Внутренний слой для многослойного композита, имеющий деревянные элементы
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству плит и панелей. Внутренний слой для многослойного композита содержит деревянные элементы зигзагообразной формы, имеющие расположенные зигзагообразно пластиноподобные участки, где участок подъема элемента с примыкающим участком спуска этого элемента зигзагообразной формы образуют общую вершину. Элементы зигзагообразной формы расположены во внутреннем слое таким образом, чтобы две вершины двух элементов зигзагообразной формы, которые могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, пересекались друг с другом под ненулевым углом, и эти два элемента жестко соединены друг с другом в точке пересечения. Деревянные элементы во внутреннем слое имеют одну или несколько конфигураций. Элементы, выполненные из древесины, во внутреннем слое распределены случайным образом, или расположены рядом друг с другом и друг над другом случайным образом, или расположены случайным образом, а вершины пересекаются друг с другом под разными углами. Увеличивается прочность и несущая способность многослойного композита. 8 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к внутреннему (среднему) слою для многослойного композита, содержащему деревянные элементы зигзагообразной формы, предпочтительно деревянные элементы волнообразной структуры. Внутренний слой подходит для изготовления многослойного композита или может быть использован в многослойном композите, предпочтительно для производства облегченных плит или панелей. Также изобретение относится к многослойному композиту, который содержит такой внутренний слой. Изобретение также относится к способам изготовления внутреннего слоя и многослойного композита.
Уровень техники
Известно использование композиционных материалов для изготовления многослойных композитов, которые имеют относительно высокую механическую прочность относительно своего веса. Такие многослойные композиты используют, например, в форме легких плит.
Документ СН 254025 относится к многослойному композиту, который имеет две поверхностные панели и внутренний слой между ними, где внутренний слой имеет по крайней мере один слой согнутого шпона. Шпон сгибают под углом к направлению волокон в древесине.
Документ DE 4201201 относится к полуфабрикатам или готовой продукции, изготовленным из древесины, при этом указанная продукция изготавливается из площадных элементов в форме пластин. Элементы в форме пластин могут иметь зигзагообразную форму. Они могут быть расположены в случайном порядке вместе с площадными элементами или могут быть наложены друг на друга по принципу чешуи.
Документ DE 102008022806 относится к легкой плите (панели) с наружным слоем из волнообразного деревянного шпона. Волны могут иметь зигзагообразную форму.
Документ BE 547811 относится к внутреннему слою, состоящему из двух деревянных элементов зигзагообразной формы, которые расположены между двумя наружными слоями. Деревянные элементы расположены таким образом, чтобы их кромки предпочтительно находились под углом 90° друг к другу.
Публикация DE 102008022805 А1 относится к панели из волнообразного шпона и к легким плитам, изготовленным из нее. Волнообразная структура используемых деревянных элементов может иметь зигзагообразную форму, синусоидальную форму и трапецеидальную форму. Деревянные элементы вложены друг в друга стопкой.
Документ ЕР 1923209 относится к легкой композитной плите с внешними слоями и центральным слоем, где центральный слой расположен под углом к плоскости легкой композитной плиты.
Общей особенностью указанных многослойных композитов, известных из уровня техники, является то, что внутренний слой может иметь прерывистую структуру. Под действием силы, направленной перпендикулярно поверхности многослойного композита, он оказывает амортизирующее действие, так как внутренний слой может быть, по крайней мере, частично сдавлен. Недостатком указанных внутренних слоев с прерывистой структурой является то, что они могут проявлять низкую однородность из-за относительно больших полостей во внутреннем слое. При этом в случае вставки крепежных средств, таких как гвозди, мебельные соединители или шурупы, они могут попадать в полости в прерывистых внутренних слоях. Это может привести к ограничению устойчивости крепежного средства в многослойном композите. Это, в свою очередь, может привести к снижению прочности многослойного композита на опоре, например, на стене, если композит необходимо прикрепить к стене гвоздями или шурупами. Кроме того, для изготовления внутренних слоев большого формата необходимы большие куски шпона высокого качества.
Целью настоящего изобретения является создание внутреннего слоя и многослойного композита, содержащего этот внутренний слой, где многослойный композит проявляет улучшенные характеристики прочности при креплении гвоздями, мебельными соединителями или шурупами, или эквивалентными крепежными средствами к опоре, например, к стене, кроме того, такой многослойный композит позволяет обеспечить увеличение несущей способности при минимальном возможном весе.
Раскрытие изобретения
Поставленная задача решается в изобретении с помощью внутреннего слоя, который подходит для многослойного композита, имеющего по меньшей мере один поверхностный слой и один внутренний слой, причем поверхностный слой расположен таким образом, чтобы по крайней мере частично покрывать внутренний слой и жестко соединяться с ним, а также с помощью многослойного композита, имеющего внутренний слой, причем внутренний слой имеет деревянные элементы с участками, расположенными зигзагообразно.
Определения выражений, используемых ниже в кавычках, даны в контексте настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения схематически изображены на чертежах. Они будут описаны более подробно ниже со ссылкой на фигуры чертежей.
На Фиг. 1 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 1 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 2 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 2 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 3 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 3 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 4 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 4 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 5 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 5 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 6 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 6 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 7 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 7 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 8 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 8 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 9 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 9 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 10 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 10 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 11 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 11 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 12 показан продольный разрез варианта деревянного элемента 12 многослойного композита по изобретению, предпочтительно легкой плиты.
На Фиг. 13 показано расположение деревянных элементов 6 волнообразной формы во внутреннем слое по изобретению по дополнительному предпочтительному варианту многослойного композита по изобретению.
На Фиг. 14 показано расположение деревянных элементов волнообразной формы с Фиг. 13 во внутреннем слое 50 по изобретению по дополнительному предпочтительному варианту многослойного композита 40 по изобретению.
Осуществление изобретения
На Фиг. 1 показан деревянный элемент, который имеет вершину в форме плоской поверхности 1' и имеет участок подъема 20 и участок спуска 30, где указанные участки являются плоскими поверхностями.
На Фиг. 2 показан деревянный элемент, который имеет вершину в форме выпуклой поверхности 2' и имеет участок подъема 20 и участок спуска 30, каждый из которых является криволинейной поверхностью.
На Фиг. 3 показан деревянный элемент, который имеет прямолинейную вершину 3', а также участок подъема 20 и участок спуска 30, каждый из которых является криволинейной поверхностью.
На Фиг. 4 показан деревянный элемент, который имеет вершину в форме плоской поверхности 4', а также и участок подъема 20 и участок спуска 30, каждый из которых является криволинейной поверхностью.
На Фиг. 5 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 1 с Фиг. 1 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере одну положительную полуволну, а также по крайней мере одну отрицательную полуволну (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 6 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 2 с Фиг. 2 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере одну положительную полуволну, а также по крайней мере одну отрицательную полуволну (относительно воображаемой пунктирной линии). Эту волну можно охарактеризовать как синусоидальную.
На Фиг. 7 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 3 с Фиг. 3 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере одну положительную полуволну, а также по крайней мере одну отрицательную полуволну (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 8 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 4 с Фиг. 4 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере одну положительную полуволну, а также по крайней мере одну отрицательную полуволну (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 9 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 1 с Фиг. 1. Волна имеет по крайней мере две положительные полуволны, но не имеет отрицательных полуволн (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 10 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 2 с Фиг. 2 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере две положительные полуволны, но не имеет отрицательных полуволн (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 11 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 3 с Фиг. 3 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере две положительные полуволны, но не имеет отрицательных полуволн (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 12 показан деревянный элемент, который содержит повторяющиеся секции из деревянного элемента 4 с Фиг. 4 и, таким образом, имеет волнообразную форму. Волна имеет по крайней мере две положительные полуволны, но не имеет отрицательных полуволн (относительно воображаемой пунктирной линии).
На Фиг. 13 показаны деревянные элементы 6, расположенные во внутреннем слое случайным образом. Таким образом, контактной поверхностью 70 между примыкающими друг к другу деревянными элементами в каждом случае является точка 70. При расположении и последующем адгезивном соединении деревянные элементы, как правило, имеют точечные места 70 соединения на вершинах 6', которые пересекаются друг с другом под разными углами. При умеренном сдавливании такие места соединения, в свою очередь, частично надавливают друг на друга за счет обжима, позволяя структуре гомогенизироваться. В зависимости от степени сжатия остается некоторая доля больших и средних полостей. Это приводит к образованию внутреннего слоя с низкой результирующей плотностью, поскольку ориентации деревянных элементов 6 вдоль их предпочтительных направлений в этом случае практически не происходит. В результате внутренний слой является более анизотропным, что предполагает неоднородные механические характеристики полученной плиты. Полученная структура представляет собой конструкцию со случайным каркасом, каркасные элементы которой состоят из древесины с параллельно-ориентированными волокнами с высокой несущей способностью. Как известно, в каркасах обжатые, сочлененные соединения элементов не являются слабыми точками, так как в конструкции допускаются стыки. Обязательным условием является удовлетворительное склеивание соединительных точек, чтобы можно было компенсировать продольные силы.
На Фиг. 14 показано расположение деревянных элементов, а также внутренний слой 50, который расположен между поверхностными слоями 60, 60', которые могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга, и приклеен к ним.
Первый аспект изобретения
Внутренний слой по изобретению с элементами зигзагообразной формы из древесины
По первому аспекту настоящее изобретение относится к внутреннему слою, содержащему элементы, выполненные из древесины, и такие элементы содержат плоские участки, расположенные зигзагообразно, при этом участок подъема элемента с прилегающим участок спуска элемента образуют между собой общую вершину таким образом, чтобы элемент имел зигзагообразную форму. При этом элементы расположены во внутреннем слое таким образом, чтобы две такие вершины двух элементов, которые могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга, пересекались друг с другом под отличным от нуля углом, при этом два элемента жестко соединены друг с другом в точке пересечения, как указано в п. 1 формулы изобретения.
В частности, настоящее изобретение относится к внутреннему слою, который может быть использован для изготовления многослойного композита, который имеет по крайней мере один поверхностный слой и один внутренний слой, причем поверхностный слой расположен таким образом, чтобы по крайней мере частично покрывать внутренний слой и жестко соединяться с ним. При этом внутренний слой содержит элементы, выполненные из древесины, которые имеют плоские участки, расположенные зигзагообразно, где участок подъема элемента с примыкающим участком спуска образуют общую вершину таким образом, чтобы элемент имел зигзагообразную форму. При этом элементы расположены во внутреннем слое таким образом, чтобы две такие вершины двух элементов, которые могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга, пересекались друг с другом под отличным от нуля углом, а два элемента жестко соединены друг с другом в точке пересечения.
Элементы, выполненные из древесины, (α) распределены во внутреннем слое случайным образом. Они также могут быть (β) расположены во внутреннем слое рядом друг с другом и друг над другом случайным образом. Элементы, выполненные из древесины, также могут (γ) быть расположены случайным образом во внутреннем слое, и вершины могут пересекаться друг с другом под разными углами. Элементы, выполненные из древесины, также могут иметь распределение (α) и (β) или распределение (α) и (γ), или распределение (β) и (γ), или распределение (α), (β) и (γ).
В настоящем описании выражение «внутренний слой, который может быть использован для многослойного композита» означает внутренний слой, пригодный для изготовления многослойного композита или который может присутствовать в многослойном композите.
Выражение «внутренний слой» означает слой, который имеет прерывистую структуру, т.е. имеет полости. Согласно изобретению, внутренний слой содержит элементы из древесины, которые имеют плоские участки. Такие участки расположены в элементе зигзагообразно, причем участок подъема элемента с примыкающим участком спуска образуют общую вершину таким образом, чтобы деревянный элемент имел зигзагообразную форму.
Выражение «зигзагообразной формы» используется синонимично с выражением «зигзагообразный». Элементы зигзагообразной формы расположены во внутреннем слое таким образом, чтобы две такие вершины двух элементов пересекались друг с другом под ненулевым углом. В точке пересечения вершин эти два элемента жестко соединены друг с другом. В качестве пригодного соединительного средства предпочтительно использовать адгезивный материал. Подходящие адгезивы известны из уровня техники.
Выражение «поверхностный слой» означает слой материала, который предпочтительно служит в качестве опоры для внутреннего слоя. Согласно изобретению, поверхностный слой расположен таким образом, чтобы по крайней мере частично, предпочтительно полностью, покрывать внутренний слой и жестко соединяться с ним. Внутренний слой также может быть покрыт, по крайней мере частично, по крайней мере двумя поверхностными слоями и может быть жестко соединен с ними. Таким образом, предпочтительно, чтобы внутренний слой был расположен между двумя поверхностными слоями. Поверхностный слой может быть выполнен из древесины или может включать в себя деревянные компоненты. Также могут быть использованы другие материалы, например, металлические листы или пластик.
Выражение «по крайней мере частично покрытый» включает в себя определение, согласно которому поверхностный слой также может полностью перекрывать или покрывать внутренний слой.
Выражение «многослойный композит» означает композит, состоящий из по крайней мере одного внутреннего слоя и по крайней мере одного поверхностного слоя.
Выражение «ненулевой угол» включает в себя определение, согласно которому величина угла не равна ни 180°, ни 360°.
Выражение «элемент» означает компонент внутреннего слоя или многослойного композита. Выражение «деревянный элемент» также означает объект или предмет, выполненный из древесины.
Выражение «пластиноподобные участки» включает в себя участки в форме поверхностей. Поверхности могут быть планарными, т.е. плоскими, или могут быть непланарными, т.е. неплоскими, и в таком случае предпочтительно изогнутыми, предпочтительно выпуклыми, вогнутыми или волнообразными.
Выражение «элементы, выполненные из древесины, которые содержат пластиноподобные участки, расположенные зигзагообразно» включает в себя пластиноподобный деревянный элемент, который выполнен таким образом, чтобы иметь зигзагообразную форму, например, за счет сгибания пластины вдоль вершины. Пластина указанного типа также может быть согнута дважды таким образом, чтобы за участком подъема следовал участок спуска, за которым, в свою очередь, следовал участок подъема. Пластина указанного типа также может быть согнута трижды таким образом, чтобы за участком подъема следовал участок спуска, за которым следовал участок подъема, за которым, в свою очередь, следовал участок спуска, и т.д. Таким образом получают деревянные элементы с волнообразной структурой.
Выражение «волнообразность» или «волнообразная структура» означает повторяющиеся секции деревянного элемента.
Предпочтительно, чтобы вершины, образованные в деревянном элементе участками подъема и участками спуска, были параллельны друг другу.
Выражения «участок подъема» и «участок спуска» используются взаимозаменяемо. Как участок подъема, так и участок спуска имеют форму пластины. Данные участки могут быть плоскими или неплоскими, как определено выше.
Соответственно, в одном варианте осуществления настоящее изобретение также относится к внутреннему слою, в котором деревянные элементы имеют повторяющиеся секции пластиноподобных участков подъема и спуска, которые примыкают друг к другу, при этом предпочтительно, чтобы общие вершины, образованные на стыке этих участков, были параллельны друг другу. Вследствие такого расположения участков подъема и спуска элемент имеет зигзагообразную форму. Таким образом, он может иметь и волнообразную структуру.
Выражение «вершина», используемое в настоящем документе, включает в себя такие выражения, как «переходная область между участком подъема и прилегающим участком спуска». Таким переходным участком может быть острое ребро. Выражение также включает в себя вершину, которая имеет форму криволинейной поверхности или форму плоской (планарной) поверхности. Таким образом, выражение «вершина», используемое в настоящем документе, включает в себя острое ребро в форме линии, а также вершину волны или гофра в форме изогнутой плоскости или изогнутого участка между участками подъема и спуска. В данном варианте осуществления зигзагообразные области имеют волнообразную структуру, т.е. после минимума волны следует максимум волны и наоборот.
Выражение «волнообразностъ» можно визуализировать в виде колебания, распространяющегося в пространстве.
В одном варианте осуществления волнообразность имеет в математическом смысле как положительную полуволну, так и отрицательную полуволну. Таким образом, она имеет положительную и отрицательную амплитуду.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления волнообразность в математическом смысле имеет только положительные полуволны. Таким образом, она имеет положительную амплитуду и не имеет отрицательной амплитуды.
Выражение «поверхность изогнутой формы» означает поверхность выпуклой формы или поверхность вогнутой формы, или поверхность, которая имеет как выпуклый, так и вогнутый компонент. В частности, выражение «изогнутый» также означает «непрерывно изогнутый».
В одном вариантом осуществления настоящего изобретения относится к внутреннему слою, в котором:
(a) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой плоские поверхности, и вершина, образованная между этими плоскими поверхностями, также представляет собой плоскую поверхность;
(b) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой изогнутые поверхности, и вершина, образованная между этими изогнутыми поверхностями, также представляет собой изогнутую поверхность, предпочтительно выпуклую поверхность;
(c) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой изогнутые поверхности, а вершина, образованная между этими изогнутыми поверхностями, представляет собой прямую линию;
(d) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой изогнутые поверхности, а вершина, образованная между этими изогнутыми поверхностями, представляет собой плоскую поверхность.
В одном вариантом осуществления внутренний слой содержит элементы зигзагообразной формы, выполненные из древесины, которые имеют пластиноподобные участки, которые расположены зигзагообразно. При этом участок подъема элемента с примыкающим участком спуска в зигзаге образуют общую вершину. Элементы зигзагообразной формы расположены во внутреннем слое таким образом, чтобы две такие вершины двух элементов зигзагообразной формы (вершины могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга) пересекались друг с другом под ненулевым углом, при этом два элемента жестко соединены друг с другом в точке пересечения. При этом деревянные элементы во внутреннем слое расположены согласно одной или нескольким следующим конфигурациям (a)-(d):
(a) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой плоские поверхности, и вершина, образованная между этими плоскими поверхностями, представляет собой плоскую поверхность;
(b) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой изогнутые поверхности, а вершина, образованная между этими изогнутыми поверхностями, представляет собой изогнутую поверхность;
(c) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой изогнутые поверхности, а вершина, образованная между этими изогнутыми поверхностями, представляет собой прямую линию;
(d) пластиноподобные участки деревянных элементов представляют собой изогнутые поверхности, а вершина, образованная между этими изогнутыми поверхностями, представляет собой плоскую поверхность;
при этом
(α) элементы, выполненные из древесины, во внутреннем слое распределены случайным образом; или
(β) элементы, выполненные из древесины, во внутреннем слое расположены друг рядом с другом и друг над другом случайным образом; или
(γ) элементы, выполненные из древесины, во внутреннем слое расположены случайным образом, и вершины пересекаются друг с другом под разными углами.
В одном вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (а) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а) и (b) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а) и (с) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а), (b) и (с) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а), (b) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а), (с) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурации (а), (b), (с) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (b) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (b) и (с) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (b) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (b), (с) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (с) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления внутренний слой имеет конфигурацию (с) и (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В одном вариантом внутренний слой имеет конфигурацию (d) в сочетании с вариантами распределения (α), (β) или (γ) или в сочетании с двумя или тремя из этих вариантов распределения.
В одном вариантом внутреннего слоя деревянные элементы зигзагообразной формы имеют повторяющиеся секции участков подъема и спуска, в которых предпочтительно, чтобы общие вершины, образованные между участками, были параллельны друг другу, таким образом, чтобы деревянные элементы имели волнообразную форму.
Волнообразность может варьироваться в плане амплитуды и/или длины волны. За счет этого возможно влиять как на толщину, так и на жесткость внутреннего слоя.
В одном вариантом осуществления волнообразность образуется из:
(а’) деревянных элементов (а), таким образом, чтобы волнообразность содержала, как показано на продольном сечении на Фиг. 5, повторяющиеся трапецеидальные части; или
(b’) деревянных элементов (b), таким образом, чтобы волнообразность содержала, как показано на продольном сечении на Фиг. 6, повторяющиеся части в форме синусоиды.
Неожиданно было обнаружено, что хорошую механическую прочность, например, высокую прочность на сжатие и на сдвиг и жесткость внутреннего слоя, содержащего деревянные элементы (a)-(d), можно дополнительно значительно улучшить, если внутренний слой содержит, в частности, деревянные элементы (b’) или состоит из таких деревянных элементов.
Вершины или деревянные элементы поверхностного слоя согласно изобретению могут быть изготовлены посредством использования пластиноподобного элемента, выполненного из древесины, которому придана определенная форма или который был согнут. Кроме того, пластиноподобный элемент предпочтительно изготавливать в форме шпона.
Из уровня техники известны подходящие устройства для формования или сгибания. В предпочтительном случае пластиноподобный деревянный элемент может быть пропущен через пару быстровращающихся профилированных валков, как описано в документе DE 4201201, где профиль выполнен таким образом, чтобы образовывались одна или несколько конфигураций (a)-(d). Формование или сгибание предпочтительно выполняют по существу перпендикулярно направлению древесных волокон. При этом, в одном вариантом осуществления, матрицу древесины, ранее пластифицированной действием влаги и тепла, формуют или загибают, т.е. придают форму соединения на соответствующем ребре сгиба, предпочтительно посредством местного обжима древесных волокон, без ослабления когезии деревянной детали. Формование или сгибание может быть выполнено таким образом, чтобы можно было по крайней мере в значительной степени исключить упругий возврат в исходное положение участков, расположенных зигзагообразно в элементе зигзагообразной формы.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления вершину зигзага образуют с помощью разрезания. В одном варианте для этого древесину вырезают с помощью подходящего резца или подходящего режущего лезвия, имеющего зигзагообразный профиль. Устройства и способы известны из уровня техники или могут быть выполнены аналогично известному уровню техники.
В дополнительном варианте осуществления сгибы и деревянный элемент получают путем формования, как описано в документе US 2013/0001827.
В одном варианте осуществления сгибание, резку или формование выполняют таким образом, чтобы длина волокон в полученном деревянном элементе по крайней мере в два раза превышала толщину выступающего или участков подъема или спуска.
Выражение «толщина» означает наименьшее расстояние между двумя поверхностями участков подъема или спуска. Расстояние между такими поверхностями равно толщине пластиноподобных участков подъема и спуска.
В одном варианте осуществления толщина пластиноподобного элемента составляет от 0,2 мм до 2 мм.
Высота деревянных элементов зигзагообразной формы, как правило, составляет от 0,8 мм до 8 мм.
Выражение «высота» определяется как наименьшее расстояние между двумя воображаемыми плоскостями, между которыми можно расположить зигзагообразный деревянный элемент, таким образом, чтобы вершины, образованные между участками подъема и спуска деревянного элемента зигзагообразной формы, находились в одной из указанных плоскостей.
В одном варианте осуществления толщина деревянного элемента составляет от 0,2 мм до 2 мм, а высота деревянного элемента зигзагообразной формы составляет от 0,8 мм до 8 мм.
В одном варианте осуществления толщина деревянного элемента зигзагообразной формы не превышает 1/10 толщины внутреннего слоя. Данные размеры обеспечивают достаточную однородность внутреннего слоя.
Размеры деревянных элементов зигзагообразной формы в плане ширины и длины могут варьироваться. Предпочтительные размеры выбирают из диапазона от 2 до 20 см.
Элементы зигзагообразной формы, полученные посредством вырезания или сгибания, можно при желании дополнительно разделить или разрезать. Подходящие режущие устройства известны из уровня техники.
Предпочтительно, чтобы вершина или вершины (линия сгиба), образованные участком подъема и участком спуска или участками подъема и спуска, проходили непараллельно преимущественному направлению волокон.
В одном варианте осуществления волокна двух различных деревянных элементов имеют одинаковое преимущественное направление.
В дополнительном варианте осуществления волокна двух различных деревянных элементов имеют разные преимущественные направления.
В одном варианте осуществления вершина, образованная между участком подъема и участком спуска пластинообразного деревянного элемента, проходит непараллельно направлению волокон деревянного элемента.
Предпочтительно, чтобы вершина, образованная между участком подъема и участком спуска пластинообразного деревянного элемента, была перпендикулярна направлению волокон деревянного элемента.
Соответственно, указанный вариант внутреннего слоя также характеризуется тем, что одна или несколько указанных вершин перпендикулярны преимущественному направлению волокон пластинообразного деревянного элемента.
Это предпочтительно также означает, что в одном варианте осуществления направление волокон в деревянном элементе проходит в направлении пластинообразных участков, которые расположены зигзагообразно и примыкают друг к другу, и перпендикулярно к общим вершинам указанных участков.
Выражение «перпендикулярно направлению волокон» подразумевает, что также возможно отклонение на угол приблизительно до 30°.
В одном варианте осуществления внутренний слой по изобретению содержит первые пластинообразные деревянные элементы с участками, расположенными зигзагообразно, и вторые деревянные элементы с участками, расположенными зигзагообразно, при этом первые и вторые деревянные элементы зигзагообразной формы могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга. В одном варианте осуществления первые и вторые деревянные элементы отличаются в плане размеров и типа используемой древесины. Предпочтительно, чтобы древесные волокна в указанных первых и вторых элементах были ориентированы в одном и том же преимущественном направлении.
В целом, более 50% деревянных элементов во внутреннем слое выполнены таким образом, чтобы обеспечить жесткое соединение друг с другом, причем участок подъема одного элемента с примыкающим участком спуска этого элемента образуют общую вершину между ними. При этом элементы во внутреннем слое расположены таким образом, чтобы две такие вершины двух различных элементов пересекались друг с другом под ненулевым углом. Указанные два элемента жестко соединены друг с другом в точке пересечения. Предпочтительно, чтобы деревянные элементы были распределены во внутреннем слое случайным образом.
Предпочтительно, чтобы более 60% или более 70%, или более 80%, или более 90% или даже 100% деревянных элементов во внутреннем слое были расположены или распределены случайным образом, для обеспечения жесткого соединения друг с другом. Предпочтительно, чтобы 100% деревянных элементов были расположены или распределены случайным образом таким образом, чтобы обеспечить жесткое соединение друг с другом. В данном варианте осуществления внутренний слой по изобретению проявляет большую механическую прочность, чем внутренний слой, в котором не все деревянные элементы жестко соединены друг с другом.
Может быть предусмотрено, чтобы во внутреннем слое по изобретению участки, отличные от указанных вершин пластинообразных деревянных элементов, имеющих зигзагообразные участки, также пересекались друг с другом. Например, участки подъема могут пересекать участки подъема других деревянных элементов таким образом, чтобы пересекались или перекрывались не вершины, а поверхности участков, или указанные вершины могут пересекаться или перекрываться с поверхностями участков подъема.
В одном варианте осуществления внутренний слой содержит плоские (планарные) элементы в дополнение к деревянным элементам зигзагообразной формы. Выражение «плоский» охватывает такие выражения, как «с плоской поверхностью», или «плоской формы», или «формы с плоской поверхностью». Материал для таких плоских элементов может быть выбран из: древесины, бумаги, металла, пластика и сочетания двух или более этих материалов. Такие плоские элементы могут быть приклеены к указанным вершинам пластинообразных деревянных элементов, которые имеют участки, расположенные зигзагообразно. Если участок указанных деревянных элементов зигзагообразной формы приклеен к указанным плоским элементам, внутренняя когезия внутреннего слоя улучшается.
При этом элемент зигзагообразной формы и плоские элеме