Verleimter Brettschichtholzträger und Verfahren zu seiner Herstellung

Abstract

 Es wird vorgeschlagen ein verleimter Brettschichtholzträger mit außenliegenden Deckbrettern aus Massivholz, der dadurch gekennzeichnet ist, daß in den mittleren Lagen anstelle von Massivholzbrettern miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität angeordnet sind. Als Variante kann der Träger auch aus hochkant stehenden verleimten Spanplatten bestehen, die nur an der Unterseite des Trägers mit einer oder mehreren Lagen Brettern oder ähnlichem beleimt sind. Ebenso ist für bestimmte Einsatzzwecke ein Träger verwendbar, der nur aus einem hochkant stehend verleimten Block von hochfesten Spanplatten besteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen verleimten Brettschichtholzträger mit außenliegenden Deckbrettern aus Massivholz.

[0002] Im Holzleimbau werden üblicherweise gerade Brettschichthoizträger aus mehreren Brettern, meist Nadelholz, einer Dicke von 22 bis 33 mm und einer Breite von 130 bis 240 mm aufeinander geleimt. Die Höhe des Trägers wird durch die Anzahl der Lagen bestimmt. Die Festigkeit der Träger wird sehr oft durch die Häufigkeit des Auftretens von Ästen bzw. Astlöchem und deren Größe negativ beeinflußt. Überdies sind Bretter aus Massivholz relativ kostspielig.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verleimten Brettschichtholzträger mit außenliegenden Deckbrettern aus Massivholz, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen, dessen Festigkeit keinen Schwankungen aufgrund von Unregelmäßigkeiten der verleimten Einzelkomponenten unterliegt.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem verleimten Brettschichtholzträger der genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß in den mittleren Lagen anstelle von Massivholzbrettern miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität angeordnet sind.

[0005] Nach einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Spanplattenstreifen bezüglich der Deckbretter aus Massivholz hochkant.

[0006] Erfindungsgemäß wird in einer alternativen Ausführungsform auch ein verleimter Brettschichtholzträger vorgeschlagen, der gegebenenfalls ein außenliegendes Deckbrett aus Massivholz auf der auf Zug beanspruchten Seite des Trägers aufweist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität aufweist.

[0007] Nach einer weiteren Variante der Erfindung wird ein verleimter Brettschichtholzträger mit einem auf der zugbeanspruchten Seite des Trägers aufgebrachten Deckelement vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Brettschichtholzträger miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität aufweist und daß als Deckelement 1 bis 4 Lagen Bretter, Sperrholz oder anderes flächiges Holzmaterial, z.B. ein unter der Handelsbezeichnung Kertopuu@ im Handel erhältliches Material, oder auch lang-auf-lang verleimtes Schichtsperrholzmaterial, eingesetzt werden.

[0008] Das Verfahren zur Herstellung der verleimten Brettschichtholzträger der obigen Art ist dadurch gekennzeichnet, daß man Spanplattenstreifen im Kaltverfahren oder mit Hochfrequenzbeheizung flach aufeinander leimt, den Block aus verleimten Spanplattenstreifen parallel besäumt und zwischen äußeren Deckblättem aus Massivholz verleimt, beziehungsweise ein Deckbrett oder Deckelement aufleimt.

[0009] Im erfindungsgemäßen Brettschichtholzträger können die Bretter in der Mitte des Trägers teilweise oder vollständig ersetzt sein. Als Spanplattenstreifen oder -abschnitte verwendet man hochfeste Qualitäten. Beispielsweise kann man hochfeste Spanplatten der Qualität V 100 -E1 verwenden, welche die folgenden Kenndaten aufweisen:

Dichte kg/m³ 800 -850

Blegefestigkeit N/mm² 30,0 -35,0

Querzugfestigkeit N/mm² 1,20-1,50

Quellung n. 24 h in % 3,0 -5,0

[0010] Außerdem können auch in bestimmten Fällen sogenannte OSB-Spanplatten mit gerichteten langen Spänen Verwendung finden. Diese Platten haben folgende Kenndaten:

Dichte kg/m³ 670 -700

Biegefestigkeit N/mm² 40,0 -45,0

Querzugfestigkeit N/mm² 0,60-0,80

Quellung n. 24 h in % 8,0 -10,0

[0011] Dem Vorteil der höheren Biegefestigkeit steht bei den OSB-Platten der Nachteil der höheren Quellung und des wesentlich höheren Preises entgegen, so daß diese Plattenqualität nur für spezielle Anwendungszwecke in Frage kommen wird.

[0012] Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen verleimten Brettschichtholzträgers verwendeten Spanplatten lassen sich folgendermaßen herstellen:

[0013] Die Späne der Deck-und Mittelschicht der Spanplatte bestehen z.B. zu zwei Dritteln aus Eichenholz und zu einem Drittel aus Nadelholz, vorzugsweise Fichte oder Tanne. Die Spandicke liegt zwischen 0,3 und 0,6 mm. Der Anteil an Feinstaub in der Mittelschicht sollte unter 10 % liegen. Als Leim verwendet man vorzugsweise ein Melamin-Hamstoff-Phenol-Formaldehydharz, so, wie es beispielsweise in der DE-C-20 20 481 oder der DE-C-29 51 957 beschrieben ist. Die Festharzdosierung, bezogen auf absolut trockene Späne sollte für die Deckschicht bei 13,0 bis 15,0 Gew.% und für die Mittelschicht bei 11,0 bis 13,0 Gew.% liegen. Die Festwachs-Dosierung bezogen auf absolut trockene Späne, sollte bei der Deckschicht bei 0,8 bis 1,0 Gew.%, bei der Mittelschicht bei 0,6 bis 0,8 Gew.% liegen. Als Härter verwendet man vorzugsweise ein Dicarbonsäuregemisch (beispielsweise Härter vom Typ 15 in Schuppenform der BASF Aktiengesellschaft) oder einen Formaldehyd bindenden Härter gemäß DE-A-34 00 669. Im geschütteten Spankuchen sollten die Späne eine Feuchtigkeit von ungefähr 9 bis 11 Gew.% in der Mittelschicht und 12 bis 15 Gew.% in der Deckschicht aufweisen. Die hydraulische Presse sollte einen spezifischen Preßdruck von 3,0 bis 4,0 N/mm² ermöglichen, damit die Presse trotz der hohen Dichte der Platten innerhalb von 10 bis 15 % der Gesamtpreßzeit auf Distanzleisten gefahren werden kann. Unter diesen genannten Voraussetzungen kann man Spanplatten herstellen, die den Eingangs genannten Kenndaten entsprechen und als hochfeste Spanplatten eine Voraussetzung für die erfindungsgemäßen verleimten Brettschichtholzträger bilden.

[0014] Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Brettschichtholzträgers, der beispielsweise einen Querschnitt von 50 ^« 15,4 cm aufweist, geht man z.B. folgendermaßen vor: Es werden Spanplatten der beschriebenen hochfesten Qualität mit einer Dicke von 22 mm in Streifen von 38 cm Breite geschnitten. Sieben Stück dieser Spanplattenstreifen beliebiger Länge werden mit einem zugelassenen Holz-Leimbau-Leim, vorzugsweise einem Melamin-HarnstoffPhenoi-Formaidehyd-Harz gemäß DE-A-20 43 440 im Kaltverfahren oder mit HochfrequenzBeheizung flach aufeinander geleimt. Der Block aus verleimten Platten wird auf eine Breite von 36,8 cm parallel besäumt. Falls keine Präzisionssäge vorhanden ist, empfiehlt sich ein Kalibrieren mit einer Breitbandschleifmaschine. Anschließend wird der Block hochkant stehend zwischen je 3 Fichtenbrettern von 22 mm Dicke mit den vorgenannten Leimen verleimt. Man erhält auf diese Weise einen Träger von 50 cm Höhe, der durch den Ersatz von 16 bis 17 Brettlagen zu 22 mm durch die hochfesten Spanplatten wesentlich billiger in der Herstellung ist.

[0015] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels und entsprechender Vergleichsdaten näher erläutert.

Beispiel

[0016] Im Labormaßstab wurden folgende Versuche unternommen:

Ein Träger aus 5 Lagen astfreier Fichtenholzbretter von 22 mm Dicke wurde im Kaltverfahren mit Kau- ramin@-Leim 545 flüssig (gemäß DE-A-20 43 440) verleimt. Die Abmessung des Trägers nach dem Aushobein betrug 550 ^x 107 ^x 64 mm.

[0017] Erfindungsgemäß wurden je vier Träger gleicher Abmessung hergestellt, bei denen nur die beiden äußeren Lagen aus Fichtenbrettern bestanden, die mittleren drei Lagen jedoch aus den zuvor genannten hochfesten Spanplatten gebildet waren. In einem Fall waren die drei verleimten Platten hochkant stehend angeordnet. Im anderen Falle waren die drei hochfesten Spanplatten flachliegend angeordnet. Die Dicke der Spanplatten betrug jeweils 22 mm. Die Verleimungsbedingungen waren identisch mit denen des Trägers aus 5 Lagen massiven Fichtenbrettern. Ein Vergleich der physikalischen Eigenschaften der so hergestellten Brettschichtholzträger ergab die folgenden Resultate:

[0018] Wurden die mittleren 3 Fichtenbretter durch flach liegende Spanplatten ersetzt, so ergab sich ein leichter Abfall der Festigkeiten gegenüber dem reinen Fichtenholzträger. Dagegen wiesen die Träger mit den hochkant stehenden Spanplatten deutlich höhere Festigkeiten auf.

Ansprüche

1. Verleimter Brettschichtholzträger mit außenliegenden Deckbrettem aus Massivholz, dadurch gekennzeichnet, daß in den mittleren Lagen anstelle von Massivholzbrettem miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität angeordnet sind.

2. Verleimter Brettschichtholzträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanplattenstreifen bezüglich der Deckbretter aus Massivholz hochkant stehen.

3. Verleimter Bettschichtholzträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch aekennzeichnet, daß die Spanplattenstreifen gerichtete lange Späne aufweisen.

4. Verfahren zur Herstellung des verleimten Brettschichtholzträger nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Spanplattenstreifen im Kaltverfahren oder mit Hochfrequenzbeheizung flach aufeinanderleimt, den Block aus verleimten Spanplattenstreifen parallel besäumt und zwischen äußeren Deckbrettern aus Massivholz verleimt.

5. Verleimter Brettschichtholzträger, gegebenenfalls mit einem außenliegenden Deckbrett aus Massivholz, auf der auf Zug beanspruchten Seite des Trägers, dadurch gekennzeichnet, daß der Brettschichtholzträger miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität aufweist.

6. Verleimter Brettschichtholzträger mit einem auf der zugbeanspruchten Seite des Trägers aufgebrachten Deckelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Brettschichtholzträger miteinander verleimte Spanplattenstreifen von hochfester Qualität aufweist und daß als Deckelement 1 bis 4 Lagen Bretter, Sperrholz oder anderes flächiges Holzmaterial eingesetzt werden.