WO2017198473A1 - Verfahren zum herstellen von plattenelementen aus holz, plattenelemente und verwendung derselben - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for the manufacture of wooden plate elements according to the preamble of claim 1, to a plate element according to the preamble of claim 10 and to the use of plate elements.
  • the present invention is in the field of wood materials. Wood-based materials are mainly used in the construction and furniture industry.
  • the wood used is shredded from logs and then used to build up plate elements.
  • the size and shape of the wood parts used for building are very different.
  • the largest wooden parts used include lumber, especially boards and veneers.
  • Small pieces of wood used are wood chips of various sizes, wood chips, wood wool, wood chips, wood fibers and dusts.
  • the wood parts used can be held with binders or adhesives in the plate-shaped material.
  • other lignocellulosic materials such as cereal straw and hemp shives are used in special materials.
  • the properties of the wooden materials change strongly with the size and shape of the wood particles used. Compared to solid wood, a number of properties change during the comminution of the wood. With increasing digestion or with smaller pieces of wood used, the homogeneity of the material may increase and the mechanical strength of plate elements may decrease. For example, the stability of glued laminated timber is usually higher than that of chipboard.
  • wood-based materials can be distinguished in materials based on solid wood, such as solid wood products or veneer products and in chipboard materials, fiber materials and composite materials.
  • Solid wood includes wood based on boards or sticks. Veneer products are based essentially on thin veneer layers, in particular on peeled veneer.
  • Solid wood and veneer wood materials differ essentially in terms of the thickness of the wood elements used. Accordingly, both as plywood can be formed from fiber directions rotated by 90 ° in each case. glued together layers or be made as a laminated wood with layers with substantially parallel aligned fibers.
  • the density of solid wood products without cavities is in the range of densities used for production
  • the density of the common types of wood is well above 350 kg / m 3 , in particular over 400 kg / m 3 .
  • Board plywoods are mainly used as load-bearing wall, floor, roof or ceiling panels. Glued laminated timber and other board stack constructions in which the fiber orientation of the board layers is predominantly rectified, are mechanically different in the two orthogonal surface expansions.
  • the quality of the wood used, the type of connection and the layer structure have an influence on the strength properties of the material.
  • Wood chipboard materials are made from wood chips, synthetic resin glue and additives under heat and pressure and have densities above 350 kg / m 3 . The wood chips are obtained with hackers and special chipper knives made of solid and sawed wood. Wood chipboard materials are used for many different applications. Accordingly, there are a variety of classification characteristics, by manufacturing, surface, shape, size, structure or purpose.
  • Wood fiber boards are made of wood, sawmill by-products or leftover wood, but also of other fibrous plants such as flax or rapeseed.
  • the structural cohesion is based essentially on the felting of the wood fibers and their natural binding forces, but it is also possible to use adhesives as binders.
  • adhesives as binders.
  • a distinction is made between subgroups.
  • the well-known wood fiber boards which are produced by wet process, include wood fiber insulation boards (HFD) with a density in the range of 270-350 kg / m 3 , medium-hard fiberboard (MB) with a density of 350 to 800 kg / m 3 and hard fiberboard ( HB or HFH) with a density of more than 800 kg / m 3 .
  • HFD wood fiber insulation boards
  • MB medium-hard fiberboard
  • HB or HFH hard fiberboard
  • the densities are equal to or higher than the densities of the wet process plates.
  • EP 1 674 224 B1 and WO 99/22084 A1 describe the production of wood fiber insulating elements, wherein fiber material is applied to a conveyor belt and connected to a fiber mat. The mechanical strength and applicability of these insulating elements are limited and are insufficient for many applications.
  • WO 95/32082 A1 describes a wooden building element with layers bound together, wherein the layers are constructed of boards which each have a grooving on mutually facing main surfaces.
  • the boards of two directly adjoining layers are aligned transversely and diagonally to each other.
  • foreign material in the form of a foam-glue mixture as a filler can be arranged in cavities formed by grooves that are substantially closed off from the outside.
  • lightweight construction elements are known with a lightweight board and one of the lightweight board associated layer of insulation.
  • the lightweight board is composed of layers of boards with parallel grooves in the main surfaces, the grooves of directly adjacent layers by overlapping in raster-shaped areas arranged slot openings to a large connected contiguous cavity, which is disadvantageous for the thermal insulation.
  • wood chips are formed together with a binder to a chip mat, which is held together by the set binder. The use of this insulating material is described only for cavities, in particular between two lightweight panels.
  • the object of the invention is now to find a production method for plate elements, plate elements and uses thereof, which ensure good thermal insulation and optimum mechanical stability and operational capability for the respective use with little effort.
  • the object is achieved by the manufacturing method having the features of claim 1, by plate elements according to claim 10 and by the use of these plate elements according to claim 15.
  • a production method comprises the use of at least two different wood-based materials.
  • a first wood-based material is a layered solid wood having a substantially homogeneous density of more than 350 kg / m 3 .
  • a second wood material is used as a layer with a void fraction, wherein the average density of this layer is less than 270 kg / m 3 .
  • the layers of the first and second wood materials are stacked together with adhesive bonds between the successive layers to form a plate element.
  • At least one layer of the second wood material is arranged between two layers of the first wood material.
  • Each layer of the second wood material extends as a continuous layer in the form originally made with cavities, that is, without separation and reconnection, over the entire area of a simplest plate element.
  • the two large surfaces of the plate element are formed by layers of the first wood material.
  • layers of the first wood material and thus layers of solid wood, close the adjoining cavities of the at least one layer with a void fraction.
  • air movements are prevented by the layer boundaries and air movements in the adjacent
  • the adhesive bonds between the layers of the plate member extend over the entire area of a simple plate element, wherein substantially all the mutually contacting portions of each interconnected layers are connected via adhesive bonds.
  • layers of the first wood material are used with substantially perpendicular to each other orientations of the fibers in the plate member and in particular glued together, so that the dimensional stability of the plate member is additionally increased.
  • the fibers of at least two directly successive layers of the first wood-based material are aligned differently, in particular such that the fibers of these layers are substantially perpendicular to one another.
  • the used second wood material, or the at least one layer with a void content, and the first wood material used, or the layered solid wood, are adapted to the particular use of the plate element.
  • the second wood material is therefore preferably formed by a layer of boards provided on the wide surfaces with a plurality of parallel grooves and laterally and optionally longitudinally connected boards.
  • the longitudinal axes of the grooves are parallel to the large surfaces.
  • the first wood material used is preferably formed by solid wood panels of small thickness, preferably in the range of 2 to 10 mm. If the stability emanating from the boards with parallel grooves stability is already substantially large enough, the first wood material used may optionally also veneer, in particular Shulfu rnier, are formed with a thickness in the range of 0.7 to 2.5 mm.
  • the web outer surfaces lying in the board surfaces with parallel grooves between the grooves ensure sufficiently large contact surfaces for a stable adhesive bond when assembling plate elements, or when bonding a layer of the second wood material with a layer of the first wood material.
  • the insertion of layers of the first wood material without grooves ensures that always all the web outer surfaces of the grooved boards are in adhesive contact with the adjacent layer of the first wood material without grooves. Regardless of the angle between the grooves and the orientation of the plate or the alignment of grooves of a subsequent layer always the same connection forces are ensured.
  • it can be ensured that the grooves of the second wood material in the layer of the first wood material are always completed and thus no coherent formed from a plurality of grooves cavity. This is advantageous for good thermal insulation.
  • the adhesive is applied to the separate web outer surfaces or to the contiguous surface of the layer without grooves, the Steam permeability low or greatly reduced, which of course depends on the adhesive used.
  • the vapor permeability can be adapted to the respective needs, because a surface with and a surface without grooves are glued together.
  • this comprises at least two layers with grooved boards in the design as a building board, wherein the longitudinal axes of the grooves of these two layers at opposite equal angles to the longitudinal direction of the plate n-elements.
  • the number of layers with grooves depends on the desired stability and is preferably an even number before.
  • the fiber direction of the first wood material preferably extends in the two large surfaces essentially in its longitudinal direction, ie along the larger extent of the plate element. In the interior of structural panels, the fiber direction of the first wood material preferably runs essentially in its transverse direction, that is to say along the smaller extent of the panel element.
  • the panel element is used as a thermal insulation panel, it must first and foremost ensure the highest possible thermal insulation and only secondarily a mechanical stability.
  • the second wood material, or the at least one layer with a void content is therefore preferably formed by a layer of wood shavings bonded with binder.
  • the first wood material used is preferably formed of veneer and optionally of solid wood panels of small thickness.
  • the cost of materials and the production cost can be kept particularly small when preferably peeled veneer is used as the first wood material.
  • a first layer of peeled veneer is rolled from a roll to a production line. Then sawdust sprayed with binder in a predetermined layer thickness is applied to the entire width of the continuous rotary veneer.
  • a second The layer of a peeled veneer is placed on top of the layer with the saw blades and pressed down with a second production belt.
  • a 125 cm wide rotary veneer strip is used.
  • the lengths 250 cm and 125 cm are advantageous, so that correspondingly plate elements of 250 cm ⁇ 125 cm or 125 cm ⁇ 125 cm are formed, which if necessary also 62.5 cm ⁇ 125 cm or 62, 5 cm x 250 cm or 62.5 cm x 62.5 cm can be cut.
  • narrow strips are separated from the plate elements, these are folded around their longitudinal axis by 90 ° and thus joined back into plates, then the cutting lines for separating strips can be parallel to the short side or parallel to the long side Plate elements run.
  • the length of the strips corresponds to a first side length of the plate elements constructed from strips.
  • the second side length of the plate elements constructed from strips can be adapted to the respective needs by the number of connected strips.
  • wood chips are preferably used, which are removed in the production of boards with grooves of starting boards, wherein the wood chips are substantially strip-shaped and flat, wavy, roll-shaped, feather-shaped or spiral and at least 80 weight percent of the wood chips of chips with a length in Range from 2mm to 40mm.
  • the wood chips together with a binder form a substantially coherent structure.
  • the binder comprises at least a portion of an organic binder and / or an inorganic binder, wherein the organic binder preferably a polymer binder, in particular polyvinyl acetate (PVAc), and the inorganic binder, preferably a binder based on alkali polysilicates, in particular a mixture of Sodium silicate and / or potassium umsilikat with lithium silicate is. If high water resistance is required, binders with polyvinyl chloride (PVC) can also be used.
  • PVAc polyvinyl acetate
  • PVC polyvinyl chloride
  • any desired thickness can be achieved by selecting the appropriate feed.
  • An extension of the resulting plate elements or an extension of their large surface is determined by the length of the strips. In the expansion of the large surface that extends perpendicularly to this extent, the choice of the number of interconnected strips allows an arbitrary multiple of the thickness of the simplest board elements used to be achieved.
  • a cutting plane relative to the orientation of the fibers in the layers of the first wood material is determined.
  • Layers whose fibers run parallel to the cutting plane form, after folding, webs whose fibers run parallel to the large outer surfaces of the resulting plate elements.
  • these webs increase the bending stability around bending lines which run parallel to the large outer surfaces and perpendicular to the longitudinal direction of the webs.
  • Layers whose fibers are perpendicular to the cutting plane form after folding webs whose fibers are perpendicular to the large outer surfaces of the resulting plate elements.
  • These webs increase the stability of the large outer surfaces with respect to pressure loading of the resulting plate elements. Because the webs are held between strip-shaped portions of second wood material, the webs can absorb high loads as clamped webs, even if they have only a small thickness.
  • the second wood material or the at least one layer with a void fraction of a layer of grooved and laterally and optionally longitudinally connected boards is formed in the plate elements used for the separation, transfer and bonding, new plate elements are advantageously used as furniture panels and can also be used as doors or special building panels. When used as doors, it is expedient if the edge region of solid wood is formed without grooves, so that fittings can be easily attached.
  • the second wood material or the at least one layer with a Hoh lraumanteil is formed in the used for the separation, transfer and bonding plate elements of a layer of wood chips associated with binder, new plate elements arise advantageously as Wärmdämmplatten or as lightweight construction or door panels can be used.
  • stability may be increased if the transverse section of the strip-shaped subregions of second wood material perpendicular to its longitudinal axis is reduced. This can be achieved by reducing the thickness of the layer with the second wood material in the simplest board elements used and / or the spacing of the successive cutting planes during the removal of strips.
  • the edge portion of solid wood, rather than woodchips bonded with binder is formed to secure fittings.
  • the fibers in the webs formed by the folding run essentially parallel to the large outer surfaces of the new plate elements.
  • the fibers of this layer extend substantially perpendicularly in webs resulting from the separation, folding and joining of strips, extending over the width of the plate elements the large outer surfaces of the new plate elements, which increases their stability.
  • a stack of at least two simplest plate elements is formed in a preferred solution before separating strips with one layer of wood chips associated with binder and each arranged on both sides layers of peeled veneer, wherein between the plate elements of the stack respectively a layer of the first wood material, or layered solid wood with small thickness or veneer, in particular peeled veneer, is inserted so that their fiber direction is transverse to the fiber direction of the already with the simplest plate elements verbund ene peeled veneer. So that the layers of the stack are firmly connected, the layers of the stack are glued and pressed together.
  • the simplest plate elements with square, large surfaces are used to build up the stack, it is possible to dispense with the laying of layered solid wood.
  • the simplest plate elements can be placed at 90 ° orientations of the fibers of the layers of peeled veneer. After the gluing of such layers with different orientation of the fibers, dimensionally stable plate stacks are formed. Now, when strips are separated from the stack, folded by 90 ° and connected to each other, the fibers of the inserted layers of solid wood run from one to the other large surface of the new plate element.
  • the stability can be chosen so that the resulting plate elements can also be used as floor panels. If the webs are disturbing as thermal bridges, so two thermal insulation panels with gegeneina n- staggered web layers are connected together so that there are no continuous webs between the two large outer surfaces of the assembled thermal insulation board.
  • a lightweight construction element comprises at least one building board and one heat-insulating board, the heat-insulating board preferably being fastened to the building board with an adhesive bond or optionally with a nail or agraffing joint.
  • the attachment can be done before assembling the lightweight elements to walls, ceilings, floors or roofs.
  • an area of a house is constructed of lightweight construction elements and subsequently the thermal insulation panels are fastened to the assembled lightweight construction elements.
  • Thermal insulation panels on external facades can be provided with a desired coat of paint or plaster.
  • thermal insulation panels can be provided with a desired floor covering.
  • the clamping devices can be built up, for example, with threaded rods and clamping nuts and optionally a spring element, wherein the threaded rod of a lightweight component to be mounted is screwed into the thread of the clamping nut of the already mounted lightweight component. With the clamping nut then firmly in the lightweight element positi oned threaded rod is stretched until the two adjoining lightweight components are pressed together with a desired force, preferably via groove and spring arrangements engage with each other and are biased on the optionally provided spring element.
  • grooves are formed in narrow end faces of the lightweight components. After inserting the clamping devices, the grooves can be covered with a wooden element. Corner areas with tension connections in the directions of the wall sections connecting thereto allow the connection of two differently oriented wall sections.
  • Plate elements in which the second wood material, or the at least one layer with a void portion, formed of several parallel grooves and laterally and optionally longitudinally connected boards is formed preferably comprise at least two layers with laterally bonded grooved boards, wherein the grooves in adjacent layers in particular at an angle to each other.
  • the weakening of the boards or layers transversely to the groove longitudinal directions starting from the grooves is reduced by the layers of solid wood arranged between the layers of grooved boards. In the direction of the groove longitudinal directions, the webs formed on both sides of the grooves ensure a further high stability.
  • the orientations of the boards or the grooves of two directly adjoining layers are selected so that the load capacity of the plate elements corresponds to their use. If the load capacity in the longitudinal direction of the plate elements must be as large as possible, an acute angle of at least 25 ° is selected between the slot longitudinal directions directly adjacent layers. If the load capacity should also be large in the transverse direction, an angle of 90 ° is selected between the slot longitudinal directions of directly adjoining layers. For many applications, angles in the range between 25 ° and 90 °, in particular the angles 45 ° and substantially 60 ° or 30 °, are preferred angles between the groove longitudinal directions directly adjacent to one another.
  • the material removed during the processing of the boards is optimized directly during the removal of the function as an insulating material or insulating material.
  • a machining is used to be removed in the substantially strip-shaped chips.
  • the removed chips have a distribution of chip lengths and a distribution of chip thicknesses.
  • the removal of the chips is ex- suggests that with the chips an insulating material can be formed, which provides a large void content with a strong subdivision after the arrangement in thermal insulation boards, remains stable and retains moisture as little as possible, and allows desired mechanical loads on the plate elements formed therewith.
  • the chips differ in their size composition according to the processing technique used, the type of wood used and the selected direction of the grooves relative to the fiber direction of the boards.
  • the grooves are preferably formed with circular saw blades. The diameter of the circular saw blades, the distance of the saw teeth, the shape of the saw teeth, the peripheral speed of the saw teeth and the relative feed rate between a machined board and the at least one circular saw blade can be selected so that chips with the desired size composition arise.
  • a plurality of, in particular at least four, grooves are arranged in the two main surfaces of a board, they can be formed in parallel with a plurality of circular saw blades spaced apart on each common shaft, each board main surface being associated with a shaft with circular saw blades.
  • the groove is formed in more than one step, wherein each substep removes a portion of the groove, in particular the groove depth.
  • a newly engaging in the board of a rotating circular saw blade carries wood on its entire way to the exit from the board, the wood being removed forms a chip.
  • the span length depends on the curvature of the outer edge of the circular saw blade and on the groove depth or depth of engagement of the circular saw blade in the board.
  • the chip width depends on the width of the teeth of the circular saw blade.
  • the chip thickness or extension perpendicular to Spanlibilsausdehnung and the span width depends on the relative feed rate between a machined board and the at least one circular saw blade, the distance (center angle or peripheral portion) between successive teeth and the speed of the circular saw blade from.
  • teeth are used which produce flat strip-like chips with straight cutting lines, which often have a corrugated shape after the separation and the movement through the clearance associated with the respective tooth in the circular saw blade. When teeth are used, which ones are curved
  • the resulting chips have transversely to their longitudinal extent a curved shape, which results in that on the chips concave cavities are formed.
  • the cutting lines are also formed so that roll, spring or spiral chips arise, which also enclose interiors, or cavities at least partially.
  • Chips can also break during the removal, whereby the resulting partial chips each form a section of the maximum expected chip length. Whether the chips break or not depends, among other things, on the shape and sharpness of the teeth and the free spaces in the circular saw blade that preceded them in the direction of rotation. In addition, the nature of the wood and the orientation of the groove plays a role relative to the longitudinal direction of the board or to the longitudinal direction of the wood fibers. In order to produce as many chips as possible in their achievable overall length, the longitudinal directions of the grooves are designed parallel to the longitudinal direction of the boards and Trennsäge- leaves with sharp teeth and the resulting chips corresponding free spaces used in front of the teeth.
  • the chip thickness is chosen to be as small as possible, whereby a minimum thickness should not be undershot, so that the chips are still sufficiently stable and a substantially constant chip length is achieved. Have width. If a large number of chips is taken out of a given groove volume, then these many chips in the insulating material enable the formation of many partitions enclosed by chips in which small amounts of air, which are partially sealed off, achieve a high thermal insulation effect.
  • the specific weight of a highly insulating insulating material is very small for chips with small thickness and is together with the introduced binder after setting below 270 kg / m 3 . That means that for the production certain volume of the insulating material requires only a small amount of wood
  • the chips removed from the adjacent grooves of a board are of different lengths.
  • the grooves are formed to different depths. Differently deep grooves can be used particularly advantageously if grooves are formed in the boards on both main surfaces. Thus, the entire Nuthohlraum in the board does not have to be smaller due to the different depths grooves, the grooves on the two main surfaces each other opposite each other may have a constant sum of the individual depths.
  • the groove has only a small depth at a first major surface
  • the opposite groove at the second major surface may have a large depth.
  • the wood area between these grooves will then each have a desired minimum thickness.
  • a first shaft aligned with the main surface of the boards to be machined at a first acute wave angle ⁇ is used, on which circular saw blades with increasing diameter are arranged at predetermined intervals ,
  • the first shaft lies in a plane that is perpendicular to the main surface of the boards and aligned perpendicular to the longitudinal axes of the grooves.
  • the angle between the first shaft and the main surface and the diameter of the circular saw blades and their position on the first shaft are preferably coordinated so that all circular saw blades form substantially equal deep grooves.
  • a second shaft with circular saw blades is assigned to the same main surface.
  • This second wave with circular saw blades is relative to a perpendicular to the main surface standing the central longitudinal axis of the board comprehensive mirror plane mirrored to the first wave aligned with the circular saw blades and additionally arranged slightly offset in the board longitudinal direction to the first shaft.
  • the two shafts with the circular saw blades are matched to one another in such a way that, after machining the main surface, there are substantially symmetrical groove cross sections with both shafts, the groove width becoming larger from the main face towards the inside of the board.
  • the groove opening in the main surface corresponds at least to the extent of the circular saw blades in the main surface perpendicular to the groove longitudinal direction.
  • Circular saw blades are used, which at corresponding intervals on a parallel to Main surface and perpendicular to the groove longitudinal direction extending shaft are arranged. After removal of the central webs arise grooves whose cavity part increases from the respective main surface from the inside, up to a central contiguous layer of wood. In a preferred method, the central portions of the grooves are removed before the lateral ones.
  • the central coherent layer of wood can absorb forces which are entered via the side flanks in the grooved board. After gluing layers with differently oriented grooves over an intervening coherent layer of the first wood material, various lateral forces can be absorbed by these bonded layers. If the grooved boards are used in board elements with at least two layers with grooved boards, the coherent wood layer of the individual grooved boards can be minimally formed.
  • the webs With grooves in the longitudinal direction of the boards, the webs extend parallel to the longitudinal direction of the wood fibers, which increases the stability of the webs. It is also possible to form a second family of parallel grooves at an acute angle to the first family of grooves. As a result, the web surfaces between the first grooves and of course the webs are interrupted. When assembling panel elements, there are still enough large contact areas for a stable adhesive bond to the layer of solid wood.
  • a versatile binder for bonding wood chips preferably comprises a proportion of an organic binder and a proportion of an inorganic binder, these two binders having to be mutually compatible.
  • the organic binder used is preferably a polymer binder, for example polyvinyl acetate (PVAc), in the form of a solution in an organic solvent or preferably as a dispersion.
  • PVAc polyvinyl acetate
  • Polyvinyl acetate is an amorphous, odorless and tasteless plastic with high light and weather resistance. It is flammable, but not easily flammable.
  • Suitable inorganic binders are binders based on alkali polysilicates.
  • Alkali polysilicates are crystalline or, as a mixture of different silicates, glassy (amorphous) solids or water-viscous solutions. They include at least one of the alkali metals lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium or francium, with alkali polysilicates with sodium and potassium being most widely used as water glass.
  • DE 26 52 421 A1 describes a binder based on alkali polysilicates, which consists of a mixture of sodium silicate and / or potassium silicate with lithium silicate. Already a small proportion of lithium silicate increases the water resistance in the hardened state and ensures a slightly lower pH value. In addition, the efflorescence occurring in the setting of sodium water glass can be avoided with the proportion of lithium silicate.
  • a two-component binder with a desired setting time is optionally used.
  • the binder In order to ensure the most homogeneous bonding structure in a set of wood shavings, the binder must be brought as evenly as possible with as many wood chips in contact. The binder is introduced via nozzles into a material flow of the chips.
  • a binder with proportions of renewable raw materials.
  • excipients may include tannins, technical lignins, carbohydrates, e.g. Starch or also proteins e.g. Casein include.
  • tannins which are widespread in nature and are present both in hydrolyzable and in condensed form, are particularly advantageous.
  • the production is mainly focused on condensed tannins, which are produced in particular from tree barks.
  • binders with tannin and additives for example with hexamine, are used in which only small formaldehyde emissions occur. Due to their chemical structure, tannins can be converted into high molecular weight condensation products with high curing rates.
  • the properties of tannin resins can be improved by the addition of isocyanates.
  • the binder When making the layers with wood shavings, the binder must form bond bridges in contact areas between loosely gathered wood shavings.
  • the binder is formed and supplied to the wood chips, that the wood chips are wetted sufficiently with binder and that in the other Final bonding Binder bridges form between wood chips and the resulting insulating material is permeable to air.
  • a wetting agent and / or a foaming agent and / or a solvent, in particular water are optionally added to the binder.
  • a two-component binder is optionally used.
  • both the chips and the aqueous binder are electrostatically charged.
  • the two components are each charged against each other, so that when they meet the charges, or the charge equalization, leads to an optimal distribution of the binder over the wood chips.
  • the wood chips can be fed through a pipe, with nozzles being assigned to the pipe end for the charged binder.
  • nozzles being assigned to the pipe end for the charged binder.
  • Applicator for the layered application of the chips with the binder on the peeling veneer lying on the carrier tape and on a curing section uses a press belt which compresses the three layers to the desired thickness.
  • binding bridges are formed between the wood chips and the two layers of peeled veneer so far that holds the resulting thermal insulation board together.
  • heat and optionally air or UV light is supplied.
  • plate elements are used for doors or walls, in which part of the void content of the second wood material a heat-absorbing and / or fire-retardant aggregate is inserted.
  • the additive may, for example, release bound water under the action of heat or heat radiation or chemically react with elimination of water.
  • the heat absorption or elimination of water is preferably carried out in a temperature range above 100 ° C, so that the split-off water can escape as steam. It goes without saying that any known additives can be used which at high temperatures or in the case of fire delay the ignition of the plate element or inhibit the heat transfer through the plate member.
  • An advantage of the present invention is that all tools necessary for the production of the plate elements, such as machines and the work steps to be performed, are so simple that they can be carried out by workers trained only briefly and the machine outlay is reduced to a minimum.
  • the production of the lightweight elements can be done near the place with the houses to be built.
  • FIG. 1, 2 are perspective views of a simple thermal insulation panel
  • Fig. 3, 4 are perspective views of a simple building panel
  • FIG. 7 is an exploded view of a building board with 9 layers
  • FIG. 14 is a perspective view of a detail of a heat dam mplatte.
  • FIGS. 1 to 4 show a plate element 1, in which in FIG. 2 and 4 parts are cut out so that the structure is better recognizable.
  • the plate element 1 comprises two large surfaces 2 and circumferential end faces 3.
  • the plate element 1 is made from a first wood material in the form of layered solid wood 4 and a second wood material in the form of a layer 5 with a hollow space portion.
  • the layer 5 is formed with a void content of wood shavings 6 bound with binder, the wood chips 6 being indicated only schematically with black structural elements and the cavities 7 with white points therebetween.
  • the wood chips 6 of the second wood material 5 are substantially strip-shaped and flat, wavy, roll-shaped, spring-shaped or spirally formed.
  • at least 80% by weight of the wood chips will be formed from wood chips having a length in the range of 2mm to 40mm.
  • the average density of the layer of the second wood material in the form of binder-associated wood chips 6 is less than 270 kg / m 3 .
  • the layer 5 is formed with a hollow portion of a layer of laterally and optionally longitudinally connected boards 8, wherein in the boards 8 on the wide surfaces a plurality of parallel grooves 9 as cavities of this layer are formed.
  • the wood remaining from the boards 8 has a central contiguous area 8a and webs 8b leading away therefrom, the grooves 9 being designed as high spaces between the webs 8b.
  • the longitudinal axes of the grooves 9 are parallel to the large surfaces 2.
  • the average density of the layer of the second wood material in the shape of the grooved 9 boards 8 is less than 270 kg / m 3 , this small density starting from boards with a density , over 350 kg / m 3 .
  • vorzugieri preferably in the range of 400 to 550 kg / m 3 , in particular at substantially 470 kg / m 3 , is achieved by the cavities formed by the grooves 9.
  • Grooves 9 are advantageous in which the groove width is formed from the surface of the board 8 away towards the interior of the board 8 towards larger, because while a large cavity and yet a large contact surface can be provided at the board surface.
  • the first wood material in the form of layered solid wood 4 is shown in the embodiment of FIG. 3 and 4 as a solid wood panel with a thickness in the range of 2 to 10 mm and in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 as a veneer with a thickness in the range from 0.7 to 2.5 mm.
  • the substantially homogeneous density of the layered solid wood 4 is above 350 kg / m 3 , preferably in the range of 400 to 550 kg / m 3 , for example at substantially 470 kg / m 3 .
  • the veneer can also be used in the embodiment according to FIGS. 3 and 4 and solid wood also in the Austechnologyu ngsform according to FIGS. 1 and 2, if so that the required mechanical stability is achieved.
  • FIGS. 1 to 4 show plate elements 1 with layers 4 and 5 of the first and second wood material, which layers stacked with adhesive bonds between the successive layers.
  • a layer 5 of the second wood material between two layers of the first wood material in the form of the layered solid wood 4 is arranged.
  • the layered solid wood forms 4 cover layers.
  • the fiber directions indicated by lines 4a in the two cover layers of a plate element 1 are aligned substantially perpendicular to one another.
  • the lines 4a of the fiber directions are substantially parallel because the layered solid wood 4 of both cover layers was unwound in the production of the plate elements by peeling veneer rollers with parallel roller axes.
  • Fig. 5 shows an embodiment in which a pair of layers 5 of boards 8 are inserted with grooves 9 in the plate member 1, wherein the longitudinal axes of the grooves 9 of these two layers 5 are aligned at opposite equal angles to the longitudinal direction of the plate member 1.
  • Layered solid wood 4 is arranged between the two layers 5 and at the two large surfaces 2 of the plate element 1, preferably in the form of a solid wood panel at the two large surfaces 2. Between the two layers 5, a layered solid wood 4 with a small thickness optionally a veneer can be arranged. It goes without saying that all layers of solid wood 4 may have the same thickness.
  • the fiber direction 4a of the layered solid wood 4 in the case of the two large surfaces preferably runs essentially in the longitudinal direction of the plate element 1.
  • the fiber direction 4a of the layered solid wood 4 extends essentially in the transverse direction of the panel element 1.
  • the stability of the plate element 1 can be influenced by the choice of the fiber directions.
  • FIG. 6 and 7 show an embodiment in which two pairs of layers 5 of boards 8 are inserted with grooves 9 in the plate element 1, wherein the longitudinal axes of the grooves 9 of the layers 5 of a pair are aligned at opposite equal angles to the longitudinal direction of the plate member 1 , Between all Layers 5 and the two large surfaces of the plate member 1 is layered solid wood 4 is arranged, which is clearly visible in the exploded view of FIG. 7.
  • the thickness of the layered solid wood 4 is in the darg estellten embodiment in the two large surfaces 2 larger than the solid wood 4 between the layers 5. It goes without saying that all layers of solid wood 4 may have the same thickness.
  • the fiber direction 4a of the layered solid wood 4 extends substantially in the longitudinal direction of the plate element 1 in the two large surfaces. Inside the plate element 1, the fiber direction 4a of the layered solid wood 4 extends substantially in the transverse direction of the plate element 1. It goes without saying that the fiber direction inside can also be alternated, in particular in that the central solid wood 4 again has the same fiber direction as that in the case of the large surfaces.
  • FIGS. 8 to 14 were produced from plate elements according to FIGS. 1 to 7 by separating strips 10 from the starting plate elements with cuts perpendicular to their large surfaces, folding the strips 10 90 ° about their longitudinal axis and forming a single one new panel element 1 were connected.
  • a strip 10 comprises sections of four layers 5 of boards 8 with grooves 9, wherein the longitudinal axes of the grooves 9 of the layers 5 are aligned alternately at opposite equal angles to the longitudinal direction of the output plate element 1.
  • the strips 10 comprise Vollholzabschnit- 4' of the layered solid wood. 4
  • the strips 10 associated solid wood sections 4 'of the large surfaces of the starting plate member 1 of adjoining strips 10 are connected to each other via adhesive bonds.
  • plate element 1 ' is each with a glued connection depending on a top layer of the first wood material and thus Solid wood 4 arranged.
  • cover layers and webs oriented perpendicular thereto in the form of solid wood sections 4 'belonging to the strips 10 enclose strip-shaped subregions with the second wood material or hollow space material sections 5'.
  • FIGS. 1 to 13 show a part of a plate element 1 'constructed from strips 10, the strips 10 having been separated from a stack of plate elements 1 according to FIGS. 1 and 2.
  • well recognizable solid wood sections 4 'and cavity material sections 5' shows that the illustrated embodiment comprises strips that of a stack with five plate elements 1 according to FIGS. 1 and 2 and between each one additional Layer of the first wood material were produced.
  • the additional layers of the first wood material are inserted into the stack so that their fiber direction is substantially perpendicular to the fiber direction of the directly adjacent to these layers of the first wood material.
  • a strip 10 comprises five sections 5 'of layers of binder-connected wood shavings 6 and fourteen solid wood sections 4'.
  • the fiber direction of the central solid wood sections 4' is oriented essentially perpendicular to the fiber direction of the outer solid wood sections 4 '.
  • the strips 10 associated solid wood sections 4 'of the large surfaces of the starting plate member 1 of adjoining strips 10 are connected to each other via adhesive bonds.
  • plate element 1 ' In the two large surfaces of the assembled from folded strips 10 plate element 1 ' is each arranged with a glued connection a cover layer of the first wood material and thus of solid wood 4.
  • cover layers and webs oriented perpendicular thereto in the form of solid wood sections 4 'belonging to the strips 10 enclose strip-shaped subregions with the second wood material or hollow space material sections 5'.
  • Fig. 14 shows a part of a built-up of strips 10 plate element, wherein the strips 10 were separated from a stack of plate elements 1 according to FIGS. 1 and 2.
  • the plate elements 1 according to FIGS. 1 and 2 were made square and rotated at 90 °. Selnden fiber directions of the layers of solid wood to form a stack, from which then the strips 10 were separated. By this production, solid wood sections 4 'can be achieved with changing fiber direction, without additionally introduced into the stack layers of solid wood.

Landscapes

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Abstract

Plattenelemente (1, 1') mit zwei grossen Oberflächen (2) und umlaufenden Stirnflächen (3) werden aus einem ersten Holzwerkstoff (4) in der Form von schichtförmigem Vollholz mit einer im Wesentlichen homogenen Dichte von mehr als 350 kg/m3 und einem zweiten Holzwerkstoff (5) in der Form einer Schicht mit einem Hohlraumanteil hergestellt, wobei die gemittelte Dichte der Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) kleiner als 270 kg/m3 ist. Schichten des ersten und zweiten Holzwerkstoffs (4, 5) werden stapelförmig mit Klebeverbindungen zwischen den aufeinander folgenden Schichten zusammengestellt. Dabei wird mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) als zusammenhängende Schicht in der Form, wie sie mit Hohlräumen hergestellt oder versehen wurde, zwischen zwei Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) angeordnet. Die beiden grossen Oberflächen (2) werden von Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) gebildet.

Description

Verfahren zum Herstellen von Plattenelementen aus Holz, Plattenelemente und
Verwendung derselben
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Plattenelementen aus Holz nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , auf ein Plattenelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 und auf die Verwendung von Plattenelementen.
Die vorliegende Erfindung liegt im Gebiet von Werkstoffen aus Holz. Holzwerkstoffe werden vor allem in der Bau- und Möbelindustrie eingesetzt.
Bei plattenförmigen Werkstoffen aus Holz wird das verwendete Holz ausgehend von Stämmen zerkleinert und anschliessend zum Aufbauen von Platenelementen verwendet. Grösse und Form der zum Aufbauen verwendeten Holzteile sind sehr unterschiedlich. Zu den grössten verwendeten Holzteilen gehören Schnitthölzer, vor allem Bretter und Furniere. Kleine verwendeten Holzteile sind Holzspäne unterschiedlicher Größe, Hackschnitzel, Holzwolle, Holzspäne, Holzfasern und Stäube. Die verwendeten Holzteile können mit Bindemitteln bzw. Klebern im plattenförmigen Werkstoff gehalten sein. Anstelle von kleinen Holzteilen werden in speziellen Werkstoffen auch andere lignocellulosische Materialien wie Getreidestroh und Hanfschä- ben verwendet.
Die Eigenschaften der Holzwerkstoffe ändern sich stark mit der Grösse und Form der verwendeten Holzpartikel. Im Vergleich zu Vollholz verändert sich bei der Zerkleinerung des Holzes eine Reihe von Eigenschaften. Bei zunehmendem Aufschluss bzw. bei kleineren verwendeten Holzteilen kann die Homogenität des Materials zunehmen und die mechanische Belastbarkeit von Plattenelementen abnehmen . So ist die Stabilität bei Brettschichtholz meist höher als bei Spanplatten.
Holzwerkstoffe lassen sich aufgrund der unterschiedlichen verwendeten Holzteile unterscheiden in Werkstoffe auf Vollholzbasis, wie Massivholzprodukte oder Furnierprodukte und in Spanwerkstoffe, Faserwerkstoffe und Verbundwerkstoffe. Massivholz umfasst Holzwerkstoffe, die auf Brettern oder Stäbchen basieren. Furnierprodukte basieren im Wesentlichen auf dünnen Furnierlagen, insbesondere auf Schälfurnier. Massivholz- und Furnierholzwerkstoffe unterscheiden sich im Wesent- liehen bezüglich der Dicke der eingesetzten Holzelemente, entsprechend können beide sowohl als Sperrholz aus jeweils mit um 90° gedrehten Faserrichtungen auf- einander verklebten Lagen oder als Schichtholz mit Lagen mit im Wesentlichen parallel ausgerichteten Fasern gefertigt werden. Die Dichte von Vollholzprodukten ohne Hohlräume liegt im Bereich der Dichten der zur Herstellung verwendeten
Holzsarten. Die Dichte der gängigen Holzarten liegt klar über 350 Kg/m3, insbeson- dere auch über 400 Kg/m3.
Brettsperrhölzer werden vor allem als tragende Wand-, Boden-, Dach- oder Deckenplatten verwendet. Brettschichtholz und andere Brettstapelkonstruktionen, bei denen der Faserverlauf der Brettlagen überwiegend gleichgerichtet ist, sind in den zwei orthogonalen Flächenausdehnungen unterschiedlich mechanisch belastbar. Bei den bekannten Vollholzwerkstoffen haben vor allem die Güte der eingesetzten Hölzer, die Art der Verbindung und der Schichtaufbau Einfluss auf die Festigkeitseigenschaften des Werkstoffs. Holzspanwerkstoffe werden aus Holzspänen, Kunstharzleim und Additiven unter Wärme und Druck hergestellt und haben Dichten über 350 Kg/m3. Die Holzspäne werden mit Hackern und speziellen Zerspanermessern aus Voll- und Sägerestholz gewonnen. Holzspanwerkstoffe werden für viele verschiedene Anwendungen eingesetzt. Dementsprechend gibt es eine Vielzahl an Klassifizierungsmerkmalen, nach Herstellung, Oberfläche, Form, Größe, Aufbau oder Zweck.
Holzfaserplatten werden aus Holz, Sägenebenprodukten oder Resthölzern, aber auch aus anderen faserhaltigen Pflanzen wie zum Beispiel Flachs oder Raps hergestellt. Der strukturelle Zusammenhalt beruht im Wesentlichen a uf der Verfilzung der Holzfasern und ihren holzeigenen Bindekräften, es können aber auch Klebstoffe als Bindemittel eingesetzt werden. Je nach Herstellungsverfahren , beispielsweise trockene oder nasse Vliesbildung , und Verdichtung der Holzfasern werden Untergruppen unterschieden . Zu den bekannten Holzfaserplatten, die im Nassverfahren hergestellt werden, gehören Holzfaserdämmplatten (HFD) mit einer Dichte im Bereich von 270-350 kg/m3, mittelharte Faserplatten (MB) mit einer Dichte von 350 bis 800 kg/m3 und harte Faserplatten (HB oder HFH) mit einer Dichte über 800 kg/m3. Bei mitteldichten Faserplatte (MDF) und hochdichten Faserplatte (HDF), die im Trockenverfahren herge- stellt werden, sind die Dichten gleich oder höher als die Dichten der Platten des Nassverfahrens. EP 1 674 224 B1 und WO 99/22084 A1 beschreiben die Hersteilung von Holzfaser- Dämmstoffelementen, wobei Fasermaterial auf ein Transportband aufgebracht und zu einer Fasermatte verbunden wird . Die mechanische Belastbarkeit und Einsetz- barkeit dieser Dämmelemente sind eingeschränkt und für viele Anwendungen ung enügend,
WO 95/32082 A1 beschreibt ein Holzbauelement mit aneinander gebundenen Schichten, wobei die Schichten aus Brettern aufgebaut sind, die an einander zuge- wandten Hauptflächen je eine Rillierung aufweisen. Die Bretter zweier direkt aneinander anliegender Schichten sind zueinander quer bzw. diagonal ausgerichtet. Bei den Kontaktflächen aneinander anliegender Schichten kann in von Rillen gebildeten gegen aussen im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlräumen Fremdstoff in der Form eines Schaum-Leim-Gemisches als Füllstoff angeordnet werden.
Aus den Schriften EP 1 913 21 1 B1 , WO 2010/028416 A2, WO 2010/022427 A1 und WO 2010/129983 A2 sind Holzwerkstoffe bekannt, bei denen in einem ersten Schritt der Herstellung mindestens zwei Schichten von genuteten Brettern miteinander verbunden werden, wobei die Nuten zweier a ufeinander folgender Schichten quer zueinander verlaufen. Von den entstehenden Platten werden Leisten abgetrennt, die Leisten um 90° um Ihre Längsachse umgelegt und miteinander zu einer neuen Platte verbunden. Bei der neuen Platte verlaufen die Faserrichtung und die Nutlängsachse der Abschnitte von den genuteten Brettern quer zu den beiden grossen Plattenoberflächen. Die Nuten erstrecken sich dabei mit einem grossen Nutquer- schnitt im Wesentlichen über die gesamte Mächtigkeit der Abschnitte aus genuteten Brettern, was aufgrund der grossen einzelnen Hohlräume in der Platte bezüglich Wärmedämmung nachteilig ist. Bereits die Herstellung der einfachsten beschriebenen Platte ist aufwändig , weil zuerst eine ursprünglich zusammenhängende Schicht aus Brettern mit Nuten unterteilt und anders wieder zusammengestellt und verbun- den werden muss.
Aus der WO2015/155105 A1 sind Leichtbauelemente mit einer Leichtbauplatte und einer der Leichtbauplatte zugeordneten Lage aus Dämmstoff bekannt. Die Leichtbauplatte ist aus Schichten von Brettern mit parallelen Nuten in deren Hauptflächen aufgebaut, wobei die Nuten von direkt aneinander anliegenden Schichten durch in rasterförmig angeordneten Bereichen überlappende Nutöffnungen zu einem grossen zusammenhängenden Hohlraum verbunden sind, was für die Wärmedämmung nachteilig ist. Beim Herstellen eines beschriebenen Dämmstoffs werden Holzspäne zusammen mit einem Bindemittel zu einer Spanmatte geformt, die vom abgebundenen Bindemittel zusammengehalten wird . Die Verwendung dieses Dämmstoffs ist lediglich für Hohlräume, insbesondere zwischen zwei Leichtbauplatten, beschrieben.
Die erfindungsgemässe Aufgabe besteht nun darin, ein Herstellungsverfahren für Plattenelemente, Plattenelemente und Verwendungen derselben zu finden, welche mit kleinem Aufwand eine gute Wärmedämmung und für die jeweilige Verwendung optimale mechanische Stabilität und Einsatzfähigkeit gewährleisten.
Die Aufgabe wird durch das Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 , durch Plattenelemente nach Anspruch 10 und durch die Verwendung dieser Plat- tenelemente nach Anspruch 15 gelöst.
Ein erfindungsgemässes Herstellungsverfahren umfasst die Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Holzwerkstoffen. Ein erster Holzwerkstoff ist ein schichtförmiges Vollholz mit einer im Wesentlichen homogenen Dichte von mehr als 350 kg/m3. Ein zweiter Holzwerkstoff wird als Schicht mit einem Hohlraumanteil eingesetzt, wobei die gemittelte Dichte dieser Schicht kleiner als 270 kg/m3 ist. Die Schichten des ersten und zweiten Holzwerkstoffs werden stapeiförmig mit Klebeverbindungen zwischen den aufeinander folgenden Schichten zu einem Plattenelement zusammengestellt. Mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs wird zwischen zwei Schichten des ersten Holzwerkstoffs angeordnet. Jede Schicht des zweiten Holzwerkstoffs erstreckt sich als zusammenhängende Schicht in der Form, wie sie ursprünglich mit Hohlräumen hergestellt oder versehen wurde, also ohne Abtrennung und Neuverbindung, über den gesamten Bereich eines einfachsten Plattenelements. Die beiden grossen Oberflächen des Plattenelements werden von Schichten des ersten Holzwerkstoffs gebildet.
Beim einfachsten Plattenelement schliessen Schichten des ersten Holzwerkstoffes und somit Schichten aus Vollholz die daran angrenzenden Hohlräume der mindestens einen Schicht mit einem Hohlraumanteil ab. Dadurch werden Luftbewegungen durch die Schichtgrenzen verhindert und Luftbewegungen in den angrenzenden
Hohlräumen vermindert, was die Wärmedämmung der mindestens einen Schicht mit einem Hohlraumanteil erhöht. Schichten des ersten Holzwerkstoffes, also Schichten aus Vollholz, erhöhen zusammen mit den Klebeverbindungen von den Schichten aus Vollholz zur jeweils mindestens einen zwischen diesen Vollholz-Schichten liegenden Schicht des zweiten Holzwerkstoffs die mechanische Belastbarkeit des ein- fachsten Plattenelements. Die einfachsten Plattenelemente haben bei beiden grossen Oberflächen eine im Wesentlichen glatte und stabile Form, die sich ideal für Verbindungen zu weiteren Schichten eignet.
Vorzugsweise erstrecken sich die Klebeverbindungen zwischen den Schichten des Plattenelementes über den gesamten Bereich eines einfachsten Plattenelements, wobei im Wesentlichen alle einander kontaktierenden Teilbereiche der jeweils miteinander verbundenen Schichten über Klebeverbindungen verbunden sind.
Bei einer bevorzugten Lösung werden Schichten des ersten Holzwerkstoffs mit im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Ausrichtungen der Fasern im Plattenelement eingesetzt und insbesondere miteinander verklebt, so dass die Formstabilität des Plattenelements zusätzlich erhöht ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Lösung wird ausgehend von einem einfachsten Plat- tenelement mit lediglich zwei Schichten des ersten Holzwerkstoffs und einer dazwischen angeordneten Schicht des zweiten Holzwerkstoffs aussen an eine Schicht des ersten Holzwerkstoffs mindestens ein weiterer Aufbau mit je einer Schicht des zweiten Holzwerkstoffs und je einer daran aussen anschliessenden Schicht des ersten Holzwerkstoffs angeordnet und über je eine Klebeverbindung verbunden.
Um die von den Schichten des ersten Holzwerkstoffs ausgehende Stabilität be ispielsweise bei dünnen Schichten des ersten Holzwerkstoffs zu erhöhen, können zwischen aufeinander folgenden Schichten des zweiten Holzwerkstoffs auch zwei oder mehr als zwei, insbesondere drei, Schichten des ersten Holzwerkstoffs ang e- ordnet und jeweils über Klebeverbindungen verbunden werden. Dabei ist es vortei lhaft, wenn die Fasern mindestens zweier direkt aufeinander folgenden Schichten des ersten Holzwerkstoffs unterschiedlich ausgerichtet werden, insbesondere so, dass die Fasern dieser Schichten im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen. Der verwendete zweite Holzwerkstoff, bzw. die mindestens eine Schicht mit einem Hohlraumanteil, und der verwendete erste Holzwerkstoff, bzw. das schichtförmige Vollholz, werden an die jeweilige Verwendung des Plattenelementes angepasst. Wenn das Plattenelement als Bauplatte verwendet wird, so muss es in erster Linie eine möglichst hohe mechanische Stabilität und erst in zweiter Linie eine genügend hohe Wärmedämmung gewährleisten. Der zweite Holzwerkstoff, bzw. die mindestens eine Schicht mit einem Hohlraumanteil, wird darum vorzugsweise von einer Schicht aus an den breiten Flächen mit mehreren parallel verlaufenden Nuten ver- sehenen und miteinander seitlich und gegebenenfalls in Längsrichtung verbund enen Brettern gebildet. Die Längsachsen der Nuten verlaufen parallel zu den grossen Flächen. Der verwendete erste Holzwerkstoff wird vorzugsweise von Massivholzplatten mit kleiner Mächtigkeit, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10 mm gebildet. Wenn die von den Brettern mit parallelen Nuten ausgehende Stabilität bereits im Wesentlichen gross genug ist, kann der verwendete erste Holzwerkstoff gegebenenfalls auch von Furnier, insbesondere Schälfu rnier, mit einer Mächtigkeit im Bereich von 0.7 bis 2.5 mm gebildet werden.
Die bei den Brettflächen mit parallelen Nuten zwischen den Nuten liegenden Steg- Aussenflächen gewährleisten beim Zusammenstellen von Plattenelementen, bzw. beim Verkleben einer Schicht des zweiten Holzwerkstoffs mit einer Schicht des ersten Holzwerkstoffs genügend grosse Kontaktflächen für eine stabile Klebeverbindung. Das Einsetzen von Schichten des ersten Holzwerkstoffs ohne Nuten stellt sicher, dass immer alle Steg-Aussenflächen der genuteten Bretter in Klebekontakt zur anliegenden Schicht des ersten Holzwerkstoffs ohne Nuten sind. Unabhängig vom Winkel zwischen den Nuten und der Ausrichtung der Platte bzw. der Ausrichtung von Nuten einer anschliessenden Schicht werden immer die gleichen Verbindungskräfte sichergestellt. Zudem kann sicher gestellt werden, dass die Nuten des zweiten Holzwerkstoffs bei der Schicht des ersten Holzwerkstoffs immer abgeschlossen sind und somit kein zusammenhängender aus mehreren Nuten gebildeter Hohlraum entsteht. Dies ist für eine gute Wärmedämmung von Vorteil . Wenn der Klebstoff auf die voneinander getrennten Steg-Aussenflächen oder auf die zusammenhängende Fläche der Schicht ohne Nuten aufgetragen wird, ist die Dampfdurchlässigkeit wenig bzw. stark reduziert, wobei dies natürlich auch vom verwendeten Klebstoff abhängt. Die Dampfdurchlässigkeit kann an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden, weil eine Fläche mit und eine Fläche ohne Nuten miteinander verklebt werden.
Um eine gewünschte Stabilität in Längs- und Querrichtung des Plattenelements zu erzielen, umfasst dieses bei der Ausführung als Bauplatte mindestens zwei Schichten mit genuteten Brettern, wobei die Längsachsen der Nuten dieser beiden Schichten unter entgegengesetzt gleich grossen Winkeln zur Längsrichtung des Platte n- elements verlaufen. Die Anzahl der Schichten mit Nuten hängt von der gewünschten Stabilität ab und ist vor zugsweise eine gerade Zahl.
Wenn das Plattenelement als Bauplatte verwendet wird, verläuft d ie Faserrichtung des ersten Holzwerkstoffs bei den beiden grossen Oberflächen vorzugsweise im Wesentlichen in deren Längsrichtung also entlang der grösseren Ausdehung des Plattenelements. Im Inneren von Bauplatten verläuft die Faserrichtung des ersten Holzwerkstoffs vorzugsweise im Wesentlichen in deren Querrichtung also entlang der kleineren Ausdehung des Plattenelements. Durch die Verwendung von mindesten je einer Schicht des ersten Holzwerkstoffs mit einer Faser-Längsausrichtung und mindestens einer Schicht mit einer Faser-Querausrichtung wird die Verformungsgefahr der Bauplatte vermindert.
Wenn das Plattenelement als Wärmedämmplatte verwendet wird, so muss es in erster Linie eine möglichst hohe Wärmedämmung und erst in zweiter Linie eine me- chanische Stabilität gewährleisten. Der zweite Holzwerkstoff, bzw. die mindestens eine Schicht mit einem Hohlraumanteil, wird darum vorzugsweise von einer Schicht aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen gebildet. Der verwendete erste Holzwerkstoff wird vorzugsweise von Furnier und gegebenenfalls von Massivholzplatten mit kleiner Mächtigkeit gebildet.
Für Wärmedämmplatten können die Materialkosten und der Herstellungsaufwand besonders klein gehalten werden, wenn als erster Holzwerkstoff vorzugsweise Schälfurnier verwendet wird. Bei einer optimierten Produktion wird eine erste Schicht eines Schälfurniers von einer Rolle auf ein Produktionsband abgerollt. Dann werden mit Bindemittel besprühte Sägespäne in einer vorgegebenen Schichtdicke auf die gesamte Breite des weiterlaufenden Schälfurniers aufgetragen. Eine zweite Schicht eines Schälfurniers wird von einer Rolle oben auf die Schicht mit den Säg espänen aufgelegt und mit einem zweiten Produktionsband nach unten gepresst.
Durch die Wahl eines genügend schnell abbindenden Binders und den entspre- chenden Vorschub sowie den entsprechende Abstand der Produktionsbänder kann eine kontinuierliche Produktion eines einfachsten Plattenelements erzielt werden. Vom kontinuierlich entstehenden Plattenelement werden in gewünschten Längsa bständen Plattenelemente abgetrennt. Bei dieser Produktion verlaufen die Fasern des Schälfurniers senkrecht zur Produktionsrichtung bzw. zur Längsrichtung der entstehenden einfachsten Plattenelemente.
Um Wärmedämmplatten in Standardgrössen herzustellen wird beispielsweise ein Schälfurnier-Band mit einer Breite von 125 cm verwendet. Beim Abtrennen von Plattenelementen sind die Längen 250 cm und 125 cm vorteilhaft, so dass entspre- chend Plattenelemente von 250 cm x 125 cm bzw. 125 cm x 125 cm entstehen, die bei Bedarf auch auf 62,5 cm x 125 cm oder 62,5 cm x 250 cm oder 62,5 cm x 62,5 cm zugeschnitten werden können. Wenn, wie später erklärt wird, von den Platte nelementen schmale Leisten abgetrennt, diese um Ihre Längsachse um 90° umgelegt und so wieder zu Platten verbunden werden, so können die Schnittlinien zum Ab- trennen von Leisten parallel zur kurzen oder parallel zur langen Seite der Plattenelemente verlaufen. Die Länge der Leisten entspricht einer ersten Seitenlänge der aus Leisten aufgebauten Plattenelemente. Die zweite Seitenlänge der aus Leisten aufgebauten Plattenelemente kann durch die Anzahl der verbundenen Leisten an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.
Für Wärmedämmplatten werden vorzugsweise Holzspäne verwendet, die bei der Herstellung von Brettern mit Nuten von Ausgangsbrettern abgetragen werden, wobei die Holzspäne im Wesentlichen streifenförmig sowie flach, gewellt, rollenförmig, federförmig oder spiralförmig ausgebildet sind und zumindest 80 Gewichtsprozent der Holzspäne von Spänen mit einer Länge im Bereich von 2mm bis 40mm gebildet werden. Die Holzspäne bilden zusammen mit einem Bindemittel eine im Wesentl ichen zusammenhängende Struktur. Das Bindemittel umfasst zumindest einen Anteil eines organischen Binders und/oder eines anorganischen Binders, wobei der org anische Binder vorzugsweise ein Polymerbinder, insbesondere Polyvinylacetat (PVAc), und der anorganischer Binder vorzugsweise ein Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten, insbesondere eine Mischung von Natriumsilikat und/oder Kal i- umsilikat mit Lithiumsilikat ist. Wenn eine hohe Wasserfestigkeit benötigt wird, so können auch Binder mit Polyvinylchlorid (PVC) verwendet werden.
Wenn die mechanische Stabilität von Plattenelementen erhöht werden soll, so wer- den von einfachsten Plattenelementen mit Schnitten senkrecht zu deren grossen Oberflächen Leisten abgetrennt, die Leisten um 90° um Ihre Längsachse umgelegt und miteinander zu einer neuen Platte verbunden. Bei den neuen Plattenelementen verlaufen die Abschnitte von Schichten des ersten Holzwerkstoffes und somit von Schichten aus Vollholz als Stege in Normalebenen zu den beiden grossen Oberflä- chen der neuen Plattenelemente. Die Klebeverbindungen zwischen aneinander anschliessenden Leisten werden zwischen solchen Stegen bzw. zwischen Abschnitten aus dem ersten Holzwerkstoff ausgebildet, wobei aufgrund der zusammenhängenden ebenen Kontaktflächen aus dem ersten Holzwerkstoff mit kleinem Aufwand sehr gute Klebeverbindungen erzielt werden können . Diese miteinander verbundenen Abschnitte der aneinander anschliessenden Leisten sind gegen das Innere der jeweiligen Leiste über Klebeverbindungen fest mit der jeweils anschliessenden Schicht verbunden, so dass mit kleinem Aufwand stabile neue Plattenelemente aus miteinander verbundenen Leisten hergestellt werden können. Bei den beiden grossen Aussenflächen der aus umgelegten Leisten zusammengestellten neuen Plattenelemente wird über eine Klebeverbindung je eine Deckschicht aus dem ersten Holzwerkstoff und somit aus Vollholz festgesetzt. Die Deckschichten und die Stege umschliessen leistenförmige Teilbereiche aus zweitem Holzwerkstoff mit einem Hohlraumanteil, wobei an den Kontaktstellen zwischen dem ersten Holzwerkstoff der Deckschichten sowie der Stege und dem zweiten Holzwerkstoff Klebeverbindungen ausgebildet sind . Dadurch wird einerseits die Stabilität erhöht und andererseits werden die maximalen Ausdehnungen von Hohlräumen verkleinert und entsprechend wird die Wärmedämmwirkung verbessert. Beim Abtrennen der Leisten ist der Vorschub des einfachsten Plattenelementes zwischen zwei aufeinander folgenden Schnitten festzulegen, wobei dieser Vorschub der Leistentiefe entspricht. Nach dem Umlegen um 90° wird der Vorschub, bzw. die Leistentiefe zur Mächtigkeit des entstehenden Plattenelements. Es kann somit ausgehend von beliebigen einfachsten Plattenelementen bei den entstehenden Plat- tenelementen jede gewünschte Mächtigkeit durch die Wahl des entsprechenden Vorschubs erzielt werden. Eine Ausdehnung der entstehenden Plattenelemente bzw. eine Ausdehnung ihrer grossen Oberfläche ist durch die Länge der Leisten festgelegt. In der zu dieser Ausdehnung senkrecht verlaufenden Ausdehnung der grossen Oberfläche kann durch die Wahl der Anzahl der miteinander verbundenen Leisten ein beliebiges Vielfaches der Mächtigkeit der verwendeten einfachsten Plat- tenelemente erzielt werden.
Beim Abtrennen der Leisten wird eine Schnittebene relativ zur Ausrichtung der Fasern in den Schichten des ersten Holzwerkstoffes festgelegt. Schichten deren Fasern parallel zur Schnittebene verlaufen bilden nach dem Umlegen Stege deren Fa- sern parallel zu den grossen Aussenflächen der entstehenden Plattenelemente verlaufen. Diese Stege erhöhen bei den entstehenden Plattenelementen die Biegestabilität um Biegelinien, die parallel zu den grossen Aussenflächen und senkrecht zur Längsrichtung der Stege verlaufen. Schichten deren Fasern senkrecht zur Schnittebene verlaufen bilden nach dem Umlegen Stege deren Fasern senkrecht zu den grossen Aussenflächen der entstehenden Plattenelemente verlaufen. Diese Stege erhöhen die Stabilität der grossen Aussenflächen bezüglich Druckbelastung der entstehenden Plattenelemente. Weil die Stege zwischen leistenförmigen Teilbereichen aus zweitem Holzwerkstoff gehalten sind, können die Stege als eingespannte Stege hohe Belastungen aufnehmen , auch wenn sie nur eine kleine Mächtigkeit aufweisen.
Wenn bei den für das Abtrennen, Umlegen und Verbinden verwendeten Plattenelementen der zweite Holzwerkstoff bzw. die mindestens eine Schicht mit einem Hohlraumanteil von einer Schicht aus genuteten und miteinander seitlich und gegebe- nenfalls in Längsrichtung verbundenen Brettern gebildet ist, entstehen neue Plattenelemente die vorteilhaft als Möbelplatten und auch als Türen oder spezielle Bauplatten verwendet werden können. Bei der Verwendung als Türen ist es zweckmässig, wenn der Randbereich von Massivholz ohne Nuten gebildet wird, so dass Beschläge problemlos befestigt werden können.
Wenn der zweite Holzwerkstoff bzw. die mindestens eine Schicht mit einem Hoh lraumanteil bei den für das Abtrennen, Umlegen und Verbinden verwendeten Plattenelementen von einer Schicht aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen gebildet ist, entstehen neue Plattenelemente die vorteilhaft als Wärmdämmplatten oder als leichte Bau- oder Türplatten verwendet werden können. Bei der Verwendung als Bau oder Türplatten kann die Stabilität erhöht werden, wenn der Quer- schnitt der leistenförmigen Teilbereiche aus zweitem Holzwerkstoff senkrecht zu I hrer Längsachse verkleinert wird. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Mächtigkeit der Schicht mit dem zweiten Holzwerkstoff in den verwendeten einfachsten Plattenelementen und/oder der Abstand der aufeinander folgenden Schnittebenen beim Abtrennen von Leisten verkleinert wird. Für die Verwendung als Türen wird zum Befestigen von Beschlägen der Randbereich von Massivholz und nicht von mit Bindemittel verbundenen Holzspänen gebildet.
Bei der Verwendung von abgerolltem Schälfurnier und Schnitten parallel zur Aus- richtung der Fasern des Schälfurniers und dabei senkrecht zur Längsrichtung des einfachsten Plattenelementes verlaufen die Fasern in den durch das Umlegen entstehenden Stegen im Wesentlichen parallel zu den grossen Aussenflächen der neuen Plattenelemente. Durch die Verwendung von mindesten einer Schicht des ersten Holzwerkstoffs mit einer Ausrichtung der Fasern in der Längsrichtung des einfachsten Plattenelementes verlaufen die Fasern dieser Schicht in durch Abtrennen, Umlegen und Verbinden von Leisten daraus entstehenden , sich über die Breite der Plattenelemente erstreckenden Stegen im Wesentlichen senkrecht zu den grossen Aussenflächen der neuen Plattenelemente, was deren Stabilität erhöht. Um die Druckstabilität von Wärmedämmplatten zu erhöhen, wird bei einer bevorzugten Lösung vor dem Abtrennen von Leisten ein Stapel aus mindestens zwei einfachsten Plattenelementen mit je einer Schicht aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen und je beidseits angeordneten Schichten aus Schälfurnier gebildet, wobei zwischen den Plattenelementen des Stapels jeweils eine Schicht aus dem ersten Holzwerkstoff, bzw. schichtförmiges Vollholz mit kleiner Mächtigkeit oder Furnier, insbesondere Schälfurnier, so eingelegt wird, dass deren Faserrichtung quer zur Faserrichtung des bereits mit den einfachsten Plattenelementen verbund enen Schälfurniers verläuft. Damit die Schichten des Stapels fest miteinander verbunden sind, werden die Schichten des Stapels beleimt und miteinander verpresst.
Wenn zum Aufbauen des Stapels einfachste Plattenelemente mit quadratischen grossen Oberflächen verwendet werden, so kann auf das Einlegen von schichtfö r- migem Vollholz verzichtet werden. Im Stapel können nämlich die einfachsten Plattenelemente mit um 90° wechselnden Ausrichtungen der Fasern der Schichten aus Schälfurnier aufgelegt werden. Nach dem Verleimen solcher Schichten mit unte rschiedlicher Ausrichtung der Fasern entstehen formstabile Plattenstapel. Wenn nun vom Stapel Leisten abgetrennt, um 90° umgelegt und miteinander verbunden werden, verlaufen die Fasern der eingelegten Schichten aus Vollholz von der einen zur anderen grossen Oberfläche des neuen Plattenelements. In der Ver- bindung mit den senkrecht dazu verlaufenden Fasern der daran anschliessenden Stege aus Schälfurnier entstehen Verbundstege mit einer hohen Festigkeit und Formstabilität, Die Stabilität kann so gewählt werden, dass die entstehenden Plattenelemente auch als Bodenplatten verwendet werden können. Wenn die Stege als Wärmebrücken störend sind, so können zwei Wärmedämmplatten mit gegeneina n- der versetzten Steglagen miteinander verbunden werden, so dass es keine durchgängigen Stege zwischen den beiden grossen Aussenflächen der zusammengestellten Wärmedämmplatte gibt.
Ein Leichtbauelement umfasst mindestens eine Bauplatte und eine Wärmedämm- platte, wobei die Wärmedämmplatte an der Bauplatte vorzugsweise mit einer Klebeverbindung oder gegebenenfalls mit einer Nagel- bzw. Agraffenverbindung befestigt wird. Die Befestigung kann bereits vor dem Zusammenbauen der Leichtbauelemente zu Wänden, Decken, Böden oder Dachflächen erfolgen. Vorzugsweise wird aber ein Bereich eines Hauses aus Leichtbauelementen aufgebaut und anschlies- send werden die Wärmedämmplatten an den zusammengestellten Leichtbauelementen befestigt. Wärmedämmplatten an Aussenfassaden können mit einem g ewünschten Anstrich oder Putz versehen werden. An einem Gebäudeboden angeordnete Wärmedämmplatten können mit einem gewünschten Bodenbelag versehen werden.
Um Leichtbauelemente einfach zu Bauteilen wie Wänden oder Decken verbinden zu können, umfassen diese vorzugsweise in zwei voneinander abgewandten Endbereichen Spannvorrichtungen. Die Spannvorrichtungen können beispielsweise mit Gewindestangen und Spannmuttern sowie gegebenenfalls einem Federelement aufge- baut werden, wobei die Gewindestange eines zu montierenden Leichtbauelementes in das Gewinde der Spannmutter des bereits montierten Leichtbauelementes eing eschraubt wird. Mit der Spannmutter wird dann die im Leichtbauelement fest positi onierte Gewindestange soweit gespannt bis die beiden aneinander anschliessenden Leichtbauelemente mit einer gewünschten Kraft aneinander gepresst sind, wobei sie vorzugsweise über Nut und Federanordnungen ineinander eingreifen und über das gegebenenfalls vorgesehene Federelement vorgespannt sind . Um die Spann- Vorrichtungen einfach in den Leichtbauelementen anordnen zu können, werden in schmalen Stirnflächen der Leichtbauelemente Nuten ausgebildet. Nach dem Einsetzen der Spannvorrichtungen können die Nuten mit einem Holzelement abgedeckt werden. Eckbereiche mit Spannanschlüssen in den Richtungen der daran an- schliessenden Wandabschnitte ermöglichen die Verbindung von zwei verschieden ausgerichteten Wandabschnitten.
Plattenelemente bei denen der zweite Holzwerkstoff, bzw. die mindestens eine Schicht mit einem Hohlraumanteil, aus mit mehreren parallelen Nuten versehenen und miteinander seitlich und gegebenenfalls in Längsrichtung verbundenen Brettern gebildet wird, umfassen vorzugsweise mindestens zwei Schichten mit seitlich aneinander gebundenen genuteten Brettern , wobei die Nuten in benachbarten Schichten insbesondere unter einem Winkel zueinander verlaufen. Die von den Nuten ausgehende Schwächung der Bretter bzw. Schichten quer zu den Nutlängsrichtungen wird von den zwischen den Schichten genuteter Bretter angeordneten Schichten aus Vollholz reduziert. In Richtung der Nutlängsrichtungen gewährleisten die beidseits der Nuten ausgebildeten Stege eine weiterhin hohe Stabilität.
Die Ausrichtungen der Bretter bzw. der Nuten zweier direkt aneinander anschlies- sender Schichten werden so gewählt, dass die Belastbarkeit der Plattenelemente ihrer Verwendung entspricht. Wenn die Belastbarkeit in der Längsrichtung der Plattenelemente möglichst gross sein muss, so wird zwischen den Nutlängsrichtungen direkt aneinander anschliessender Schichten ein spitzer Winkel von mindestens 25° gewählt. Wenn die Belastbarkeit auch in der Querrichtung gross sein soll, so wird zwischen den Nutlängsrichtungen direkt aneinander anschliessender Schichten ein Winkel von 90° gewählt. Für viele Anwendungen sind Winkel im Bereich zwischen 25° und 90° insbesondere die Winkel 45° und im Wesentlichen 60° bzw. 30° bevorzugte Winkel zwischen den Nutlängsrichtungen direkt aneinander anschliessender Schichten.
Das bei der Bearbeitung der Bretter, insb. das bei der Bildung der Nuten, abgetragenen Material, bzw. die zweite Komponente, wird direkt beim Abtragen auf die Funktion als Isoliermaterial bzw. Dämmstoff hin optimiert. Dazu wird eine spanende Bearbeitung eingesetzt bei der im Wesentlichen streifenförmige Späne abgetragen werden. Die abgetragenen Späne weisen eine Verteilung von Spanlängen und eine Verteilung von Spanmächtigkeiten auf. Das Abtragen der Späne wird darauf ausge- legt, dass mit den Spänen ein Dämmstoff gebildet werden kann, der nach der Anordnung in Wärmedämmplatten einen grossen Hohlraumanteil mit starker Unterteilung bereitstellt, stabil bleibt und Feuchtigkeit möglichst wenig zurückhält , sowie gewünschte mechanische Belastungen der damit gebildeten Plattenelemente zu- lässt.
Bei der spanenden Bearbeitung unterscheiden sich die Späne in ihrer Grössenzu- sammensetzung entsprechend der verwendeten Bearbeitungstechnik, der verwendeten Holzart und der gewählten Richtung der Nuten relativ zur Faserrichtung der Bretter. Die Nuten werden vorzugswiese mit Kreissägeblättern ausgebildet. Dabei kann der Durchmesser der Kreissägeblätter, der Abstand der Sägezähne, die Form der Sägezähne, die Umfangsgeschwindigkeit der Sägezähne und die relative Vorschubgeschwindigkeit zwischen einem bearbeiteten Brett und dem mindestens e inen Kreissägeblatt so gewählt werden, dass Späne mit der gewünschten Grössen- Zusammensetzung entstehen.
Weil in beiden Hauptflächen eines Brettes mehrere, insb. mindestens vier, Nuten angeordnet werden, können diese mit mehreren von einander beabstandet auf je einer gemeinsamen Welle angeordneten Kreissägeblätter parallel ausgebildet wer- den, wobei jeder Brett-Hauptfläche eine Welle mit Kreissägeblättern zugeordnet ist.
Der Eingriff der Kreissägeblätter bzw. deren Zähne in die Bretter entspricht vo rzugsweise der gewünschten Nuttiefe, so dass die Nut in einem Arbeitsschritt au sgebildet werden kann. Gegebenenfalls wird die Nut in mehr als einem Schritt aus- gebildet, wobei jeder Teilschritt einen Anteil der Nut, insb. der Nuttiefe, abträgt.
Ein neu in das Brett eingreifender Zahn eines drehenden Kreissägeblattes trägt auf seinem gesamten Weg bis zum Austritt aus dem Brett Holz ab, wobei das abgetragene Holz einen Span bildet. Die Span-Länge hängt von der Krümmung des Aus- senrandes des Kreissägeblattes und von der Nuttiefe bzw. der Tiefe des Eingriffs des Kreissägeblattes in das Brett ab. Die Span-Breite hängt von der Breite der Zähne des Kreissägeblattes ab. Die Span-Mächtigkeit bzw. eine Ausdehnung senkrechte zur Spanlängsausdehnung und zur Spanbreite hängt von der relativen Vorschubgeschwindigkeit zwischen einem bearbeiteten Brett und dem mindestens einen Kreissägeblatt, vom Abstand (Zentrumswinkel bzw. Umfangsabschnitt) zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen und von der Drehzahl des Kreissägeblattes ab. Bevorzugt werden Zähne eingesetzt, die mit geraden Schneidlinien flache streifenförmige Späne erzeugen, welche nach dem Abtrennen und der Bewegung durch den dem jeweiligen Zahn zugeordneten Freiraum im Kreissägeblatt häufig eine ge- wellte Form aufweisen. Wenn Zähne eingesetzt werden, welche gekrümmte
Schneidlinien aufweisen, so weisen die entstehenden Späne quer zu Ihrer Längsausdehnung eine gekrümmte Form auf, was dazu führt, dass an den Spänen konkave Hohlräume ausgebildet sind. Gegebenenfalls werden die Schneidlinien auch so ausgebildet, dass rollen-, feder- oder spiralförmige Späne entstehen, die ebenfalls Innenräume, bzw. Hohlräume zumindest teilweise umschliessen.
Späne können während des Abtragens auch brechen, wobei die entstehenden Tei lspäne je einen Abschnitt der maximal zu erwartenden Spanlänge bilden. Ob die Späne brechen oder nicht hängt unter anderem von der Form und Schärfe der Zäh- ne und der ihnen in Drehrichtung je vorausgehenden Freiräume im Kreissägeblatt ab. Zudem spielt auch die Art des Holzes und die Ausrichtung der Nut relativ zur Brettlängsrichtung bzw. zur Längsrichtung der Holzfasern eine Rolle. Um möglichst viele Späne in ihrer erzielbaren Gesamtlänge herzustellen, werden die Längsrichtungen der Nuten parallel zur Längsrichtung der Bretter ausgelegt und Trennsäge- blätter mit scharfen Zähnen und den entstehenden Spänen entsprechenden Freiräumen vor den Zähnen eingesetzt. Wenn nur wenige Späne brechen, so ist der Feinanteil im abgetragenen Dämmstoff sehr klein und die Spanlängenverteilung eng. Um aus dem abgetragenen Material einer Nut möglichst viele Späne zu bilden, wird die Span-Mächtigkeit möglichst klein gewählt, wobei eine minimale Mächtigkeit nicht unterschritten werden soll, damit die Späne noch genügen stabil sind und über einen möglichst grossen Längenbereich eine im Wesentlichen konstante Span- Breite aufweisen. Wenn aus einem vorgegebenen Nutvolumen eine hohe Anzahl von Spänen herausgeholt wird, so ermöglichen diese vielen Späne im Dämmstoff die Bildung von vielen von Spänen umschlossenen Teilräumen, in denen kleine teilweise abgeschlossenen Luftmengen eine hohe Wärme-Dämmwirkung erzielen. Das spezifische Gewicht eines stark wärmedämmenden Dämmstoffes ist bei Spänen mit kleiner Mächtigkeit sehr klein und liegt mitsamt dem eingebrachten Binder nach dem Abbinden unterhalb von 270 Kg/m3. Das heisst, dass für die Herstellung bestimmten Volumens des Dämmstoffes nur eine kleine Holzmenge benötigt
Beim Bearbeiten der Bretter für die Produktion von Leichtbauplatten werden nicht nur bei der Nutbildung Späne erzeugt. Die Hauptflächen werden gehobelt und die Seitenflanken mit einer Kehlmaschine bearbeitet. An den Seitenflanken der Bretter werden mit spanabhebenden Bearbeitungen Nuten und Federn ausgebildet, damit die zu einer Schicht zusammengefügten Bretter durch die Nut-Feder-Verbindung einen guten Zusammenhalt gewährleisten. Die Nut- und Feder-Verbindungen zwi- sehen 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. Die Bretter oder die Schichten werden zudem plan gehobelt, wobei weiteres Spanmaterial entsteht. Bei der Herstellung von Plattenelemente mit genuteten Brettern bzw. Schichten verbleibt vom gesamten Holzvolumen der verwendeten Ausgangsbretter ca. 40% im Plattenelement, 60% fällt als abgetragenes Restmaterial in der Form von Spänen an. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die aus den nebeneinander verlaufenden Nuten eines Brettes abgetragenen Späne verschieden lang ausgebildet. Gemäss einer ersten Ausführungsform werden dazu die Nuten verschieden tief ausgebildet. Unterschiedlich tiefe Nuten können dann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn in den Brettern auf beiden Hauptflächen Nuten ausgebil- det werden. Damit der gesamte Nuthohlraum im Brett aufgrund der unterschiedlich tiefen Nuten nicht kleiner werden muss, können die auf den beiden Hauptflächen einander jeweils gegenüberliegenden Nuten zusammen eine konstante Summe der Einzeltiefen aufweisen . Wenn also die Nut bei einer ersten Hauptfläche nur eine kleine Tiefe hat, so kann die ihr gegenüberliegende Nut bei der zweiten Hauptfläche eine grosse Tiefe haben. Der Holzbereich zwischen diesen Nuten wird dann jeweils eine gewünschte minimale Mächtigkeit aufweisen. Wenn nun die Nuttiefen bei der ersten Hauptfläche von den Seitenflanken des Brettes gegen die Brettmitte zunehmen, so nehmen die Nuttiefen bei der zweiten Hauptfläche von der Brettmitte gegen die Seitenflanken des Brettes zu. Damit über die Brettbreite verteilt Kreissägeblätter mit unterschiedlichen Durchmessern effizient eingesetzt werden können, wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine zur zu bearbeitenden Hauptfläche der Bretter in einem ersten spitzen Wellen- Winkel α ausgerichtete erste Welle verwendet, auf der in vorgegebenen Abständen Kreissägeblätter mit zunehmendem Druchmesser angeordnet sind. Die erste Welle liegt in einer Ebene, welche senkrecht auf der Hauptfläche der Bretter steht und senkrecht zu den Längsachsen der Nuten ausgerichtet ist. Der Winkel zwischen der ersten Welle und der Hauptfläche sowie die Durchmesser der Kreissägeblätter und ihre Position auf der ersten Welle werden vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass alle Kreissägeblätter im Wesentlichen gleich tiefe Nuten ausbilden.
Entsprechend der Neigung der Kreissägeblätter ist auch zwischen den seitlichen Randflächen der entstehenden Nuten und der Hauptfläche des Brettes ein Winkel ausgebildet. Damit die Nuten in Schnittebenen senkrecht zur Nutlängsrichtung nicht die asymmetrisch Form beibehalten, wird vorzugsweise der gleichen Hauptfläche eine zweite Welle mit Kreissägeblättern zugeordnet. Diese zweite Welle mit Kreissägeblättern ist bezügliche einer senkrecht auf der Hauptfläche stehenden die zentrale Längsachse des Brettes umfassende Spiegelebene gespiegelt zur ersten Welle mit den Kreissägeblättern ausgerichtet und zusätzlich in Brettlängsrichtung etwas versetzt zur ersten Welle angeordnet.
Die beiden Wellen mit den Kreissägeblättern sind so aufeinander abgestimmt, dass nach der Bearbeitung der Hauptfläche mit beiden Wellen im Wesentlichen symmetrische Nutquerschnitte vorliegen, wobei die Nutbreite von der Hauptfläche weg g e- gen das Innere des Brettes hin grösser wird. Die Nutöffnung bei der Hauptfläche entspricht mindestens der Ausdehnung der Kreissägeblätter in der Hauptfläche senkrecht zur Nutlängsrichtung. Zwischen den Nuten bleiben Stege aus Holz stehen, welche vom Innern des Bretts gegen die Hauptfläche breiter werden und bei der Hauptfläche eine breite Stegfläche aufweisen.
Wenn nach der Bearbeitung einer Hauptfläche eines Brettes mit zwei spiegelbildlich angeordneten schiefgestellten Wellen mit unterschiedlich grossen Kreissägeblättern in den Mitten der Nuten an den Nutgründen noch vorstehende zentrale Stege ausgebildet sind, so können diese für einzelne Anwendungen vorteilhaft sein, für and e- re Anwendungen werden sie aber entfernt. Zum Entfernen werden gleich grosse
Kreissägeblättern eingesetzt, die in entsprechenden Abständen an einer parallel zur Hauptfläche und senkrecht zur Nutlängsrichtung verlaufenden Welle angeordnet sind. Nach dem Entfernen der zentralen Stege entstehen Nuten deren Hohlrauma nteil von der jeweiligen Hauptfläche aus gegen innen zunimmt, bis zu einer zentralen zusammenhängenden Holzschicht. Bei einem bevorzugten Verfahren werden die zentralen Bereiche der Nuten vor den seitlichen abgetragen.
Die zentrale zusammenhängende Holzschicht kann Kräfte aufnehmen, welche ü ber die Seitenflanken ins genutete Brett eingetragen werden. Nach der Verleimung von Schichten mit verschieden ausgerichteten Nuten über eine dazwischen liegende zu- sammenhängende Schicht aus dem ersten Holzwerkstoff können verschiedene Querkräfte von diesen verbundenen Schichten aufgenommen werden. Wenn die genuteten Bretter in Plattenelementen mit mindestens zwei Schichten mit genuteten Brettern eingesetzt werden, kann die zusammenhängende Holzschicht der einzelnen genuteten Bretter minimal ausgebildet werden.
Bei Nuten in Längsrichtung der Bretter erstrecken sich die Stege parallel zur Läng srichtung der Holzfasern, was die Stabilität der Stege erhöht. Es ist auch möglich eine zweite Schar paralleler Nuten in einem spitzen Winkel zur ersten Schar von Nuten auszubilden. Dadurch werden die Stegflächen zwischen den ersten Nuten und natürlich auch die Stege unterbrochen. Beim Zusammenstellen von Plattenelementen sind immer noch genügend grosse Kontaktflächen für eine stabile Klebeverbindung zur Schicht aus Vollholz vorhanden.
Ein vielfältig einsetzbares Bindemittel zum Verbinden von Holzspänen umfasst vor- zugsweise einen Anteil eines organischen Binders und einen Anteil eines anorgan ischen Binders, wobei diese beiden Binder gegenseitig verträglich sein müsse n.
Als organischer Binder wird vorzugsweise ein Polymerbinder, beispielsweise Polyvinylacetat (PVAc) in Form einer Lösung in einem organischen Lösemittel oder vorzugsweise als Dispersion eingesetzt. Polyvinylacetat ist ein amorpher, geruch- und geschmackloser Kunststoff mit hoher Licht- und Wetterbeständigkeit. Es ist zwar brennbar, jedoch nicht leicht entflammbar.
Als anorganische Binder eignen sich Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten. Alkali-Polysilikate sind kristalline oder als Gemisch verschiedener Silicate glasartige (amorphe) Feststoffe bzw. in Wasser viskose Lösungen. Sie umfassen mindestens eines der Alkali-Metalle Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium oder Franci- um, wobei Alkali-Polysilikate mit Natrium und Kalium als Wasserglas am meisten verbreitet sind. DE 26 52 421 A1 beschreibt ein Bindemittel auf der Basis von Alkali-Polysilikaten, das aus einer Mischung von Natriumsilikat und/oder Kaliumsilikat mit Lithiumsilikat besteht. Bereits ein kleiner Anteil von Lithiumsilikat erhöht die Wasserfestigkeit im abgebundenen Zustand und gewährleistet einen etwas tieferen pH Wert. Zudem können die bei der Abbindung von Natriumwasserglas auftretenden Ausblühungen mit dem Anteil von Lithiumsilikat vermieden werden.
Um ein schnelles Binden sicher zu stellen, wird gegebenenfalls ein Zweikomponenten-Binder mit einer gewünschten Abbindzeit verwendet. Um eine möglichst homogene Bindungsstruktur in einer Menge von Holzspänen gewährleisten zu können, muss der Binder möglichst gleichmässig mit möglichst vielen Holzspänen in Kontakt gebracht werden. Der Binder wird über Düsen in einen Materialfluss der Späne eingebracht.
Für die Herstellung von Schichten aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen wird vorzugsweise ein Bindemittel mit Anteilen aus nachwachsenden Rohstoffen verwendet. Solche Bindemittel können Tannine, technische Lignine, Kohlenhydrate wie z.B. Stärke oder auch Proteine z.B. Kasein umfassen. In der Kombination mit Holzspänen sind die in der Natur weit verbreiteten Tannine, die sowohl in hydrolysierbarer als auch in kondensierter Form vorliegen , besonders vorteilhaft. Die Produktion ist überwiegend auf kondensierte Tannine ausgerichtet, die insbesondere aus Baumrinden hergestellt werden. Vorzugsweise werden Bindemittel mit Tannin und Additiven, beispielsweise mit Hexamin, verwendet, bei denen nur geringe Formaldehyd-Emissionen auftreten. Aufgrund ihrer chemischen Struktur lassen sich Tannine zu hochmolekularen Kondensationsprodukten mit hohen Härtungsge- schwindigkeiten umsetzen. Die Eigenschaften von Tanninharzen können durch den Zusatz von Isocyanaten verbessert werden.
Beim Herstellen der Schichten mit Holzspänen muss das Bindemittel in Kontaktbereichen zwischen locker zusammengeführten Holzspänen Bindungsbrücken ausbil- den. Dazu wird das Bindemittel so ausgebildet und den Holzspänen zugeführt, dass die Holzspäne genügend mit Bindemittel benetzt werden und dass sich beim an- schliessenden Abbinden Bindemittel-Brücken zwischen Holzspänen bilden und das entstehende Dämmmaterial luftdurchlässig ist. Zum Erzielen der gewünschten Be- netzungseigenschaft wird dem Bindemittel gegebenenfalls ein Benetzungsmittel und/oder ein Schaumbildner und/oder ein Lösungsmittel, insbesondere Wasser, zu- gegeben. Um ein besonders schnelles Abbinden zu erzielen, wird gegebenenfalls ein Zweikomponenten-Binder eingesetzt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden sowohl die Späne als auch der wässrige Binder elektrostatisch geladen . Die beiden Komponenten werden je ent- gegen gesetzt geladen, so dass beim Zusammentreffen die Ladungen, bzw. der Ladungsausgleich, zu einer optimalen Verteilung des Binders über die Holzspäne führt.
Die Holzspäne können durch ein Rohr zugeführt werden, wobei dem Rohrende Dü- sen für das aufgeladene Bindemittel zugeordnet sind. Bei der Herstellung eines Plattenelements mit einer mittleren Schicht mit Holzspänen und beidseits einer Schicht aus Schälfurnier wird mindestens ein Trägerband und eine
Auftrageinrichtung zum schichtförmigen Auftragen der Späne mit dem Binder auf das auf dem Trägerband liegende Schälfurnier sowie auf einer Aushärtungsstrecke ein Pressband verwendet, welches die drei Schichten auf die gewünschte Mächtigkeit zusammenpresst. Beim Durchlaufen der Aushärtungsstrecke zwischen Trägerband und Pressband werden zwischen den Holzspänen und den beiden Schichten aus Schälfurnier Bindungsbrücken soweit ausgebildet, dass die entstehende Wärmedämmplatte zusammenhält. Um das Aushärten zu beschleunigen wird vorzugs- weise Wärme und gegebenenfalls Luft oder UV-Licht zugeführt.
Um in brennenden Gebäuden die Verbreitung eines Feuers zu hemmen, werden für Türen oder Wände Plattenelemente eingesetzt, bei denen in einen Teil des Hohlraumanteils des zweiten Holzwerkstoffs ein wärmeaufbrauchfähiger und/oder feuer- hemmender Zuschlagsstoff eingefügt wird. Der Zuschlagstoff kann beispielsweise unter Einwirkung von Wärme beziehungsweise Wärmestrahlung gebundenes Wasser abgeben oder sich unter Abspaltung von Wasser chemisch umsetzen. Die Wärmeaufnahme bzw. Abspaltung von Wasser erfolgt vorzugsweise in einem Temperaturbereich oberhalb 100°C, so dass das abgespaltene Wasser als Dampf austreten kann. Es versteht sich von selbst, dass beliebige bekannte Zuschlagstoffe eing esetzt werden können, welche bei hohen Temperaturen bzw. im Brandfall das Ent- zünden des Plattenelements hinauszögern bzw. den Wärmedurchtritt durch das Plattenelement hemmen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass alle für die Erstellung der Plattenelemente 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 red uziert ist. Die Produktion der Leichtbauelemente kann in der Nähe des Ortes mit den zu erstellenden Häusern erfolgen.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 , 2 perspektivische Darstellungen einer einfachen Wärmedämmplatte , Fig. 3, 4 perspektivische Darstellungen einer einfachen Bauplatte,
Fig. 5, 6 perspektivische Darstellungen von Bauplatten mit 5 bzw. 9 Schichten,
Fig. 7 eine Explosionsdarstellungen einer Bauplatte mit 9 Schichten,
Fig. 8, 9 perspektivische Darstellungen von Möbelplatten ,
Fig. 10 eine Explosionsdarstellung einer Möbelplatte,
Fig. 1 1 , 12 perspektivische Darstellungen einer robusten Wärmedämmplatte,
Fig. 13 eine Explosionsdarstellungen einer robusten Wärmedämmplatte,
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts einer Wärmedäm mplatte. Fig. 1 bis 4 zeigen ein Plattenelement 1 , bei dem in Fig . 2 und 4 Teile herausgeschnitten sind, damit der Aufbau besser erkennbar ist. Das Plattenelement 1 u m- fasst zwei grosse Oberflächen 2 und umlaufende Stirnflächen 3. Das Plattenelement 1 ist aus einem ersten Holzwerkstoff in der Form von schichtförmigem Vollholz 4 und einem zweiten Holzwerkstoff in der Form einer Schicht 5 mit einem Hohl- raumanteil hergestellt.
In der Ausführung gemäss Fig. 1 und 2 wird die Schicht 5 mit einem Hohlraumanteil von mit Bindemittel verbundenen Holzspänen 6 gebildet, wobei die Holzspäne 6 nur schematisch mit schwarzen Strukturelementen und die Hohlräume 7 mit weissen Stellen dazwischen angedeutet sind. Die Holzspäne 6 des zweiten Holzwerkstoffs 5 sind im Wesentlichen streifenförmig sowie flach, gewellt, rollenförmig, federförmig oder spiralförmig ausgebildet. Vorzugsweise werden zumindest 80 Gewichtsprozent der Holzspäne von Holzspänen mit einer Länge im Bereich von 2mm bis 40mm gebildet werden. Die gemittelte Dichte der Schicht des zweiten Holzwerkstoffs in der Form der mit Bindemittel verbundenen Holzspäne 6 ist kleiner als 270 kg/m3.
In der Ausführung gemäss Fig. 3 und 4 wird die Schicht 5 mit einem Hohlra umanteil von einer Schicht aus miteinander seitlich und gegebenenfalls in Längsrichtung verbundenen Brettern 8 gebildet, wobei in den Bretter 8 an den breiten Oberflächen mehrere parallel verlaufenden Nuten 9 als Hohlräume dieser Schicht ausgebildet sind. Das von den Brettern 8 verbleibende Holz hat einen mittleren zusammenhängenden Bereich 8a und davon wegführende Stege 8b, wobei die Nuten 9 als Hoh lräume zwischen den Stegen 8b ausgebildet sind. Die Längsachsen der Nuten 9 verlaufen parallel zu den grossen Oberflächen 2. Die gemittelte Dichte der Schicht des zweiten Holzwerkstoffs in der Form der mit Nuten 9 versehenen Bretter 8 ist kleiner als 270 kg/m3, wobei diese kleine Dichte ausgehend von Brettern mit einer Dichte, über 350 kg/m3 .vorzugsweise im Bereich von 400 bis 550 kg/m3, insbesondere bei im Wesentlichen 470 kg/m3, durch die von den Nuten 9 gebildeten Hohlräume erzielt wird. Vorteilhaft sind Nuten 9 bei denen die Nutbreite von der Oberfläche des Brettes 8 weg gegen das Innere des Brettes 8 hin grösser ausgebildet wird, weil dabei ein grosser Hohlraum und trotzdem eine grosse Kontaktfläche bei der Brettoberfläche bereitgestellt werden kann.
Der erste Holzwerkstoff in der Form des schichtförmigen Vollholzes 4 ist bei der Ausführung gemäss Fig. 3 und 4 als Massivholzplatte mit einer Mächtigkeit im Bereich von 2 bis 10 mm dargestellt und bei der Ausführung gemäss Fig. 1 und 2 als Furnier mit einer Mächtigkeit im Bereich von 0.7 bis 2.5 mm . Die im Wesentlichen homogene Dichte des schichtförmigen Vollholzes 4 liegt über 350 kg/m3, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 550 kg/m3, beispielsweise bei im Wesentlichen 470 kg/m3. Es versteht sich von selbst, dass das Furnier auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 und 4 und Massivholz auch bei der Ausführu ngsform gemäss Fig. 1 und 2 eingesetzt werden kann, falls damit die benötigten mechanischen Stabilität erzielt wird. Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen zeigen Plattenelemente 1 mit Schichten 4 und 5 des ersten und zweiten Holzwerkstoffs, welche Schichten stapeiförmig mit Klebeverbindungen zwischen den aufeinander folgenden Schichten zusammengestellt sind. Bei diesen Ausführungsformen ist eine Schicht 5 des zweiten Holzwerkstoffs zwischen zwei Schichten des ersten Holzwerkstoffs in der Form des schichtförmigen Vollholzes 4 angeordnet. Bei den beiden grossen Oberflächen 2 bildet das schichtförmige Vollholz 4 Deckschichten.
Um die Gefahr der Verformung möglichst klein zu halten, sind in der Ausführung sform gemäss Fig. 3 und 4 die mit Linien 4a angegebenen Faserrichtungen bei den beiden Deckschichten eines Plattenelementes 1 im Wesentlichen senkrecht zuei- nander ausgerichtet. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 und 2 sind die Linien 4a der Faserrichtungen im Wesentlichen parallel, weil das schichtförmige Vollholz 4 beider Deckschichten bei der Herstellung der Plattenelemente von Schälfurnierro llen mit parallelen Rollenachsen abgewickelt wurde. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform bei der ein Paar von Schichten 5 aus Brettern 8 mit Nuten 9 ins Plattenelement 1 eingesetzt sind, wobei die Längsachsen der Nuten 9 dieser beiden Schichten 5 unter entgegengesetzt gleich grossen Winkeln zur Längsrichtung des Plattenelements 1 ausgerichtet sind. Zwischen den beiden Schichten 5 und bei den beiden grossen Oberflächen 2 des Plattenelements 1 ist schichtförmiges Vollholz 4 angeordnet, bei den beiden grossen Oberflächen 2 vorzugsweise in der Form einer Massivholzplatte. Zwischen den beiden Schichten 5 kann ein schichtförmiges Vollholz 4 mit einer kleinen Mächtigkeit gegebenenfalls ein Furnier angeordnet werden. Es versteht sich von selbst, dass auch alle Schichten aus Vollholz 4 gleiche Mächtigkeit aufweisen können.
Die Faserrichtung 4a des schichtförmigen Vollholzes 4 bei den beiden grossen Oberflächen verläuft vorzugsweise im Wesentlichen in der Längsrichtung des Plattenelements 1 . Im Inneren des Plattenelements 1 verläuft die Faserrichtung 4a des schichtförmigen Vollholzes 4 im Wesentlichen in der Querrichtung des Plattenele- ments 1 . Die Stabilität des Plattenelements 1 kann durch die Wahl der Faserrichtungen beeinflusst werden.
Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform bei der zwei Paare von Schichten 5 aus Brettern 8 mit Nuten 9 ins Plattenelement 1 eingesetzt sind, wobei die Längsachsen der Nuten 9 der Schichten 5 eines Paares unter entgegengesetzt gleich grossen Winkeln zur Längsrichtung des Plattenelements 1 ausgerichtet sind. Zwischen allen Schichten 5 und bei den beiden grossen Oberflächen des Plattenelements 1 ist schichtförmiges Vollholz 4 angeordnet, was in der Explosionsdarstellung der Fig, 7 gut erkennbar ist. Die Mächtigkeit des schichtförmigen Vollholzes 4 ist in der darg estellten Ausführungsform bei den beiden grossen Oberflächen 2 grösser als beim Vollholz 4 zwischen den Schichten 5. Es versteht sich von selbst, dass auch alle Schichten aus Vollholz 4 gleiche Mächtigkeit aufweisen können.
In der dargestellten Ausführungsform verläuft die Faserrichtung 4a des schichtfö rmigen Vollholzes 4 bei den beiden grossen Oberflächen im Wesentlichen in der Längsrichtung des Plattenelements 1. Im Inneren des Plattenelements 1 verläuft die Faserrichtung 4a des schichtförmigen Vollholzes 4 im Wesentlichen in der Querrichtung des Plattenelements 1 . Es versteht sich von selbst, dass die Faserrichtung im Innern auch abgewechselt werden kann, insbesondere indem das zentrale Vollholz 4 wieder gleiche Faserrichtung wie jenes bei den grossen Oberflächen aufweist.
Die Ausführungsformen der Fig. 8 bis 14 wurden aus Plattenelementen gemäss den Figuren 1 bis 7 hergestellt, indem von den Ausgangs-Plattenelementen mit Schnitten senkrecht zu deren grossen Oberflächen Leisten 10 abgetrennt, die Leisten 10 um 90° um ihre Längsachse umgelegt und miteinander zu einem neuen Plattenele- ment 1 verbunden wurden.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen einen Teil eines aus Leisten 10 aufgebauten Plattenelements 1 ', wobei die Leisten 10 von einem Ausgangs-Plattenelement 1 gemäss den Fig. 6 und 7 abgetrennt wurden. Entsprechend umfasst eine Leiste 10 Abschnitte von vier Schichten 5 aus Brettern 8 mit Nuten 9, wobei die Längsachsen der Nuten 9 der Schichten 5 abwechselnd unter entgegengesetzt gleich grossen Winkeln zur Längsrichtung des Ausgangs-Plattenelements 1 ausgerichtet sind. Zwischen allen Hohlraummaterial-Absehnitten 5' der Schichten 5 und bei den beiden grossen Oberflächen des Ausgangs-Plattenelements 1 umfassen die Leisten 10 Vollholzabschnit- te 4' vom schichtförmigen Vollholz 4.
Die den Leisten 10 zugeordneten Vollholzabschnitte 4' der grossen Oberflächen des Ausgangs-Plattenelements 1 von aneinander anschliessenden Leisten 10 sind über Klebverbindungen miteinander verbunden. Bei den beiden grossen Oberflächen des aus umgelegten Leisten 10 zusammengestellten Plattenelementes 1 ' ist mit je einer Klebeverbindung je eine Deckschicht aus dem ersten Holzwerkstoff und somit aus Vollholz 4 angeordnet. Diese Deckschichten und senkrecht dazu ausgerichtete Stege in der Form von zu den Leisten 10 gehörenden Vollholzabschnitten 4' um- schliessen leistenförmige Teilbereiche mit dem zweiten Holzwerkstoff bzw. Hohlraummaterial-Abschnitte 5'.
Die Fig. 1 1 bis 13 zeigen einen Teil eines aus Leisten 10 aufgebauten Plattenelements 1 ', wobei die Leisten 10 von einem Stapel aus Plattenelementen 1 gemäss den Fig. 1 und 2 abgetrennt wurden. Aus den in der Explosionsdarstellung der Fig. 13 gut erkennbaren Vollholzabschnitten 4' und Hohlraummaterial-Abschnitte 5' geht hervor, dass die dargestellte Ausführungsform Leisten umfasst, die von einem Stapel mit fünf Plattenelementen 1 gemäss den Fig. 1 und 2 und dazwischen jeweils einer zusätzlichen Schicht des ersten Holzwerkstoffs hergestellt wurden. Die zusätzlichen Schichten des ersten Holzwerkstoffs sind so in den Stapel eingelegt, dass ihre Faserrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Faserrichtung der direkt an diese angrenzenden Schichten des ersten Holzwerkstoffs verläuft.
Entsprechend umfasst eine Leiste 10 fünf Abschnitte 5' von Schichten aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen 6 und vierzehn Vollholzabschnitte 4'. Bei den jeweils drei direkt aufeinander folgenden Vollholzabschnitten 4' ist die Faserrichtung der mittleren Vollholzabschnitten 4' im Wesentliche senkrecht zur Faserrichtung der äusseren Vollholzabschnitte 4' ausgerichtet.
Die den Leisten 10 zugeordneten Vollholzabschnitte 4' der grossen Oberflächen des Ausgangs-Plattenelements 1 von aneinander anschliessenden Leisten 10 sind über Klebverbindungen miteinander verbunden. Bei den beiden grossen Oberflächen des aus umgelegten Leisten 10 zusammengestellten Plattenelementes 1 ' ist mit je einer Klebeverbindung je eine Deckschicht aus dem ersten Holzwerkstoff und somit aus Vollholz 4 angeordnet. Diese Deckschichten und senkrecht dazu ausgerichtete Stege in der Form von zu den Leisten 10 gehörenden Vollholzabschnitten 4' um- schliessen leistenförmige Teilbereiche mit dem zweiten Holzwerkstoff bzw. Hohlraummaterial-Abschnitte 5'.
Fig. 14 zeigt einen Teil eines aus Leisten 10 aufgebauten Plattenelements , wobei die Leisten 10 von einem Stapel aus Plattenelementen 1 gemäss den Fig. 1 und 2 abgetrennt wurden. Bei der dargestellten Ausführungsform wurden die Plattenelemente 1 gemäss den Fig. 1 und 2 quadratisch hergestellt und mit um 90° abwech- selnden Faserrichtungen der Schichten aus Vollholz zu einem Stapel aufgebaut, von dem anschliessend die Leisten 10 abgetrennt wurden. Durch diese Herstellung können Vollholzabschnitten 4' mit wechselnden Faserrichtung erzielt werden, ohne zusätzlich in den Stapel eingebrachte Schichten aus Vollholz.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Plattenelementen (1 , 1 ') mit zwei grossen Oberflächen (2) und umlaufenden Stirnflächen (3) bei dem ein erster Holzwerkstoff (4) in der Form von schichtförmigem Vollholz mit einer im Wesentlichen homog enen Dichte von mehr als 350 kg/m3 und ein zweiter Holzwerkstoff (5) in der Form einer Schicht mit einem Hohlraumanteil verwendet wird, wobei die gemit- telte Dichte der Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) kleiner als 270 kg/m3 ist, dadurch gekennzeichnet, dass Schichten des ersten und zweiten Holzwerk- Stoffs (4, 5) stapeiförmig mit Klebeverbindungen zwischen den aufeinander folgenden Schichten zu einem Plattenelement (1 , 1 ') zusammengestellt werden, wobei mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) zwischen zwei Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) angeordnet wird, sich die mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) als zusammenhängende Schicht in der Form, wie sie mit Hohlräumen hergestellt oder versehen wurde, über den gesamten Bereich zwischen den jeweiligen Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) erstreckt und die beiden grossen Oberflächen (2) von Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen hergestellt wird und der verwendete erste Holzwerkstoff (4) vorzugsweise von Furnier, insbesondere mit einer Mächtigkeit im Bereich von 0.7 bis 2.5 mm, oder gegebenenfalls von einer Massivholzplatte mit einer Mächtigkeit im Bereich von 2 bis 10mm gebildet wird, wobei die Holzspäne (6) des zweiten
Holzwerkstoffs (5) vorzugsweise im Wesentlichen streifenförmig sowie flach, gewellt, rollenförmig, federförmig oder spiralförmig ausgebildet sind und zumindest 80 Gewichtsprozent der Holzspäne von Holzspänen mit einer Länge im Bereich von 2mm bis 40mm gebildet werden .
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht des ersten Holzwerkstoffs (4) in der Form von Schälfurnier von einer Rolle auf ein Produktionsband abgerollt wird, darauf mit Bindemittel versehene Sägespäne (6) in einer vorgegebenen Schichtdicke über die gesamte Breite des weiter- laufenden Schälfurniers aufgetragen werden, eine zweite Schicht des ersten
Holzwerkstoffs (4) in der Form von Schälfurnier von einer Rolle oben auf die Schicht mit den Sägespänen aufgelegt und mit einem zweiten Produktionsband nach unten gepresst wird und Plattenelemente (1 ) mit vorgegebener Länge vom entstehenden Plattenmaterial abgetrennt werden1.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Bindemittel zumindest einen Anteil eines organischen Binders und/oder eines anorganischen Binders umfasst, wobei der organische Binder vorzugsweise ein Polymerbinder, insbesondere Polyvinylacetat (PVAc), und der anorganische Binder vorzugsweise ein Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten, insbe- sondere eine Mischung von Natriumsilikat und/oder Kaliumsilikat mit Lithiumsil ikat ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) von einer Schicht aus an den breiten Oberflächen mit mehreren parallel verlaufenden Nuten (9) versehenen und miteinander seitlich und gegebenenfalls in Längsrichtung verbundenen Brettern (8) gebildet ist, wobei die Längsachsen der Nuten (9) parallel zu den grossen Oberflächen verlaufen und der erste Holzwerkstoff (4) ein Vollholz, vorzugsweise eine Massivholzplatte mit einer Mächtigkeit im Bereich von 2 bis 10 mm, oder ge- gebenenfalls Furnier mit einer Mächtigkeit im Bereich von 0.7 bis 2.5 mm ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von Schichten aus an den breiten Oberflächen mit mehreren parallel verlaufenden Nuten (9) versehenen Brettern (8) ins Plattenelement (1 ) eingesetzt wird, wobei die Längsachsen der Nuten (9) dieser beiden Schichten unter entgegengesetzt gleich grossen Winkeln zur Längsrichtung des Plattenelements (1) ausgerichtet werden und vorzugsweise die Faserrichtung des ersten Holzwerkstoffs (4) bei den beiden grossen Oberflächen (2) im Wesentlichen in der Längsrichtung des Plattenelements (1 ), sowie Im Inneren des Plattenelements (1 ) insbe- sondere im Wesentlichen in der Querrichtung des Plattenelements (1 ) verläuft.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Nuten (9) der Bretter (8) die Nutbreite von der breiten Oberfläche weg gegen das Innere des Brettes (8) hin grösser ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Teil des Hohlraumanteils des zweiten Holzwerkstoffs (5) ein wärmeauf- brauchfähiger und/oder feuerhemmender Zuschlagsstoff eingefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von Plattenelementen (1 ) mit Schnitten senkrecht zu deren grossen Oberflächen (2) Leisten (10) abgetrennt, die Leisten um 90° um ihre Längsachse umgelegt und miteinander zu einem Plattenelement (1 ') verbunden werden, wobei die den Leisten (10) zugeordneten Abschnitte (4') der grossen Oberflächen (2) von aneinander anschliessenden Leisten (10) über Klebverbindungen miteinander verbunden werden und bei den beiden grossen Oberflächen (2) der aus umgelegten Leisten (10) zusammengestellten Plattenelemente (1 ') mit je einer Klebeverbindung je eine Deckschicht aus dem ersten Holzwerkstoff (4) und somit aus Vollholz angeordnet wird, so dass diese Deckschichten und senkrecht dazu ausgerichtete Stege in der Form von zu den Leisten gehörenden Abschnitten (4') der Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) leistenförmige Teilbereiche mit dem zweiten Holzwerkstoff (5') in Klebekontakt umschliessen.
Plattenelement (1 , 1 ') mit zwei grossen Oberflächen (2) und umlaufenden Stirnflächen (3) hergestellt nach einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9 aus einem ersten Holzwerkstoff (4) in der Form von schichtförmigem Vollholz mit einer im Wesentlichen homogenen Dichte von mehr als 350 kg/m3 und einem zweiten Holzwerkstoff (5) in der Form einer Schicht mit einem Hohlraumanteil, wobei die gemittelte Dichte der Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) kleiner als 270 kg/m3 ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (1 ) Schichten oder Abschnitte von Schichten des ersten und zweiten Holzwerkstoffs (4, 4', 5, 5') umfasst, welche Schichten bzw. Abschnitte stapeiförmig mit Klebeverbindungen zwischen den aufeinander folgenden Schichten bzw. Abschnitten zusammengestellt sind, wobei mindestens eine Schicht bzw. ein Abschnitt des zweiten Holzwerkstoffs (5, 5') zwischen zwei Schichten bzw. Abschnitten des ersten Holzwerkstoffs (4, 4') angeordnet ist und bei den beiden grossen Oberflächen (2) Deckschichten in der Form von Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) angeordnet sind.
Plattenelement (1 , Γ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (1 , 1 ') über Klebverbindungen verbundene Schichten des ersten und zweiten Holzwerkstoffs (4, 5) umfasst, wobei mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) zwischen zwei Schichten des ersten Holzwerkstoffs
(4) angeordnet ist, sich die mindestens eine Schicht des zweiten Holzwerkstoffs
(5) als zusammenhängende Schicht in der Form, wie sie mit Hohlräumen herg estellt oder versehen wurde, über den gesamten Bereich zwischen den jeweil igen Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) erstreckt und die beiden grossen Oberflächen (2) von Schichten des ersten Holzwerkstoffs (4) gebildet werden.
Plattenelement (1 , 1 ') nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (1 , 1 ') über Klebverbindungen verbundene Leisten (10) in der Form von Abschnitten von stapeiförmig aufgebauten Schichten des ersten und zweiten Holzwerkstoffs (4', 5') umfasst, wobei den Leisten (10) zugeordnete Abschnitte von Schichten des ersten Holzwerkstoffs als Stege (4') senkrecht zu den grossen Oberflächen (2) ausgerichtet sind und sich zwischen den Deckschichten erstrecken und die Deckschichten und die Stege leistenförmige Teilbereiche mit dem zweiten Holzwerkstoff (5') in Klebekontakt umschliessen.
Plattenelement (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schicht bzw. der mindestens ein Abschnitt einer Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5') aus mit Bindemittel verbundenen Holzspänen (6) besteht und der verwendete erste Holzwerkstoff (4) Vollholz, vorzugsweise Furnier, insbesondere mit einer Mächtigkeit im Bereich von 0.7 bis 2.5 mm, oder gegebenenfalls Massivholz mit einer Mächtigkeit im Bereich von 2 bis 10mm ist, wobei die Holzspäne (6) des zweiten Holzwerkstoffs (5) vorzugsweise im Wesentlichen streifenförmig sowie flach, gewellt, rollenförmig, federförmig oder spiralförmig ausgebildet sind und zumindest 80 Gewichtsprozent der Holzspäne (6) von Holzspänen (6) mit einer Länge im Bereich von 2mm bis 40mm gebildet werden und insbesondere das Bindemittel zumindest einen Anteil eines organischen Binders und/oder eines anorganischen Binders, vorzugsweise Tannin, insbesondere Polyvinylacetat (PVAc) und/oder einen Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten umfasst.
Plattenelement (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schicht bzw. der mindestens eine Abschnitt einer Schicht des zweiten Holzwerkstoffs (5) aus einer Schicht bzw. einem Abschnitt aus an den breiten Oberflächen mit mehreren parallel verlaufenden Nu- ten (9) versehenen und miteinander seitlich und gegebenenfalls in Längsrichtung verbundenen Brettern (8) gebildet ist und der erste Holzwerkstoff (4) ein Vollholz, vorzugsweise eine Massivholzplatte mit einer Mächtigkeit im Bereich von 2 bis 10 mm, oder gegebenenfalls Furnier mit einer Mächtigkeit im Bereich von 0.7 bis 2.5 mm ist.
15. Verwendung von Plattenelementen (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 10 bis 14 als Bauplatte, Wärmedämmplatte, Türblatt oder Möbelplatte .
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