material, such as. Cork exists, are bound together.
  • lightweight construction boards according to claim 2 are particularly preferred, the layers of which are formed with boards arranged so that they are skewed, which each have a family of grooves, but which are intentionally substantially in line Direction of the wood fiber, ie parallel to the side edges of the boards are aligned and which are each crossed by a family of other parallel grooves.
  • a building board basically as described above is configured such that at least one further layer is bound on both sides to the at least one layer of the middle layer mentioned in claim 1, wherein in the further layers the laterally bonded, elongate boards are aligned at a second acute angle (- ⁇ , + ⁇ ) to the longitudinal side flanks of the lightweight board and the second acute angle (- ⁇ ) of the boards to the adjacent layer of the Central layer bonded layer has a size negative to the size of the first angle (a) of the boards of this layer and has a different or equal angular amount. Furthermore, it is particularly advantageous if the new lightweight panel comprises a central layer with three layers.
  • the bond between the layers is preferably achieved with adhesive bonds between the adjoining faces of the paralellogrammflambaigen islands. With the above-mentioned relationships between the areas claimed by the grooves and the sum of the areas of the islands, it is ensured that the adjoining faces are sufficiently large for the required bond. Because the adhesive bonds are limited to the adjoining faces, a good moisture exchange can be ensured by the lightweight board. Nowhere is there a coherent adhesive layer acting as a moisture barrier.
  • the lightweight panels according to the invention in which a family of grooves on each major surfaces of each of the laterally bonded boards of individual or all layers of lightweight construction plate is formed with mutually parallel grooves, which one with the course of the wood fibers of the boards substantially have compliant longitudinal extent, and which "fiber conforming" arranged grooves are crossed by the grooves of each other Nutenschar at an angle.
  • a layer of boards is arranged in at least one outer surface of the lightweight board, which only on the directed towards the interior of the lightweight board main surface at least a bevy of grooves, but preferably two at an angle of 5 ° to 100 °, in particular 7 to 20 °, crossed flocks of grooves.
  • a group of these grooves has a longitudinal extent substantially conforming to the course of the wood fibers of the boards. At their directed against the exterior of the lightweight panel main surface, the boards along both long side lines milled edge areas, or chamfers.
  • milled edge areas or chamfers run as small channels diagonally downwards and can thus deduce the rainwater striking the respective board controlled to the side, which a different wetting and thus a different growth or a different discoloration of the upper and lower portions of a wall prevented.
  • a substantial further object of the present invention is a plate-like lightweight construction element, in particular a lightweight wall or ceiling element and in particular a house body formed with a plurality of these elements, which is characterized in that it or he is formed with a plurality of - as described above - via their side edges by means of connecting grooves and springs positively bonded together lightweight panels, said Anaptitati means of at least one, but preferably more, for example arranged spaced apart, and optionally intersecting, which form the body of the house forming lightweight components of side walls, partitions, bottom wall and / or ceiling or roof surfaces connecting and exciting, adjustable in their clamping force to a few, preferably up to 8, centimeters stretchable strap or tensioning bands is accomplished.
  • clamping elements themselves are concerned, it is provided in one embodiment that they are formed with a strong spring interconnecting the two band ends which, in particular in the event of fluctuations, e.g. As a result of earthquake events, cause the house body is not damaged, since a certain flexibility and mutual displacement of the wall elements is given due to the targeted limited elasticity of the straps.
  • a very significant advantage of the present invention is that all tools necessary for the preparation of the boards and thus the components, such as machines and the work steps to be performed are so simple that they can be performed by just trained workers and the mechanical effort on a Minimum is reduced.
  • the individual boards are superficially smoothed or planed and provided on both sides with positively co-operable grooves and springs that then
  • the boards thus provided on both sides with groups of oblique grooves parallel to one another are then also laterally adjacent to one another by the same or another feed track, but at an equally large but negative or inverted angle between two pairs on both sides of the first cut Be grooves crossing, mutually parallel, different oblique grooves intersecting groove-milling rollers are passed through that
  • a polymer adhesive is applied to one of the main surfaces of the layers to be bonded to each other and a polymer hardener is applied to the respective other main surface thereof, and thereafter
  • the boards provided for the production of the layers led parallel to the direction of a feed path through this feed path, surface smoothed in a single operation, in particular planed, in their side edges each positively cooperable form-fitting elements, namely spring and groove, incorporated and in their two-sided or two major surfaces each a set of mutually parallel, to the side edges of the boards also parallel, or the wood fiber course in the boards correspondingly extending, optionally with an approximately wave-like course over the width of the boards different groove depths, grooves 3, incorporated or milled become,
  • connection grooves and springs either congruent, or preferably in each case at least laterally offset from each other in parallel, layered on top of each other and by applying pressure, for example
  • the manufacture can be carried out directly on site, e.g. in each case in a disaster or earthquake area, without much effort with only briefly trained forces without the need of skilled workers to be carried out, which is particularly beneficial for use in countries with low resources and in particular with increased or high risk of natural events.
  • Fig. 1 in exploded view four layers of laterally adjacent boards with both sides arranged, intersecting grooves, the
  • Fig. 3 shows the section through a specially designed building board with grooves located on one of its two major surfaces with different depths of their groove bases
  • Fig. 3a shows the section through a differently designed board
  • the Fig. 4 shows a part of a lightweight board according to the invention, formed with four layers of contiguous boards, where there are shown the grooves and springs for their assembly with other lightweight panels, the
  • Fig. 5 shows schematically the assembly of the lightweight panels according to the invention to a house body and the cohesion of the same or the same by means of a tension band to be used according to the invention
  • Fig. 5a shows schematically the "girding" of a house with several straps
  • FIG. 6 schematically shows a new and in itself relatively simple process for the production of the grooved boards and the new lightweight building boards formed therefrom according to the invention
  • Fig. 7 shows a comparatively even simpler, preferred variant of the manufacturing method according to the invention
  • Fig. 8 shows a possible, specifically preferred embodiment of the present invention provided tension band
  • Fig. 10 is a schematic representation of the glue surfaces between the adjacent webs of two composite layers according to FIG. 9, the
  • FIG. 1 1 a to 1 1 e perspective views of layers of a lightweight panel
  • FIG. 12 and 13 are perspective views of lightweight panels with three or five layers according to FIG. 11 a to 1 1 e
  • Fig. 1 shows an exploded view of four layers 01, 02, 03, and 04 of a building panel 100 according to the invention, these layers are formed with boards 2, which obliquely to the side edges or side edges of said
  • Layers or the building board 100 are arranged and on both sides with intersecting grooves 3, 3 'are provided.
  • the two main surfaces of said layers and their boards 2 have the reference numerals 205 and 205 'and a total of z.
  • the arrangement of four layers shown in FIG. 1 form a lightweight building board 100 according to the invention, in which case the two layers 01 and 02 form a middle layer MI and it can further be provided that an intermediate layer 001 between these two layers 01 and 02 , z. B. cork, and where further course also between the layers 03 and 01 and between 02 and 04, such an intermediate layer may be arranged and further course on the outside so to the front outer surface 205 of the building board 03 and the rear outer surface 205th 'the building board 04 each have a further (outer) layer, eg for applying a plaster, or also an insulating layer, e.g.
  • FIG. 2 shows - with otherwise identical reference numerals - one of the boards 2 used in the new lightweight board 100, which in side by side form one of the layers 01 to 04 in droves. It shows how in each case the side flank surfaces 200, 200 'of the boards 2 are provided with a right-triangular groove 202 and a left-hand spring 202', which fits into this groove 202 in a form-fitting manner, with both sides 205 205 'intersecting each other Grooves 3 3 'are provided.
  • the grooves 3, 3 ' preferably have rectangular cross-sectional shape and form mutually parallelogram-like or rhombic islands 30 with the acute crossing angles corresponding to acute groove angles ⁇ . It should be noted at this point that, of course, the boards 2 not only along their side edges 200, 200 ' positive grooves and springs 202, 202 'may have, but also at their short, unspecified end edges.
  • Fig. 3 shows - with otherwise constant reference numerals - the cross section through one of the total layers 01 to 04 forming boards 2, in which case the rectangular cross-section having grooves 3, 3 'both on the top and on the bottom of the board 2 are shown.
  • the arranged on the bottom 205 'grooves 3 or 3' are formed as a family of parallel to the longitudinal side edges and parallel aligned grooves and they are crossed by a respective group of - not shown - grooves.
  • the grooves 3 or 3 'of the bottom 205' have mutually different depths tn, wherein these groove bases are formed continuously undulating at different depths across the board 2.
  • FIG. 3a shows - with otherwise identical reference numerals - a preferred embodiment of each other and the side edges 200, 200 'of the boards 2 of the layers 01 to 04 in the two major surfaces 205, 205' cut grooves 3, wherein the groove depths tn the matched upper and lower grooves, across the width of the board 2 are different.
  • These flocks of board side parallel grooves 3 are cross-sectionally intersected by not shown flocks of mutually parallel grooves 3 'arranged on each side 205, 205', these oblique grooves 3 'being cut on both sides 205, 205'. of the board 2 also parallel to each other.
  • FIG. 4 shows the upper area of a lightweight building board 100 according to the invention with a total of four layers 01 to 04 bonded to one another, as indicated in one of the layers, with obliquely oriented boards 2 bound together laterally, these boards 2 on both sides of the intersecting grooves 3 3 'have.
  • the layers 01 to 04 are arranged offset laterally relative to one another and in this simple manner form at least one connecting groove 102, and spring 102 ', etc., whereby these layers and thus the building board 100 are extremely stable via these form-fitting groove and spring connections can be connected or connected to the two next, laterally adjacent laterally identical structural panels 100, without a lateral bonding of the same to each other being necessary or desired.
  • FIG. 5 shows - with otherwise identical reference numerals - a part of a building 10, which is formed from the mutually positively closed elongated lightweight panels 100, which are formed with families of obliquely arranged in their extension boards 2, and these boards on both sides have mutually crossing grooves 3, 3 '.
  • the structure 10 here in approximately square square shape - not by lateral bonding of the building boards 100 together, but by here only one, placed around the building 10, specifically loaded with clamping tension band 150, which in turn with a spring his Course is equipped that ensures that a certain shift, eg caused by a growth or shrinkage of the wood due to changing moisture or - in the case of earthquakes - some slight displacement of the building boards 100 against each other, without causing the structure 10 disturbed as a whole or even destroyed.
  • a certain shift eg caused by a growth or shrinkage of the wood due to changing moisture or - in the case of earthquakes - some slight displacement of the building boards 100 against each other, without causing the structure 10 disturbed as a whole or even destroyed.
  • Fig. 5a shows schematically a tensioning system according to the invention of a saddle roofed house, wherein three tensioning straps 150, e.g. vertically over the bottom plate 81, two opposing sidewall elements 82 and the two roof surface elements 83 are laid and tensioned and two straps 150 hold the sidewalls, with each of the individual, over-edge strapping sections inserted for each of the planar elements of the house, depending on expected loads, eg in the event of quake events, individually tension-adjustable clamping element 9 is provided.
  • FIG. 1 shows schematically a tensioning system according to the invention of a saddle roofed house, wherein three tensioning straps 150, e.g. vertically over the bottom plate 81, two opposing sidewall elements 82 and the two roof surface elements 83 are laid and tensioned and two straps 150 hold the sidewalls, with each of the individual, over-edge strapping sections inserted for each of the planar elements of the house, depending on expected loads, eg in
  • step IIa a group of laterally adjoining, obliquely formed at a positive angle to the longitudinal orientation of a feed path (6), in a step I previously on both sides laterally each with form-fitting tongue and groove boards (2) continuously by a Nutenfräs noise (61) with two, preferably simultaneously, in both major surfaces ( 205, 205 ') of the boards (2) mutually parallel grooves (3) cutting milling rollers (62, 62') is guided, that in a further step
  • Fig. 7 shows - with otherwise constant reference numerals - schematically the particularly preferred within the scope of the invention, workload, steps and equipment-saving process variant for the production of the also particularly preferred new lightweight elements 100, as disclosed in claim 2, wherein is provided that
  • both sides grooved (3) boards (2) in the same Angle, laterally adjacent to one another via a further feed path (6 ') at the (mentioned) angle (a) between two groove milling drills (62) intersecting grooves (3') crossing at an angle between the side edges of the board (3) 62 ') are passed,
  • a polymer adhesive is applied to one of the main surfaces (205, 205 ') of the layers to be bonded to each other and a polymer hardener is applied to their respective other main surfaces (205', 205), and thereafter
  • FIG. 8 shows one of the possibilities for the construction of the tensioning elements 9 of the tensioning straps 150 with the aid of which the tensile force, which can be set individually about a structure 10 via its edges and surfaces to tensioning straps 150, is: At the two ends of the individual sections of the clamping band 150 each have a respective spring housing 90 each bound, for example by riveting or welding.
  • each of the clamping bolts 94,94' are in the two connected to the housing 90 clamping nuts 92 with Right and left-hand threads 941, 942 screw-threaded and so the springs 93 located in the spring housing 90, the tension band (150) more or less tension.
  • 9 shows a section of a layer 01 of the middle layer MI, wherein sections of two boards 2 on side flanks 200, 200 'are positively connected with groove 202 and spring 202'.
  • the boards 2 of this layer 01 are provided in both main surfaces 205 (205 ') each with a first and a second family of grooves 3, 3' intersecting at angles ⁇ , the grooves of each group extending parallel to one another and preferably the distances and Widths of the grooves for each share each have a substantially constant value.
  • the first set of grooves 3 are aligned parallel to the side flanks 200, 200 'of the boards 2.
  • the width and in particular the length of these islands 30 depends on the distance between adjacent grooves 3, 3 'of each of the two shares and on the angle ⁇ between the orientations of the two sets of grooves 3, 3'.
  • the length of the islands 30 increases, with the angle between the orientation of the greatest length of the islands and the side flanks 200, 200 'decreasing.
  • the islands appear as web portions which extend approximately in the direction of the side flanks 200, 200 '.
  • a desired length of the web sections can be adjusted by the choice of the angle ⁇ .
  • Fig. 10 shows black-colored connecting adhesive surfaces or adhesive bonds 30a which arise when the surfaces of two layers 01, 02 are connected according to FIG. 9 with a predetermined relative orientation to each other with adhesive, wherein the adhesive bonds 30a are shown only where Regions of islands 30 of the two layers 01, 02 are in contact with each other via the adhesive surfaces.
  • the second layer 02 is rotated against the first layer 01 by an angle 2a, correspondingly lies between the side edges 202 of the first layer 01 and the side edges 202 of the second layer 02 and the angle 2a.
  • the bisector drawn at angle 2a corresponds to the axis A1, which runs parallel to the longitudinal side flanks of the lightweight board.
  • the boards 2 of the first and second layers 01, 02 are aligned at the first acute angle -a or + to the axis A1, or to the longitudinal side flanks of the lightweight board.
  • the amount of the angle a 52 ° and thus the angle between the boards 2 of both layers 01, 02 is 104 °.
  • the directions of the largest lengths of the islands 30 of both layers 01, 02 can be chosen so that they are substantially perpendicular or transverse to each other. At the selected length, the islands 30 of the first layer 01 span substantially eight islands 30 of the second layer 02.
  • the adhesive bonds 30a form together the islands of both layers 01, 02 a kind of connection grid whose connection lengths can be selected over the length of the islands 30 ,
  • the lightweight board Around the narrow adhesive bonds 30a in the short islands 30 or webs, there are the cavities formed by the grooves 3, 3 '. If bending forces act on the lightweight board, they do not lead to the sudden breaking of the lightweight board when it exceeds a limit of elasticity, but become local connected islands 30 in the compressible cavities of the grooves 3, 3 'transformed. These small internal transformations and breaks or entanglements can absorb a lot of energy without the lightweight panel breaking. Therefore, the lightweight panel still has a high remaining bending strength, even after a high absorption of deformation energy and a concomitant large deflection.
  • FIGS. 11a to 11e show boards 2 for three or five layers of a lightweight board 100 according to FIGS. 12 and 13. All boards 2 comprise a groove 202 and a spring 202 'on the corresponding side flanks and thus for all Layers of the lightweight building board 100. The boards 2 adjoining layers are each aligned at an angle 2a to each other.
  • Fig. 1 1 a and 1 1 e each show a board 2 for each outer surface of the lightweight panel 100, said boards 2 only on the directed against the interior of the lightweight panel 100 main surface two intersecting flocks of grooves 3, 3 'include.
  • a family of grooves 3 has a longitudinal extent substantially conforming to the course of the wood fibers or the side flanks of the boards 2. At their directed against the exterior of the lightweight panel 100 main surface, these boards 2 along both long side lines milled edge regions or chamfers 2a on. 1 1 b to 1 1 d each show a board 2 for one layer of the middle layer MI of a lightweight board 100. These boards 2 comprise on both main surfaces two intersecting groups of grooves 3, 3 '. Depending on a set of grooves 3 has a with the course of the wood fibers, or the side edges of the boards 2 substantially compliant longitudinal extent.
  • the lightweight building board 100 according to FIG. 12 is constructed from three and those according to FIG. 13 from five layers with the boards 2 described above.
  • the middle layer MI of the lightweight building board according to FIG. 12 comprises only one layer and that according to FIG. 13 comprises three layers.
  • the chamfers 2a run as small grooves obliquely to the longitudinal side edges of the lightweight components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine neue Leichtbauplatte (100) mit flächig aneinander gebundenen Schichten (01, 02, 03, 04...), welche je aus Scharen (20) von Brettern (2) gebildet sind, wobei die Bretter (2) jeder Schicht (01, 02, 03, 04...) an ihren Seitenflanken seitlich aneinander gebunden sind und an mindestens einer Hauptfläche (205, 205') jeweils eine Schar von zueinander parallelen Nuten aufweisen und die Bretter einer ersten sowie einer zweiten Schicht (01, 02) quer zueinander je im ersten spitzen Winkel (+α, -α) von 25 bis 60° zu den Längsseitenflanken (200, 200') der Leichtbauplatte (100) ausgerichteten sind. Die Bretter (2) sind an ihren Seitenflanken über Nut (202) und Feder (2021) formschlüssig seitlich aneinander gebunden. Die Bretter (2) mindestens einer Schicht (01, 02) einer Mittellage (MI) sind beidseitig (205, 205') bzw. in beiden Hauptflächen (205, 205') je mit einer ersten und einer zweiten Schar von einander in Winkeln (γ) von 5 bis 100° kreuzenden Nuten (3, 3') versehen. Mit den sich kreuzenden Nut-Scharen können Leichtbauplatten mit minimalen inneren Spannungen und hoher Belastbarkeit bereitgestellt werden.

Description

LEICHTBAUPLATTE UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leichtbauplatte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , auf die Verwendung von Leichtbauplatten zum Erstellen eines Hauskörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 und auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leichtbauplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet neuer Leichtbauplatten auf Basis von Holz, welche mit einer Mehrzahl von flächig aneinander gebundenen Schichten gebildet sind, die mit Scharen von jeweils in einer Schicht in untereinander gleichen, jedoch in unterschiedlichen Schichten mit unterschiedlichen Winkeln zueinander ausgerichteten seitlich aneinander liegenden, über ihre Seitenflanken gebundenen und mit einer Mehrzahl von Nuten versehenen Brettern gebildet sind und welche für den Möbelbau, jedoch insbesondere für die Errichtung von einfachen und kostengünstigen, insbesondere weiters schall- und/oder lärmgedämmten, auf einfache Weise mit geringem Werkzeug- und Personalaufwand schnell erstellbaren Bauten der verschiedensten Art, wie Häuser, Hütten, Ställen, Ausstellungshallen und dgl. einsetzbar sind. Es sind schon die verschiedensten Bauplatten und Bauelemente für die verschiedensten Zwecke aus Holz bekannt geworden, welche mit mehreren flächig aneinander liegenden Schichten von Hohlräume, insbesondere Nuten oder dgl. , aufweisenden Brettern aufgebaut sind. Zu der Herstellung der für die neuen Leichtbauplatten eingesetzten genuteten Blätter sei beispielsweise und keineswegs vollständig auf die österreichischen Patente Nr. 503236, 505486, 505855, 507231 und 508154 hingewiesen, sowie weiters z.B. auf DE 9408382 U1 bzw. WO 95/32082 A1.
Aus der WO 95/32082 A1 ist ein Holzbauelement mit aneinander gebundenen Schichten bekannt, wobei die Schichten aus Brettern aufgebaut sind, die an einan- der zugewandten Oberflächen je eine Rillierung aufweisen. Die Bretter zweier direkt aneinander anliegenden Schichten sind zueinander quer bzw. diagonal ausgerichtet. Entsprechend sind auch die Rillen dieser beiden Schichten diagonal zueinander ausgerichtet. Es hat sich nun gezeigt, dass sich in den fertigen Holzbauelementen grosse innere Spannungen aufbauen können, welche bei den Holzbauelementen Abweichungen von der gewünschten ebenen Form bewirken. Zudem sind diese
Holzbauelemente nur ungenügend elastisch und weisen auch keine hohe Biegefes- tigkeit auf, so dass bei einseitiger Einspannung die Belastbarkeit bis zum Brechen nur klein ist.
Die erfindungsgemässe Aufgabe besteht nun darin eine einfache Lösung zu finden, mit der möglichst spannungsfreie Leichtbauplatten mit genügend hoher Elastizität und hoher Restfestigkeit bei starker Durchbiegung bereitgestellt werden können. Insbesondere sollen die Leichtbauplatten in Gebäuden an Erdbeben gefährdeten Orten verwendet werden können. Die Aufgabe wird durch eine Leichtbauplatte mit den Merkmalen des Anspruches 1 , bzw. die Verwendung dieser Leichtbauplatte zum Erstellen eines Hauskörpers nach dem Anspruch 10 und durch ein Verfahren zum Herstellen einer Leichtbauplatte nach dem Anspruch 1 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten, welche weitere Aufgaben lösen.
Beim Lösen der Aufgabe wurde erkannt, dass eine weitgehende Spannungsfreiheit, eine hohe Elastizität und bei einer über den Bereich elastischer Verformung hinausgehender Verformung eine hohe Restfestigkeit erzielt werden können, wenn die Bretter mindestens einer Schicht einer Mittellage der Leichtbauplatte beidseitig bzw. in beiden Hauptflächen je mit einer ersten und einer zweiten Schar von einander in Winkeln (γ) von 5 bis 100°, vorzugsweise 7 bis 20°, kreuzenden Nuten versehen sind bzw. werden, wobei die Nuten jeder Schar zueinander jeweils parallel verlaufen. Dadurch wird sichergestellt, dass an den Aussenseiten dieser Schichten keine langen Stege in Faserrichtung der Bretter ausgebildet sein können. Von den kurzen immer wieder unterbrochenen Stegbereichen gehen keine Spannungskräfte aus, auch nicht bei grossen Feuchtigkeitsunterschieden in der Leichtbauplatte.
Weil an diese mindestens eine Schicht der Mittellage eine weitere Schicht mit gegen die Mittellage offenen Nuten, vorzugsweise mit zwei gekreuzten Scharen von Nuten, geklebt wird, sind die Klebeverbindungen eng begrenzte Bereiche in denen die zwischen den Nuten vorstehenden kurzen Stege der beiden verbundenen Schichten aneinander anliegen. Es gibt keine großflächige Leimschicht, welche die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit senkrecht zur großen Außenfläche der Leichtbauplatte unerwünscht einschränken könnte. Rund um die eng begrenzten Klebeverbindun- gen bei den kurzen Stegen gibt es die von den Nuten gebildeten Hohlräume. Wenn Biegekräfte auf die Leichtbauplatte einwirken, so führen diese beim Überschreiten einer Elastizitätsgrenze nicht zum plötzlichen Brechen der Leichtbauplatte, sondern lokal werden verbundene kurze Stege in die verdichtbaren Hohlräume umgeformt. Diese kleinen inneren Umformungen und Brüche bzw. Verschränkungen können sehr viel Energie aufnehmen, ohne dass die Leichtbauplatte bricht. Darum hat die erfindungsgemäße Leichtbauplatte auch nach einer hohen Aufnahme von Verformungsenergie und einer damit einhergehenden großen Durchbiegung immer noch eine hohe verbleibende Biegefestigkeit.
Für die hohe Elastizität und die hohe Restfestigkeit bei starker Biegebelastung ist es wichtig, dass Schichten mit gutem Zusammenhalt bereitgestellt werden. Dazu werden die Bretter zumindest einer Schicht, vorzugsweise aber aller Schichten, an ihren Seitenflanken über Nut und Feder formschlüssig seitlich aneinander gebunden. Diese Verbindungen zwischen den aneinander anschließenden Brettern einer Schicht gewährleistet, dass die Schicht bei einer hohen Biegebelastung nicht ent- lang der Verbindungen zwischen den Brettern bricht, sondern die eingebrachte Biegeenergie von den oben beschriebenen Verformungen bei den Stegen aufgenommen wird. Die unterschiedliche Ausrichtung der Bretter verschiedener Schichten trägt ebenfalls zur Festigkeit bei. Die Nut- und Feder-Verbindungen zwischen den Brettern einer Schicht haben den zusätzlichen Vorteil, dass die Schichten nach dem Verleimen der Seitenflanken der Bretter schneller belastbar sind und die Bretter der Schicht bündig entlang einer Ebene verlaufen.
Mit der Kombination der erfinderischen Merkmalen wird ein Effekt erzielt der über die Summe der Einzelwirkungen hinausgeht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine mehrschichtige, in ihrer Grundform - vorzugsweise länglich - rechteckige Leichtbauplatte auf Basis von Holz mit flächig aneinander gebundenen Schichten aus Scharen von zueinander parallele, Nuten aufweisenden, seitlich aneinander gebundenen Brettern.
Die neue Mehrschicht-Leichtbauplatte ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie mit zumindest zwei - mit der Grundform der Leichtbauplatte übereinstimmende Form aufweisenden, gegebenenfalls über eine zwischen ihnen angeordnete Zwischenschicht, flächig aneinander gebundenen - jeweils mit Scharen von jeweils im spitzen Winkel von 25 bis 60°, insbesondere von 30 bis 45°, zu den jeweiligen Längsseitenflanken der jeweiligen Schicht bzw. der Leichtbauplatte ausgerichteten, beidseitig seitlich über Nut und Feder formschlüssig aneinander gebundenen länglichen Brettern gebildeten Schichten gebildet ist,
- wobei die einzelnen Bretter der beiden Schichten jeweils in einem Winkel zueinander (achssymmetrisch) windschief bzw. die beiden Schichten um eine virtuelle Achse um 180° gedreht angeordnet sind,
- dass die Bretter jeder der beiden Schichten beidseitig mit Scharen von einander in Winkeln von 5 bis 100°, insbesondere 10 bis 75°, kreuzenden, zueinander jeweils parallelen Nuten versehen sind, und
- dass die Leichtbauplatte zumindest an ihren beiden langen, zueinander parallelen Längsseitenflanken jeweils zumindest eine Anschließungs-Nut und eine mit ihr formschluss-kooperierfähige Anschließungs-Feder für einen beidseitigen formschlüssigen Anschluss von gleich gearteten Leichtbauplatten aufweist.
Die Bauplatte kann, wie soeben dargestellt, in den einfachsten Fällen nur zwei Schichten von Scharen von jeweils zueinander in bestimmten positiven und negativen, gleiche Absolutgröße aufweisenden Winkeln windschief angeordneten genuteten Brettern aufweisen, wobei wesentlich ist, dass nicht nur eine (erste) Schar von zueinander parallelen Nuten auf den Brettern vorgesehen sind, sondern eine weitere Schar von zueinander parallelen Nuten, die sich mit den Nuten der ersten Schar kreuzen, wobei es sich als günstig herausgestellt hat, wenn die Kreuzungswinkel der Nuten die oben genannten Werte aufweisen.
Üblicherweise ist vorgesehen, dass eben im Fall einer nur zweischichtigen Bauplatte dieselbe an zumindest einer ihrer beiden Außenflächen eine Schicht, z.B. schall- und/oder wärmedämmende Isolierschicht, insbesondere aus einem Naturstoff, wie Kork, aufweist und dass die beiden genannten Schichten der Bauplatten weiters, vorzugsweise über eine zwischen ihnen angeordnete Zwischenschicht, die insbesondere ebenfalls aus einem schall- und wärmedämmenden Naturstoff, wie z.B. Kork besteht, aneinander gebunden sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung, insbesondere im Hinblick auf die wesentlich vereinfachte Fertigung sind Leicht-Bauplatten gemäß Anspruch 2 besonders bevorzugt, deren Schichten mit windschief gekreuzt angeordneten Brettern gebildet sind, welche jeweils eine Schar von Nuten aufweisen, die jedoch gezielt im Wesent- liehen in Richtung der Holzfaserung, also parallel zu den Seitenflanken der Bretter ausgerichtet sind und welche jeweils von einer Schar von anderen zueinander parallelen Nuten gekreuzt werden.
In einer weiters bevorzugten und häufig angewandten Ausführungsform gemäß An- spruch 3 ist vorgesehen, dass eine wie oben grundsätzlich beschriebene Bauplatte so ausgeführt ist, dass an die im Anspruch 1 genannte mindestens eine Schicht der Mittellage beidseits jeweils zumindest eine weitere Schicht flächig gebunden ist, - wobei in den weiteren Schichten die seitlich aneinander gebundenen, länglichen Bretter in einem zweiten spitzen Winkel (-ß, +ß) zu den Längs-Seitenflanken der Leichtbauplatte ausgerichtet sind und der zweite spitze Winkel (-ß) der Bretter der an die angrenzende Schicht der Mittellage gebundenen Schicht eine zur Größe des ersten Winkels (a) der Bretter dieser Schicht negative Größe hat und einen unterschiedlichen oder gleichen Winkelbetrag hat. Weiters ist es besonders vorteilhaft, wenn die neue Leichtbauplatte eine Mittellage mit drei Schichten umfasst.
Die Anordnung von einander kreuzenden Nuten auf beiden Seiten der jeweils die Schichten bildenden Bretter ist infolge des in diesen Nuten für die dort enthaltene fließfähige Luft auftretenden "Verwirr"-Effektes dafür gesorgt, dass es in keiner der Nuten zu einem wesentlichen und über längere Strecken aufrechterhaltenen Strömen der sich in den Nuten befindlichen Luft kommen kann, sodass auf ganz einfache Weise einerseits ein hoher Wärmedämmeffekt resultiert und andererseits infolge der Anordnung von Nuten, also letztlich Aushöhlungen eine Bauplatte geschaf- fen ist, welche sich durch wesentliche Minderung ihres Raumgewichts auszeichnet und darüber hinaus infolge des geringen Gewichts auch als damit erstellte Leichtbauplatte einfach und mit geringen Kraftaufwand, das heißt z.B. ohne besondere Hebewerkzeuge handhabbar ist. Ganz wesentlich bei dieser neuen Art von Leichtbauplatten ist, dass mit ihnen durch einfaches Aneinanderfügen letztlich wesentlich größere Dimensionen aufweisende Wand- und Deckenelemente erstellt werden können, die sich selbstverständlich ebenfalls durch hohe Leichtigkeit und gleichzeitig hohe Wärme- und Lärmdämmfestigkeit auszeichnen, sodass damit insbesondere Bauten für Weltgegenden mit ho- hen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht sowie Winter und Sommer, also in Gegenden mit schwierigen klimatologischen Bedingungen, erstellbar sind. Besonders bevorzugt ist es, insbesondere für die Erstellung von Bauten in Gebieten mit hoher Hitze- oder Kälteentwicklung, dass sie z.B. bei einer Mehrzahl von Schichten der Bauplatte eine entsprechende Mehrzahl von, gegebenenfalls jeweils über eine Zwischenschicht, flächig aneinander gebundenen Schichten mit seitlich aneinander gebundenen, kreuzweise genuteten Brettern gebildet ist, welche im Winkel zu den Seitenflanken der Leichtbauplatte ausgerichtet sind, wobei die Bretter von jeweils einander benachbarten bzw. einander zugeordneten Schichten zueinander achssymmetrisch windschief angeordnet sind, also beispielsweise positive und negative Winkel zu den Seitenflanken der Schichten aufweisen.
Als im Rahmen der Erfindung besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn dafür gesorgt ist, dass die einander kreuzenden Nuten jedes der Bretter der die Leichtbauplatte insgesamt bildenden Schichten - vorzugsweise rechteckigen Querschnitt aufweisend - voneinander gleich beabstandet und/oder untereinander gleich breit und entweder gleich oder unterschiedlich tief ausgebildet sind und jeweils untereinander gleich große parallelogrammflächige Inseln umschließen, wobei die von den Nuten insgesamt beanspruchten Flächen zu der Summe der Flächen der Inseln in einem Verhältnis von 1 zu 2 bis 2 zu 1 , insbesondere von 1 zu 1 ,50 bis zu 1 ,50 zu 1 , und vorzugsweise von 1 ,25 zu 1 bis 1 zu 1 ,25, vorliegen.
Die Bindung zwischen den Schichten wird vorzugsweise mit Klebeverbindungen zwischen den aneinander anliegenden Teilflächen der paralellogrammflächigen Inseln erzielt. Mit den oben angegebenen Verhältnissen zwischen den von den Nuten beanspruchten Flächen und der Summe der Flächen der Inseln ist gewährleistet, dass die aneinander anliegenden Teilflächen für die benötigte Bindung genügend gross sind. Weil die Klebeverbindungen auf die aneinander anliegenden Teilflächen beschränkt sind, kann durch die Leichtbauplatte ein guter Feuchtigkeitsaustausch gewährleistet werden. Es gibt nirgends eine als Feuchtigkeits-Barriere wirkende zu- sammenhängende Klebstoffschicht.
Insbesondere erhöhter Festigkeit erfreuen sich die erfindungsgemäßen Leichtbauplatten, bei welchen eine Schar von Nuten jeweils auf Hauptflächen jedes der seitlich aneinander gebundenen Bretter einzelner oder aller Schichten der Leichtbau- platte mit zueinander parallelen Nuten gebildet ist, welche eine mit dem Verlauf der Holzfasern der Bretter im Wesentlichen konforme Längserstreckung aufweisen, und welche "faserkonform" angeordnete Nuten von den Nuten der jeweils anderen Nutenschar im Winkel gekreuzt sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird bei mindestens einer Außen- fläche der Leichtbauplatte eine Schicht aus Brettern angeordnet, welche nur auf der gegen das Innere der Leichtbauplatte gerichteten Hauptfläche zumindest eine Schar von Nuten, vorzugsweise aber zwei im Winkel von 5° bis 100°, insbesondere 7 bis 20°, gekreuzten Scharen von Nuten, umfassen. Vorzugsweise weist eine Schar dieser Nuten eine mit dem Verlauf der Holzfasern der Bretter im Wesentli- chen konforme Längserstreckung auf. An ihrer gegen das Äußere der Leichtbauplatte gerichteten Hauptfläche umfassen die Bretter entlang beider langen Seitenlinien angefräste Randbereiche, bzw. Fasen. Wenn die Leichtbauplatte mit den Brettern mit den angefrästen Randbereichen bzw. Fasen nach aussen gerichtet als Wandelement eingesetzt wird, so verlaufen angefrästen Randbereiche bzw. Fasen als kleine Rinnen schräg nach unten und können so das auf das jeweilige Brett treffende Regenwasser kontrolliert zur Seite ableiten, was eine unterschiedliche Benetzung und damit einen unterschiedlichen Bewuchs bzw. eine unterschiedliche Verfärbung der oberen und unteren Bereiche einer Wand verhindert. Zu erhöhter Wärme- und Schalldämmfähigkeit trägt es, wie gefunden wurde, bei, wenn die seitlich aneinander gebundenen Bretter einzelner oder aller Schichten auf zumindest einer Hauptfläche jeweils eine Schar von zueinander und zu den Seitenflanken der Bretter parallelen Nuten mit unterschiedlichen, bei beidseitigen Nuten aufeinander abgestimmten, Tiefen aufweisen, wobei die Nutgründe derselben über die Breite jedes der Bretter im Wesentlichen kontinuierlich etwa wellenartig, bzw. entlang von Wellenlinien, angeordnet sind, und wobei diese unterschiedlich tiefen Nuten von den Nuten der anderen Schar gekreuzt sind.
Infolge dieser wellenartigen Anordnung der Nutgründe kann es vorkommen, dass an einzelnen Stellen die einander kreuzenden Nuten von der jeweils anderen Seite der Bretter erreicht werden, sodass an diesen Stellen von einer zur anderen Hauptfläche dieser Bretter Durchgängigkeit besteht. Der wesentliche Effekt der wellenartigen Anordnung der Nutgründe besteht darin, dass damit ein eventueller Verzug der einzelnen Bretter besonders gut verhinderbar ist. Wie schon eingangs kurz erwähnt, ist es insbesondere im Hinblick auf die Dämmfähigkeit der neuen Leichtbauplatten von besonderem Vorteil, wenn zumindest eine der beiden Außenflächen der mit den mit flächig aneinander gebundenen Brettern gebildeten Schichten gebildeten Leichtbauplatten jeweils eine, in den meisten Fäl- len wesentlich andere Dicke als die Bretter-Schichten aufweisende, Außenplatte, vorzugsweise aus einem natürlichen Dämmmaterial flächig gebunden ist.
Insbesondere im Hinblick auf Einfachheit, Schnelligkeit und Effektivität bei Errichtung und insbesondere auch auf Beständigkeit und Haltbarkeit der Bauten aus den vorgenannten mit Nut-Bretter-Schichten gebildeten erfindungsgemäßen Leichtbauplatten, z.B. im Fall ihre Einsatzes in Entwicklungsländern ist ein wesentlicher weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein plattenartiges Leichtbauelement, insbesondere ein Leicht-Wand- oder -Deckenelement und insbesondere ein mit einer Mehrzahl dieser Elemente gebildeter Hauskörper, welcher dadurch gekenn- zeichnet ist, dass es bzw. er mit einer Mehrzahl von - wie oben beschrieben - über ihre Seitenflanken mittels Anschluss-Nuten und -Federn formschlüssig aneinander gebundenen Leichtbauplatten gebildet ist, wobei diese Aneinanderbindung mittels zumindest eines, vorzugsweise jedoch mehrerer, z.B. voneinander beabstandet angeordneten, und gegebenenfalls einander kreuzenden, die den Hauskörper bilden- den Leichtbauelemente von Seitenwänden, Zwischenwänden, Bodenwand und/oder Decken- bzw. Dachflächen verbindenden und spannenden, in ihrer Spannkraft einstellbaren, um wenige, vorzugsweise bis maximal 8, Zentimeter dehnbaren Spannbandes bzw. Spannbänder bewerkstelligt ist. Was die Spannelemente selbst betrifft, so ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass dieselben mit einer starken, die beiden Bandenden miteinander verbindenden Feder ausgebildet sind, welche insbesondere bei Schwankungen, z.B. infolge von Erdbebenereignissen, dazu führen, dass der Hauskörper nicht beschädigt wird, da eine gewisse Nachgiebigkeit und gegenseitige Verschiebbarkeit der Wandelemente infolge der gezielt begrenzten Dehnfähigkeit der Spannbänder gegeben ist.
Dadurch, dass die Leichtbauplatten des Hauskörpers miteinander nicht verleimt sind und ihre gegenseitige Stabilität durch die Formschluss-Nuten und -Federn gesichert ist, ist im Falle der Notwendigkeit ein Abbau desselben ohne Zerstörung oder Beschädigung der Bauplatten ermöglicht und deren Zusammenbau ist dann an anderer Stelle, wo Notwendigkeit besteht, ohne Schwierigkeiten möglich. Ein ganz wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass alle für die Erstellung der Bretter und damit der Bauelemente notwendigen Hilfsmittel, wie Maschinen und die durchzuführenden Arbeitsschritte so einfach sind, dass sie von bloß kurz angelernten Arbeitskräften durchgeführt werden können und der maschinelle Aufwand auf ein Minimum reduziert ist.
Dies gilt in besonders hohem Maße für die Leicht-Bauplatte gemäß dem Anspruch 2, deren Bretter seitenflanken-parallele Nuten aufweisen.
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der Leichtbauplatte ist dadurch gekennzeichnet, dass
- I. die einzelnen Bretter oberflächlich geglättet bzw. gehobelt und an ihren beiden Seitenflanken mit formschlüssig kooperierbaren Nuten und Federn versehen wer- den, dass dann
- IIa. eine Schar von seitlich aneinander liegenden, schräg in einem positiven Winkel zur Längsausrichtung einer Zuführungsbahn ausgerichteten, jeweils mit den Seitenflanken-Formschlusselementen versehenen Brettern kontinuierlich durch eine Nutenfräseinrichtung mit zwei, vorzugsweise gleichzeitig, in beide Hauptflächen der Bretter zueinander parallele, schräge Nuten schneidenden Fräswalzen geführt wird, dass
- IIb. die auf diese Weise beidseitig mit Scharen von zueinander parallelen schrägen Nuten versehenen Bretter danach durch dieselbe oder eine andere Zuführungsbahn ebenfalls seitlich aneinander liegend, allerdings in einem ebenso gro- ßen, jedoch negativen bzw. umgekehrten Winkel wieder zwischen zwei - beidseitig Scharen von die zuerst geschnittenen Nuten kreuzenden, zueinander parallelen, anders schrägen Nuten schneidenden Nuten-Fräswalzen hindurch geführt werden, dass
- III. die auf diese Weise beidseitig mit einander kreuzenden Nuten versehenen Bretter nach, beispielsweise punktweisem, Auftrag eines Klebers in ihre seitlichen
Nuten und/oder auf ihre Federn miteinander zu einer Schicht mit Scharen von positiv oder negativ schräg im Winkel zu ihrer Fortbewegungsrichtung in den Zufüh- rungsbahn(en) angeordneten Brettern seitlich aneinander gebunden werden, dass
- IV. danach z.B. in einer breiteren Führungsbahn eine geradlinige beidseitige Längsbeschneidung der Schichtränder und eine Ablängung zu den die gewünschte längs-rechteckige Grundform der Leichtbauplatte aufweisende Formen besitzenden, einzelnen Schichten erfolgt, wonach
- V. jeweils auf eine der Hauptflächen der aneinander zu bindenden Schichten ein Polymerkleber und auf deren jeweils andere Hauptfläche ein Polymerhärter aufge- tragen wird, und danach
- VI. die Schichten in einer der in den Ansprüchen 1 bis 9 beschriebenen spezifischen Anordnungen, selbst insbesondere Anschluss-Nuten und -Federn ausbildend, entweder kongruent, oder vorzugsweise jeweils zumindest seitlich gegeneinander parallel verschoben, flächig aufeinander geschichtet und durch Druckausübung, beispielsweise
mittels (Hochdruck)-Presseinrichtung, unter Ausbildung der neuen Leichtbauplatte miteinander flächig verklebend verpresst werden.
Besonders bevorzugt ist eine wesentlich vereinfachte Ausführungsform des neuen Herstellungsverfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
- I. die für die Herstellung der Schichten vorgesehenen Bretter parallel zur Richtung einer Zuführungsbahn durch diese Zuführungsbahn geführt, in einem einzigen Arbeitsgang oberflächengeglättet, insbesondere gehobelt, in ihre Seitenflanken jeweils formschlüssig kooperierbare Formschlusselemente, nämlich Feder und Nut, eingearbeitet und in ihre beidseitigen bzw. beiden Hauptflächen jeweils eine Schar von zueinander parallelen, zu den Seitenflanken der Bretter ebenfalls parallel verlaufenden, bzw. dem Holzfaserverlauf in den Brettern entsprechend verlaufenden, gegebenenfalls mit einem etwa wellenartigen Verlauf über die Breite der Bretter unterschiedliche Nuttiefen aufweisenden, Nuten 3, eingearbeitet bzw. eingefräst wer- den,
- II. in die auf diese Weise beidseitig mit Scharen von brettseitenflanken-parallelen Nuten versehenen Bretter danach im Winkel schräge Enden geschnitten werden und die so schräg gekappte Enden aufweisenden, beidseitig genuteten Bretter im selben Winkel, seitlich aneinander liegend über eine weitere Zuführungsbahn im (genannten) Winkel zwischen zwei, die brettseitenflanken-parallelen Nuten im Winkel kreuzende Nuten schneidenden, beidseitig angeordneten Nuten-Fräswalzen hindurchgeführt werden,
- III. die auf diese Weise beidseitig mit einander kreuzenden Nuten versehenen Bretter nach, beispielsweise punktweisem, Auftrag eines Klebers in ihre seitlichen Nuten und/oder auf ihre Federn miteinander zu Schichten mit Scharen von schräg im Winkel zu ihrer Fortbewegungsrichtung in den Zuführungsbahn(en) angeordneten Brettern seitlich aneinander gebunden werden, dass nach
- Ablängung der einzelnen zu den die gewünschte längs-rechteckige Grundform der Leichtbauplatte aufweisende Formen besitzenden, Schichten erfolgt, wonach - IV. jeweils auf eine der Hauptflächen der aneinander zu bindenden Schichten ein Polymerkleber und auf deren jeweils andere Hauptfläche ein Polymerhärter aufgetragen wird, und danach
- V. die Schichten in einer der in den Ansprüchen 1 bis 9 beschriebenen spezifischen Anordnungen, insbesondere selbst Anschluss-Nuten und -Federn ausbildend, entweder kongruent, oder vorzugsweise jeweils zumindest seitlich gegeneinander parallel verschoben, flächig aufeinander geschichtet und durch Druckausübung, beispielsweise
mittels (Hochdruck)-Presseinrichtung, unter Ausbildung der neuen Leichtbauplatte miteinander flächig verklebend verpresst werden.
Was das neue Herstellungsverfahren sowie die, vorzugsweise auf diese Weise, hergestellten Leichtbauplatten betrifft, so kann die Herstellung direkt vor Ort, also z.B. jeweils in einem Katastrophen- oder Erdbebengebiet, ohne viel Aufwand mit bloß kurz angelernten Kräften ohne Notwendigkeit von Fachkräften durchgeführt werden, was sich insbesondere für den Einsatz in Ländern mit geringen Ressourcen und insbesondere mit erhöhter oder hoher Gefährdung durch Naturereignisse besonders günstig auswirkt.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen die
Fig. 1 in Explosionsdarstellung vier Schichten von seitlich aneinander liegenden Brettern mit beidseitig angeordneten, einander kreuzenden Nuten, die
Fig. 2 in einer Detaildarstellung eines der die neuen Leichtbauplatten bildenden Bretter, die
Fig. 3 den Schnitt durch eine speziell gestaltete Bauplatte mit auf einer ihrer beiden Hauptflächen befindlichen Nuten mit unterschiedlichen Tiefen von deren Nutgründen, die
Fig. 3a den Schnitt durch ein anders gestaltetes Brett, die Fig. 4 einen Teil einer erfindungsgemäßen, mit vier Schichten von aneinander liegenden Brettern gebildeten Leichtbauplatte, wobei dort die Nuten und Federn für deren Zusammenbau mit weiteren Leichtbauplatten gezeigt sind, die
Fig. 5 schematisch den Zusammenbau der erfindungsgemäßen Leichtbauplatten zu einem Hauskörper und den Zusammenhalt derselben bzw. desselben mittels eines erfindungsgemäß einzusetzenden Spannbandes, die
Fig. 5a schematisch die "Umgürtung" eines Hauses mit mehreren Spannbändern, die
Fig. 6 schematisch ein neues und an sich relativ einfaches Verfahren zur Herstel- lung der genuteten Bretter und der daraus gebildeten neuen Leichtbauplatten gemäß der Erfindung, die
Fig. 7 eine vergleichsweise noch einfachere, bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, die
Fig. 8 eine mögliche, konkret bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgesehenen Spannbandes, die
Fig. 9 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Schicht mit vorstehenden Stegen in der Form von Parallelogrammflächen zwischen zwei Scharen von Nuten, die
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Leimflächen zwischen den aneinander anliegenden Stegen von zwei verbundnen Schichten gemäss Fig. 9, die
Fig. 1 1 a bis 1 1 e perspektivische Darstellungen von Schichten einer Leichtbauplatte und die
Fig. 12 und 13 perspektivische Darstellungen von Leichtbauplatten mit drei bzw. fünf Schichten gemäss Fig. 11 a bis 1 1 e
Die Fig. 1 zeigt in Explosionsdarstellung vier Schichten 01 , 02, 03, und 04 einer erfindungsgemäßen Bauplatte 100, wobei diese Schichten mit Brettern 2 gebildet sind, welche schräg zu den Seitenflanken bzw. Seitenrändern der genannten
Schichten bzw. der Bauplatte 100 angeordnet sind und beidseitig mit einander kreuzenden Nuten 3, 3' versehen sind.
Jeweils zwei zueinander gehörende und dadurch gegen Verzug gesicherte Schichten 01 , 02 sowie 03 und 04 der neuen Bauplatte 100 sind mit Brettern 2 gebildet, welche schräg zu den Seitenrändern der Schichten ausgerichtet sind, wobei jedoch die Bretter der jeweils zueinander gehörenden Schichten 01 , 02 sowie 03, 04 zueinander um eine Achse A1 um 180° verdreht windschief zueinander angeordnet sind, also die Bretter der Schicht 01 in Winkeln +a und die Bretter 2 der Schicht 02 in Winkeln von -a zu deren Seitenränder bzw. -flanken 200, 200' ausgerichtet sind, und die Bretter 2 der Schicht 03 mit einem negativen Winkel -ß und die Bretter 2 der Schicht 04 mit einem positiven Winkel +ß zu den jeweiligen Seitenrändern der ge- nannten Schichten ausgerichtet sind.
Die beiden Hauptflächen der genannten Schichten und ihrer Bretter 2 haben die Bezugszeichen 205 und 205' und insgesamt kann z. B. die in Fig. 1 gezeigte Anordnung von vier Schichten eine erfindungsgemäße Leicht-Bauplatte 100 bilden, wobei hier die beiden Schichten 01 und 02 eine Mittellage MI bilden und es weiters vorgesehen sein kann, dass zwischen diesen beiden Schichten 01 und 02 eine Zwischenschicht 001 , z. B. aus Kork, angeordnet ist und wobei weiters selbstverständlich auch zwischen den Schichten 03 und 01 sowie zwischen 02 und 04 eine derartige Zwischenschicht angeordnet sein kann und weiters selbstverständlich außen- seitig also an die vordere Außenfläche 205 der Bauplatte 03 und an die hintere Außenfläche 205' der Bauplatte 04 jeweils eine weitere (Außen-)Schicht, z.B. zum Auftragen eines Putzes, oder ebenfalls eine Dämmschicht, z.B. aus Kork, angeordnet sein kann. Selbstverständlich kann jede andere Anordnung und Zahl von Schichten der neuen Leichtbauplatte vorgesehen sein, wenn nur darauf geachtet wird, dass jeweils miteinander korrespondierende Schichten im jeweils gleichen positiven und negativen Winkel windschief zueinander angeordnete Scharen von Brettern aufweisen. Die Fig. 2 zeigt - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - eines der in der neuen Leichtbauplatte 100 eingesetzten Bretter 2, die in Scharen nebeneinander jeweils eine der Schichten 01 bis 04 bilden. Sie zeigt, wie jeweils die Sei- tenflankenflächen 200, 200' der Bretter 2 mit hier einer rechten-dreieckigen Nut 202 und einer linken, formschlüssig in diese Nut 202 passenden Feder 202' ausgestattet ist, wobei beide Brettseiten 205 205' mit jeweils einander kreuzenden Nuten 3 3' versehen sind.
Die Nuten 3, 3' haben bevorzugt rechteckige Querschnittsform und bilden zwischen einander jeweils parallelogrammartige bzw. rhombische Inseln 30 mit dem Nutkreu- zungswinkel entsprechenden, spitzen Winkeln γ. An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass selbstverständlich die Bretter 2 nicht nur entlang ihrer Seitenflanken 200, 200' formschlüssige Nuten und Federn 202, 202' aufweisen können, sondern jeweils auch an ihren kurzen, nicht näher bezeichneten Endflanken.
Die Fig. 3 zeigt - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - den Querschnitt durch eines der insgesamt die Schichten 01 bis 04 bildenden Bretter 2, wobei hier die rechteckigen Querschnitt aufweisenden Nuten 3, 3' sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Brettes 2 gezeigt sind. Die auf der Unterseite 205' angeordneten Nuten 3 oder 3' sind als eine Schar von zu den Längsseitenflanken parallelen und zueinander parallel ausgerichteten Nuten ausgebildet und sie werden durch jeweils eine weitere Schar von - nicht gezeigten - Nuten gekreuzt. Die Nuten 3 oder 3' der Unterseite 205' weisen untereinander verschiedene Tiefen tn auf, wobei diese Nutgründe kontinuierlich wellenförmig unterschiedlich tief quer über das Brett 2 ausgebildet sind. Die Fig. 3a zeigt - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - eine bevorzugte Ausbildung von zueinander und zu den Seitenflanken 200, 200' der Bretter 2 der Schichten 01 bis 04 in deren beide Hauptflächen 205, 205' eingeschnittenen Nuten 3, wobei die Nuttiefen tn der oberen und der unteren Nuten aufeinander abgestimmt, über die Breite des Brettes 2 wellenartig unterschiedlich sind. Diese Scharen von brettseitenflanken-parallelen Nuten 3 werden von - nicht gezeigten - Scharen von auf jeder der Seite 205, 205' angeordneten, zueinander parallelen Nuten, 3' im Winkel kreuzweise geschnitten, wobei diese schrägen Nuten 3' auf beiden Seiten 205, 205' des Brettes 2 ebenfalls zueinander parallel verlaufen. Die Fig. 4 zeigt - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - den oberen Bereich einer erfindungsgemäßen Leichtbauplatte 100 mit insgesamt vier flächig aneinandergebunden Schichten 01 bis 04, welche - wie bei einer der Schichten angedeutet - mit schräg ausgerichteten, seitlich aneinander gebundenen Brettern 2 gebildet sind, wobei diese Bretter 2 beidseitig die einander kreuzenden Nuten 3 3' aufweisen. Die Schichten 01 bis 04 sind gegeneinander seitlich verschoben angeordnet und bilden auf diese einfache Weise zumindest eine Anschließungs-Nut 102, und -Feder 102' usw. , wodurch diese Schichten und damit die Bauplatte 100 über diese Formschluss-Nut- und -Federverbindungen äußerst stabil mit den zwei nächsten, beidseitig seitlich anschließenden gleichen Bauplatten 100 verbindbar bzw. verbunden sind, ohne dass eine seitliche Verklebung derselben miteinander notwendig ist oder angestrebt wird. Die Fig. 5 zeigt - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - einen Teil eines Baukörpers 10, welcher aus den miteinander formschlüssig aneinander geschlossenen länglichen Leichtbauplatten 100 gebildet ist, welche mit Scharen von schräg in ihrer Erstreckung angeordneten Brettern 2 gebildet sind, und wobei diese Bretter beidseitig einander kreuzende Nuten 3, 3' aufweisen. Gebunden wird der Baukörper 10 - hier in etwa quadratisch viereckiger Form - nicht durch seitliche Klebung der Bauplatten 100 aneinander, sondern durch hier nur ein, rund um den Baukörper 10 gelegtes, gezielt mit Spannkraft beaufschlagtes Spannband 150, wel- ches seinerseits mit einer Feder seinem Verlauf ausgestattet ist die dafür sorgt, dass eine gewisse Verschiebung, z.B. bedingt durch ein Wachsen oder Schrumpfen des Holzes infolge wechselnder Feuchtigkeit oder - im Fall von Erdstößen - eine gewisse leichte Verschiebung der Bauplatten 100 gegeneinander stattfinden kann, ohne dass dadurch der Baukörper 10 insgesamt gestört oder gar zerstört wird.
Die Fig. 5a zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Verspannung eines Hauses mit Satteldach, wobei drei Spannbänder 150, z.B. vertikal über die Bodenplatte 81 , zwei einander gegenüberliegende Seitenwandelemente 82 und die beiden Dachflächenelemente 83 gelegt und gespannt sind und zwei Spannbänder 150 die Seiten- wände halten, wobei für jeden der einzelnen, über Kanten gelegten Spannbandabschnitte jeweils für jedes der ebenen Elemente des Hauses ein, je nach zu erwartenden Belastungen, z.B. im Falle von Bebenereignissen, individuell spannungseinstellbares Spannelement 9 vorgesehen ist. In der Fig. 6 ist - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - ein einfaches und vor Ort an sich problemlos durchführbares Verfahren zur Herstellung der oben im Einzelnen beschriebenen Leichtbauplatte 100 dargestellt, wobei vorgesehen ist, dass in einem Schritt IIa eine Schar von seitlich aneinander liegenden, schräg in einem positiven Winkel zur Längsausrichtung einer Zuführungsbahn (6) ausgebildeten, in einem Schritt I vorher beidseitig seitlich jeweils mit Formschluss- Nut-Feder versehenen Brettern (2) kontinuierlich durch eine Nutenfräseinrichtung (61 ) mit zwei, vorzugsweise gleichzeitig, in beide Hauptflächen (205, 205') der Bretter (2) zueinander parallele Nuten (3) schneidenden Fräswalzen (62, 62') geführt wird, dass in einem weiteren Schritt
- IIb. die auf diese Weise beidseitig mit Scharen von einander kreuzenden zueinander parallelen Nuten (3) versehenen Bretter (2) danach durch dieselbe oder eine andere Zuführungsbahn (6') ebenfalls seitlich aneinander liegend, allerdings in einem ebenso großen, negativen bzw. umgekehrten Winkel wieder zwischen zwei - beidseitig Scharen von die zuerst geschnittenen Nuten (3) kreuzenden, zueinander parallelen Nuten (3') schneidenden Nuten-Fräswalzen (62, 62') hindurch geführt werden, dass in einem Schritt
- III. die auf diese Weise beidseitig mit einander kreuzenden Nuten (3, 3') versehenen Bretter (2) nach, beispielsweise punktweisem, Auftrag eines Klebers (K) in ihre seitlichen Nuten (202) und/oder auf ihre Federn (202') miteinander zu einer Schicht (04, 02, 01 , 03) mit Scharen von positiv oder negativ schräg im Winkel zur Fortbe- wegungsrichtung in der (den) Zuführungsbahn(en) (6,6') angeordneten Brettern (2) seitlich miteinander verbunden werden, dass danach in einem weiteren Schritt
- IV. , z.B. in einer breiteren Führungsbahn (60), eine, vorzugsweise geradlinige beidseitige Längsbeschneidung (7) der Schichtränder und eine Ablängung (7') zu den die gewünschte längs-rechteckige Grundform der Leichtbauplatte (100) aufwei- sende Formen besitzenden, einzelnen Schichten (01 bis 04) erfolgt, wonach im Schritt
- V. jeweils auf eine der Hauptflächen (205, 205') jeder der Schichten (01 bis 04) ein Polymerkleber (Pk) und auf deren jeweils andere Hauptfläche (205', 205) ein Polymerhärter (Ph) aufgetragen wird, und dass danach
- VI. die Schichten (01 bis 04) in einer der in den Ansprüchen 1 bis 7 beschriebenen Anordnungen, insbesondere Anschluss-Nuten und -Federn ausbildend, entweder kongruent oder, wie hier gezeigt, vorzugsweise jeweils zumindest seitlich gegeneinander parallel verschoben, flächig aufeinander geschichtet und durch Druckausübung (P), beispielsweise
mittels (Hochdruck)-Presseinrichtung, unter Ausbildung der neuen Leichtbauplatte (100) miteinander flächig verklebend verpresst werden.
Die Fig. 7 zeigt - bei sonst gleich bleibenden Bezugszeichenbedeutungen - schematisch die im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte, Arbeitsaufwand, Arbeits- schritte und Ausrüstung sparende Verfahrensvariante für die Herstellung der ebenfalls besonders bevorzugten neuen Leichtbauelemente 100, wie sie im Anspruch 2 geoffenbart sind, wobei vorgesehen ist, dass
- I. die für die Herstellung der Schichten (01 , 02, 03, 04) vorgesehenen Bretter (2), parallel zur Richtung einer Zuführungsbahn (6) durch diese Zuführungsbahn (6) ge- führt, in einem einzigen Arbeitsgang oberflächengeglättet, insbesondere gehobelt, in ihre Seitenflanken jeweils formschlüssig kooperierbare Formschlusselemente, nämlich Feder (202') und Nut, (202) eingearbeitet und in ihre beidseitigen bzw. beiden Hauptflächen (205, 205') jeweils eine Schar von zueinander parallelen und zu den Seitenflanken (200, 200') der Bretter (2) ebenfalls parallel verlaufende, bzw. dem Holzfaserverlauf (vf) in den Brettern (2) entsprechend verlaufende, Nuten (3), bzw. gegebenenfalls mit einem etwa wellenartigen Verlauf über die Breite der Bretter (2) unterschiedliche Nuttiefen (tn) aufweisende Nuten 3, eingearbeitet bzw.
eingefräst werden,
- II. in die auf diese Weise beidseitig mit Scharen von brettseitenflanken-parallelen Nuten (3) versehenen Bretter (2) danach im Winkel schräge Enden geschnitten werden und diese, schräg gekappte Enden aufweisenden, beidseitig genuteten (3) Bretter (2) im selben Winkel, seitlich aneinander liegend über eine weitere Zuführungsbahn (6') im (genannten) Winkel (a) zwischen zwei, die brettseitenflanken- parallelen Nuten (3) im Winkel kreuzende Nuten (3') schneidenden, beidseitig angeordneten Nuten-Fräswalzen (62, 62') hindurchgeführt werden,
- III. die auf diese Weise beidseitig mit einander kreuzenden Nuten (3, 3') versehenen Bretter (2) nach, beispielsweise punktweisem, Auftrag eines Klebers (K) in ihre seitlichen Nuten (202) und/oder auf ihre Federn (202') miteinander einer Schichten (01 , 02; 01 , 02) mit Scharen von schräg im Winkel zu ihrer Fortbewegungsrichtung in den Zuführungsbahn(en) angeordneten Brettern (2) seitlich aneinander gebunden werden, dass nachher
- IV. jeweils auf eine der Hauptflächen (205, 205') der aneinander zu bindenden Schichten ein Polymerkleber und auf deren jeweils andere Hauptfläche (205', 205) ein Polymerhärter aufgetragen wird, und danach
- V. die Schichten (01 bis 04) in einer der in den Ansprüchen 1 bis 9 beschriebenen spezifischen Anordnungen, insbesondere Anschluss-Nuten (102) und -Federn (102') ausbildend, entweder kongruent, oder vorzugsweise jeweils zumindest seitlich gegeneinander parallel verschoben, flächig aufeinander geschichtet und durch Druckausübung (P), beispielsweise
mittels (Hochdruck)-Presseinrichtung, unter Ausbildung der neuen Leichtbauplatte (100) miteinander flächig verklebend verpresst werden.
Die Fig. 8 zeigt eine der Möglichkeiten für die Bauweise der Spannelemente 9 der Spannbänder 150 mit deren Hilfe die Zugkraft, der um einen Baukörper 10 über dessen Kanten und Flächen zu spannenden Spannbänder 150, individuell einstell- bar ist: An die beiden Enden der einzelnen Abschnitte des Spannbandes 150 ist jeweils extrem jeweils ein Federgehäuse 90 gebunden, z.B. durch Nietung oder Schweißung. Zwischen den Gehäusen 90 ist jeweils eine mit einem Bolzen 94 mit Rechtsgewinde und mit einem Bolzen 94' mit Linksgewinde versehene, mit denselben einstückige Mittelmutter 95 angeordnet, und jeweils die Spannbolzen 94,94' sind in den beiden mit dem Gehäuse 90 verbundenen Spannmuttern 92 mit Rechts- und Linksgewinde 941 , 942 schraubdrehbar und so können die im Federgehäuse 90 befindlichen Federn 93 das Spannband (150) mehr oder weniger spannen. Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt aus einer Schicht 01 der Mittellage MI, wobei Abschnitte von zwei Brettern 2 an Seitenflanken 200, 200' formschlüssig mit Nut 202 und Feder 202' verbunden sind. Die Bretter 2 dieser Schicht 01 sind in beiden Hauptflächen 205 (205') je mit einer ersten und einer zweiten Schar von einander in Winkeln γ kreuzenden Nuten 3, 3' versehen, wobei die Nuten jeder Schar zueinander jeweils parallel verlaufen und vorzugsweise die Abstände und Breiten der Nuten für jede Schar je einen im Wesentlichen konstanten Wert aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Schar von Nuten 3 parallel zu den Seitenflanken 200, 200' der Bretter 2 ausgerichtet. Der Winkeln γ entspricht somit einem Winkel zwischen den Seitenflanken 200, 200' und der Ausrichtung der zweiten Schar von Nu- ten 3'. In der dargestellten Ausführungsform ist der Winkel γ=10°.
Zwischen den Nuten 3, 3' sind Inseln 30 mit parallelogrammförmigen Oberflächen ausgebildet. Die Grösse und insbesondere die Länge dieser Inseln 30 hängt vom Abstand zwischen benachbarten Nuten 3, 3' jeder der beiden Scharen sowie vom Winkel γ zwischen den Ausrichtungen der beiden Scharen von Nuten 3, 3' ab. Mit einem von 90° abnehmendem Winkel γ nimmt die Länge der Inseln 30 zu, wobei der Winkel zwischen der Ausrichtung der grössten Länge der Inseln und den Seitenflanken 200, 200' abnimmt. Bei kleinen Winkeln γ, beispielsweise bei 10°, erscheinen die Inseln als Stegabschnitte, die sich annähernd in Richtung der Seitenflanken 200, 200' erstrecken. Bei vorgegebenen Nutabständen kann eine gewünschte Länge der Stegabschnitte durch die Wahl des Winkels γ eingestellt werden.
Wenn der Winkel γ gegen 90° geht, so werden die Inseln rechteckförmig und die Länge und die Breite entsprechen den Abständen zwischen den Nuten je einer der Scharen. Wenn der Winkel γ von 90° gegen 100° verändert wird, so gehen die
Rechtecke wieder in leicht länglich erscheinende Parallelogramme über, wobei sie gegenüber den Parallelogrammen bei Winkeln γ unter 90° spiegelbildlich ausgebildet sind.
Fig. 10 zeigt schwarz eingefärbte verbindende Klebflächen bzw. Klebeverbindungen 30a die entstehen, wenn die Oberflächen von zwei Schichten 01 , 02 gemäß Fig. 9 mit einer vorgegebenen, relativen Ausrichtung zueinander mit Klebstoff verbunden werden, wobei die Klebeverbindungen 30a nur dort eingezeichnet sind, wo Bereiche von Inseln 30 der beiden Schichten 01 , 02 miteinander über die Klebflächen in Kontakt sind. Die zweite Schicht 02 ist gegen die erste Schicht 01 um einen Winkel 2a gedreht, entsprechend liegt zwischen den Seitenflanken 202 der ersten Schicht 01 und den Seitenflanken 202 der zweiten Schicht 02 auch der Winkel 2a. Die im Winkel 2a eingezeichnete Winkelhalbierende entspricht der Achse A1 , die parallel zu den Längsseitenflanken der Leichtbauplatte verläuft. Entsprechend sind die Bretter 2 der ersten und der zweiten Schicht 01 , 02 im ersten spitzen Winkel -a bzw. + zur Achse A1 , bzw. zu den Längsseitenflanken der Leichtbauplatte, ausgerichtet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Betrag des Winkels a=52° und somit liegt der Winkel zwischen den Brettern 2 beider Schichten 01 , 02 bei 104°.
Die Klebeverbindungen 30a sind eng begrenzte Bereiche der gegeneinander vor- stehenden Inseln 30. Zwischen den Richtungen der grössten Längen der Inseln 30 beider Schichten 01 , 02 liegt in der dargestellten Ausführungsform ein Winkel von 1 14°. Wenn die kreuzenden Nuten 3' der ersten und der zweiten Schicht je entgegen gesetzt, also einmal mit γ=-10° und einmal mit γ=+10° zu den entsprechenden Seitenflanken 200, 200' ausgerichtet würden, so wäre zwischen den Richtungen der grössten Längen der Inseln 30 beider Schichten 01 , 02 ein Winkel von 84°. Die Richtungen der grössten Längen der Inseln 30 beider Schichten 01 , 02 können so gewählt werden, dass sie im Wesentlichen senkrecht bzw. quer zueinander verlaufen. Bei der gewählten Länge überspannen die Inseln 30 der ersten Schicht 01 im Wesentlichen acht Inseln 30 der zweiten Schicht 02. Durch die Klebeverbindungen 30a bilden die Inseln beider Schichten 01 , 02 zusammen eine Art Verbindungsgitter, dessen Verbindungslängen über die Länge der Inseln 30 gewählt werden kann.
Rund um die eng begrenzten Klebeverbindungen 30a bei den kurzen Inseln 30 bzw. Stegen gibt es die von den Nuten 3, 3' gebildeten Hohlräume. Wenn Biegekräfte auf die Leichtbauplatte einwirken, so führen diese beim Überschreiten einer Elastizitätsgrenze nicht zum plötzlichen Brechen der Leichtbauplatte, sondern lokal werden verbundene Inseln 30 in die verdichtbaren Hohlräume der Nuten 3, 3' umgeformt. Diese kleinen inneren Umformungen und Brüche bzw. Verschränkungen können sehr viel Energie aufnehmen, ohne dass die Leichtbauplatte bricht. Darum hat die Leichtbauplatte auch nach einer hohen Aufnahme von Verformungsenergie und ei- ner damit einhergehenden großen Durchbiegung immer noch eine hohe verbleibende Biegefestigkeit. Die erwähnte Gitterstruktur kann über die Winkel γ, α und die Nutabstände so gewählt werden, dass sie in alle Richtungen ein ähnliches Elastizi- täts-, Stabilitäts- und Verformungsverhalten gewährleistet. Die Fig. 1 1 a bis 1 1 e zeigen Bretter 2 für drei bzw. fünf Schichten einer Leichtbauplatte 100 gemäß Fig. 12 bzw. 13. Alle Bretter 2 umfassen eine Nut 202 und eine Feder 202' an den entsprechenden Seitenflanken und somit für alle Schichten der Leichtbauplatte 100. Die Bretter 2 aneinander anschließender Schichten sind jeweils im Winkel 2a zueinander ausgerichtet.
Fig. 1 1 a und 1 1 e zeigen je ein Brett 2 für je eine Außenfläche der Leichtbauplatte 100, wobei diese Bretter 2 nur auf der gegen das Innere der Leichtbauplatte 100 gerichteten Hauptfläche zwei einander kreuzende Scharen von Nuten 3, 3' umfassen. Eine Schar der Nuten 3 hat eine mit dem Verlauf der Holzfasern, bzw. den Sei- tenflanken der Bretter 2 im Wesentlichen konforme Längserstreckung. An ihrer gegen das Äußere der Leichtbauplatte 100 gerichteten Hauptfläche weisen diese Bretter 2 entlang beider langen Seitenlinien angefräste Randbereiche bzw. Fasen 2a auf. Fig. 1 1 b bis 1 1 d zeigen je ein Brett 2 für je eine Schicht der Mittellage MI einer Leichtbauplatte 100. Diese Bretter 2 umfassen an beiden Hauptflächen je zwei einander kreuzende Scharen von Nuten 3, 3'. Je eine Schar der Nuten 3 hat eine mit dem Verlauf der Holzfasern, bzw. den Seitenflanken der Bretter 2 im Wesentlichen konforme Längserstreckung.
Die Leichtbauplatte 100 gemäß Fig. 12 ist aus drei und jene gemäss Fig. 13 aus fünf Schichten mit den oben beschriebenen Brettern 2 aufgebaut. Entsprechend umfasst die Mittellage MI der Leichtbauplatte gemäss Fig. 12 nur eine Schicht und jene gemäss Fig. 13 drei Schichten. Die Fasen 2a verlaufen als kleine Rinnen schief zu den Längsseitenflanken der Leichtbauelemente.

Claims

Patentansprüche
Leichtbauplatte (100) mit rechteckiger Grundform und flächig aneinander gebundenen Schichten (01 , 02, 03, 04 ...), welche je aus Scharen (20) von Brettern (2) gebildet sind, wobei die Bretter (2) jeder Schicht (01 , 02, 03, 04 ...) an ihren Seitenflanken seitlich aneinander gebunden sind und an mindestens einer Hauptfläche (205, 205') jeweils eine Schar von zueinander parallelen Nuten aufweisen, die Bretter einer ersten und einer zweiten Schicht (01 , 02) im ersten spitzen Winkel (+α, -a) von 25 bis 60° zu den Längsseitenflanken (200, 200') der Leichtbauplatte (100) ausgerichteten sind, die Bretter (2) der ersten Schicht (01) zu den Brettern (2) der zweiten Schicht (02) in einem Winkel (2a) zueinander ausgerichtet sind und die Leichtbauplatte (100) zumindest an zwei zueinander parallelen Längsseitenflanken (101 , 101') jeweils zumindest eine Anschlie- ßungs-Nut (102) und eine mit ihr formschluss-kooperierfähige Anschließungs-Feder (102') für einen beidseitigen formschlüssigen Anschluss von gleich gearteten Leichtbauplatten (100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bretter zumindest einer Schicht an ihren Seitenflanken über Nut (202) und Feder (202') formschlüssig seitlich aneinander gebunden sind und die Bretter (2) zumindest einer in einer Mittellage (MI) angeordneten Schicht (01 , 02) beidseitig (205, 205') bzw. in beiden Hauptflächen (205, 205') je mit einer ersten und einer zweiten Schar von einander in Winkeln (γ) von 5 bis 100° kreuzenden Nuten (3, 3') versehen sind, wobei die Nuten jeder Schar zueinander jeweils parallel verlaufen.
Leichtbauplatte (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Schicht (01 , 02) der Mittellage (MI) jeweils eine Schar von Nuten (3 oder 3') auf jeder der beiden Brettseiten (205, 205') zu den beiden Seitenflanken (200, 200') der Bretter
(2) parallele bzw. im wesentlichen dem Holzfaserverlauf folgende Längsstreckung aufweisen und diese Schar von parallelen Nuten (3, 3') in einem Winkel von 5 bis 50°, insbesondere von 5 bis 35°, von jeweils einer Schar von weiteren parallelen Nuten (3,
3') gekreuzt werden, wobei die weiteren Nuten (3' oder 3) auf den beiden Brettseiten (205; 205') zueinander parallel verlaufen.
Leichtbauplatte (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die mindestens eine Schicht (01 , 02) der Mittellage (MI) beidseits jeweils zumindest eine weitere Schicht (03, 04) flächig gebunden ist, wobei in den weiteren Schichten (03, 04) die seitlich aneinander gebundenen, länglichen Bretter (2) in einem zweiten spitzen Winkel (-ß, +ß) zu den Längs-Seitenflanken (200, 200') der Leichtbauplatte (100) ausgerichtet sind und der zweite spitze Winkel (- ß) der Bretter (2) der an die angrenzende Schicht (01 ) der Mittellage (MI) gebundenen Schicht (03) eine zur Größe des ersten Winkels (a) der Bretter (2) dieser Schicht (01 ) negative Größe hat und einen unterschiedlichen oder gleichen Winkelbetrag hat.
4. Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtbauplatte (100) eine Mittellage mit drei Schichten (01 , 02, 03) umfasst.
5. Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Schichten (01 , 02, 03, 04 ...) über eine Zwischenschicht (001 ) flächig aneinander gebunden sind.
6. Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einander kreuzenden Nuten (3, 3') der Bretter (2) voneinander gleich beabstandet und/oder gleich breit sind und jeweils gleich große
parallelogrammflächige Inseln (30) umschließen, wobei die von den Nuten (3) insgesamt beanspruchten Flächen zu der Summe der Flächen der Inseln (30) in einem Verhältnis von 1 zu 2 bis 2 zu 1 , vorzugsweise von 1.25 zu 1 bis 1 zu 1 .25, vorliegen und die Nuten insbesondere einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und gleich oder gegebenenfalls unterschiedlich tief ausgebildet sind.
7. Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer Außenfläche der Leichtbauplatte eine Schicht aus Brettern (2) angeordnet ist, welche nur auf der gegen das Innere der Leichtbauplatte (100) gerichteten Hauptfläche (205 oder 205') zumindest eine Schar, vorzugsweise aber zwei einander in Winkeln (γ) von 5 bis 100° kreuzen- den Scharen, von Nuten (3, 3') umfassen, wobei vorzugsweise diese Nuten (3) eine mit dem Verlauf der Holzfasern (vf) der Bretter (2) im Wesentlichen konforme Längserstreckung aufweisen und insbesondere die Bretter (2) an ihrer gegen das Äußere der Leichtbauplatte (100) gerichteten Hauptfläche (205, 205') entlang beider langen Seitenlinien angefräste Randbereiche bzw. Fasen umfas- sen.
8. Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlich aneinander gebundenen Bretter (2) zumindest einer Schicht (01 , 02, 03, 04) auf zumindest einer ihrer Hauptflächen (205 oder 205') eine Schar von zueinander parallelen Nuten (3 oder 3') mit unterschiedlichen Tiefen (tn) aufweist, wobei die Nutgründe derselben vorzugsweise über die
Breite jedes der Bretter (2) im Wesentlichen entlang einer Wellenlinie angeordnet sind.
9. Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass bei zumindest einer Außenfläche der Leichtbauplatte (100) eine Außenschicht oder -platte angeordnet ist, gegebenenfalls mit einer wesentlich geringeren Dicke als die Dicke der Schichten (01 , 02) der Mittellage, vorzugsweise aus einem natürlichen Dämmmaterial, wie Kork.
10. Verwendung von Leichtbauplatten (100) zum Erstellen eines Hauskörpers (10), dadurch gekennzeichnet, dass Leichtbauplatten (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendet werden, wobei diese formschlüssig aneinander anliegen und mit Verbindungs- und Spannelementen (9) zusammengehalten werden.
1 1 . Verfahren zum Herstellen einer Leichtbauplatte (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem Verfahren Schichten (01 , 02, 03, 04 ...) aus Scharen (20) von Brettern (2) gebildet und flächig aneinander gebunden werden, wobei an mindestens einer Hauptfläche (205, 205') der Bretter (2) jeweils eine Schar von zueinander parallelen Nuten gefräst werden, die Bretter (2) jeder Schicht
(01 , 02, 03, 04 ...) an ihren Seitenflanken seitlich aneinander gebunden werden, die Bretter einer ersten und einer zweiten Schicht (01 , 02) so aneinander gebunden werden, dass sie im ersten spitzen Winkel (+α, -oc) von 25 bis 60° zu den Längsseitenflanken (200, 200') der Leichtbauplatte (100) ausgerichteten sind sowie die Bretter (2) der ersten Schicht (01 ) zu den Brettern (2) der zweiten Schicht (02) in einem Winkel (2a) zueinander ausgerichtet sind und an der Leichtbauplatte (100) zumindest an zwei zueinander parallelen Längsseitenflanken (101 , 101 ') jeweils zumindest eine Anschließungs-Nut (102) und eine mit ihr formschluss-kooperierfähige Anschließungs-Feder (102') für einen beid- seitigen formschlüssigen Anschluss von gleich gearteten Leichtbauplatten (100) ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bretter zumindest ei- ner Schicht an ihren Seitenflanken über Nut (202) und Feder (202') formschlüssig seitlich aneinander gebunden werden und die Bretter (2) zumindest einer in einer Mittellage (MI) angeordneten Schicht (01 , 02) beidseitig (205, 205') bzw. in beiden Hauptflächen (205, 205') je mit einer ersten und einer zweiten Schar von einander in Winkeln (γ) von 5 bis 100° kreuzenden Nuten (3, 3') versehen werden, wobei die Nuten jeder Schar zueinander jeweils parallel verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- I. die einzelnen Bretter oberflächlich geglättet bzw. gehobelt und an ihren beiden Seitenflanken (200, 200') mit formschlüssig kooperierbaren Nut (202) und Feder (202') versehen werden, dass dann
- IIa. eine Schar von seitlich aneinander liegenden, schräg in einem positiven Winkel zur Längsausrichtung einer Zuführungsbahn (6) ausgebildeten, jeweils mit den Seitenflanken-Formschlusselementen (202, 202') versehenen Brettern (2) kontinuierlich durch eine Nutenfräseinrichtung (61 ) mit zwei, vorzugsweise gleichzeitig, in beide Hauptflächen (205, 205') der Bretter (2) zueinander parallele, schräge Nuten (3) schneidenden Fräswalzen (62, 62') geführt wird, dass
- IIb. die auf diese Weise beidseitig mit Scharen von zueinander parallelen schrägen Nuten (3) versehenen Bretter (2) danach durch dieselbe oder eine andere Anschluss Zuführungsbahn (6') ebenfalls seitlich aneinander liegend, allerdings in einem ebenso großen, negativen bzw. umgekehrten Winkel wieder zwischen zwei - beidseitig Scharen von die zuerst geschnittenen Nuten (3) kreuzenden, zueinander parallelen, anders schrägen Nuten (3') schneidenden Nuten-Fräswalzen (62, 62') hindurch geführt werden, dass
- III. die auf diese Weise beidseitig mit einander kreuzenden Nuten (3, 3') versehenen Bretter (2) nach, beispielsweise punktweisem, Auftrag eines Klebers (K) in ihre seitlichen Nuten (202) und/oder auf ihre Federn (202') miteinander zu einer Schicht (04, 02, 01 , 03) mit Scharen von positiv oder negativ schräg im Winkel zu ihrer Fortbewegungsrichtung in den Zuführungsbahn(en) angeordneten Brettern (2) seitlich aneinander gebunden werden, und danach z.B. in einer breiteren Führungsbahn (60) eine vorzugsweise geradlinige beidseitige Längs- beschneidung (7) der Schichtränder und eine Ablängung (7') zu den die gewünschte längs rechteckige Grundform der Leichtbauplatte (100) aufweisende Formen besitzenden, einzelnen Schichten (01 bis 04) erfolgt, wonach
- IV. jeweils auf eine der Hauptflächen (205, 205') der aneinander zu bindenden Schichten (01 bis 04) ein Polymerkleber (PK) und auf deren jeweils andere Hauptfläche (205', 205) ein Polymerhärter (Ph) aufgetragen wird, danach
- V. die so vorbereiteten Schichten (01 bis 04) in einer der in den Ansprüchen 1 bis 9 beschriebenen spezifischen Anordnungen, insbesondere Anschluss-Nuten (102) und -Federn (102') ausbildend, entweder kongruent, oder vorzugsweise jeweils zumindest seitlich gegeneinander parallel verschoben, flächig aufeinander geschichtet und durch Druckausübung (P), beispielsweise
mittels (Hochdruck)-Presseinrichtung, unter Ausbildung der neuen Leichtbauplatte (100) miteinander flächig verklebend verpresst werden. 13. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- I. die für die Herstellung der Schichten (01 , 02, 03, 04) vorgesehenen Bretter (2), parallel zur Richtung einer Zuführungsbahn (6) durch diese Zuführungsbahn (6) geführt, in einem einzigen Arbeitsgang oberflächengeglättet, insbesondere gehobelt, in ihre Seitenflanken jeweils formschlüssig kooperierbare Form- Schlusselemente, nämlich Feder (202') und Nut (202) eingearbeitet und in ihre beidseitigen bzw. beiden Hauptflächen (205, 205') jeweils eine Schar von zueinander parallelen und zu den Seitenflanken der Bretter (2) ebenfalls parallel verlaufende, bzw. dem Holzfaserverlauf (vf) in den Brettern (2) entsprechend verlaufende, Nuten (3), gegebenenfalls mit einem etwa wellenartigen Verlauf über die Breite der Bretter (2) unterschiedliche Nuttiefen (tn) aufweisende Nuten 3, eingearbeitet bzw. eingefräst werden,
- II. in die auf diese Weise beidseitig mit Scharen von brettseitenflanken- parallelen Nuten (3) versehenen Bretter (2) danach im Winkel schräge Enden geschnitten werden und die so schräg gekappte Enden aufweisenden, beidsei- tig genuteten (3) Bretter (2) im selben Winkel, seitlich aneinander liegend über eine weitere Zuführungsbahn (6') im (genannten) Winkel (a) zwischen zwei, die brettseitenflanken-parallelen Nuten (3) im Winkel kreuzende Nuten (3') schneidenden beidseitig angeordneten Nuten-Fräswalzen (62, 62') hindurchgeführt werden,
- III. die auf diese Weise beidseitig mit einander kreuzenden Nuten (3, 3') versehenen Bretter (2) nach, beispielsweise punktweisem, Auftrag eines Klebers (K) in ihre seitlichen Nuten (202) und/oder auf ihre Federn (202') miteinander zu einer Schicht (01 , 02; 01 , 02) mit Scharen von schräg im Winkel zu ihrer Fortbewegungsrichtung in den Zuführungsbahn(en) angeordneten Brettern (2) seit- lieh aneinander zu den Schichten (01 , 02) gebunden werden, dass danach
- IV. jeweils auf eine der Hauptflächen (205, 205') der aneinander zu bindenden Schichten ein Polymerkleber (Pk) und auf deren jeweils andere Hauptfläche (2051, 205) ein Polymerhärter (Ph) aufgetragen wird, danach
- V. die so vorbereiteten Schichten (01 , 02, 01 , 02) in einer der in den Ansprüchen 1 bis 9 beschriebenen spezifischen Anordnungen, insbesondere An- schluss-Nuten (102) und -Federn (102') ausbildend, entweder kongruent, oder vorzugsweise jeweils zumindest seitlich gegeneinander parallel verschoben, flächig aufeinander geschichtet und durch Druckausübung (P), beispielsweise mittels (Hochdruck)-Presseinrichtung, unter Ausbildung der neuen Leichtbauplatte (100) miteinander flächig verklebend verpresst werden.
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