CZ20032569A3 - Pre-fabricated laminated wood element - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká prefabrikovaného vrstveného dřevěného prvku s alespoň třemi vzájemně spojenými vrstvami z bezprostředně vedle sebe uspořádaných deskovitých nebo trámcovitých dřevěných dílců, přičemž dřevěné dílce alespoň dvou sousedících vrstev mají odlišnou orientaci a

I dřevěné dílce vykazují na površích situovaných uvnitř vrstveného dřevěného prvku alespoň zčásti profilování.

Dosavadní stav techniky

Jsou známé dřevěné prvky sestávající z několika vrstev prken. Jednotlivá prkna mohou přitom vykazovat profilování za účelem snížení hmotnosti, vytváření dutin pro vestavby, anebo za účelem zlepšení tepelné izolace. Takovéto sdružené materiály jsou zpravidla sklíženy, což na straně jedné vede ke zhoršení tepelně izolačních vlastností, vnikne-li klih do profilování drážek, nebo jej dokonce vyplní, na straně druhé přináší problémy při recyklaci těchto sdružených materiálů.

Podle WO 00/0385A přihlašovatele je znám prefabrikovaný vrstvený dřevěný prvek sestávající z několika vrstev dřevěných dílců, které jsou vzájemně spojeny kolíkovými hmoždinkami.

Přednost takovéhoto vrstveného dřevěného prvku spočívá v tom, že umožňuje sestavování , stěn, které jsou zhotoveny výlučně z materiálu vzniklého biologicky, bez jakýchkoliv spojovacích činidel, hřebíků apod. Tyto stěny se vyznačují příznivými statickými vlastnostmi a dobrou tepelnou izolací. Dále vykazují takovéto vrstvené dřevěné prvky značně vysokou odolnost proti hoření a vynikající stínění vysokofrekvenčních elektrických polí.

Podle DE 29721848 U je známa dřevěná stěna skládající se z několika vrstev prken, které jsou však spojeny hřebíky. Za účelem snížení výrobních nákladů jsou vnitřní prkna neopracovaná, se zdrsněním vzniklým po řezání.

···· • · ··· » ··

-2Podstata technického řešení

Úkolem předloženého vynálezu je vytvoření stěnového prvku, který je vytvořen zcela z biologického materiálu a umožní další zlepšení tepelně-izolačních vlastností.

Podle vynálezu je tento úkol vyřešen vytvořením podle 1. patentového nároku.

Ukázalo se, že řešením podle vynálezu je možné dosažení, bez ovlivnění pevnosti, zlepšení tepelně izolačních vlastností. Uvnitř vrstveného dřevěného prvku jsou vytvořeny vzduchové komory, které zvětšují odpor proti průchodu tepla, tj. snižují tepelnou vodivost. Dodatečná výhoda provedení podle vynálezu spočívá vtom, že hmoždinkovými kolíky jsou vytvářeny mezi jednotlivými vrstvami relativně velké přítlačné síly, které jsou trvale zachovány, v důsledku čehož není ovlivněna pevnost vrstveného dřevěného prvku profilováním vzniklými malými styčnými plochami mezi jednotlivými dřevěnými dílci.

Teprve použitím hmoždinkových kolíků namísto jiných spojovacích činidel lze provést dostatečné drobné profilování, v důsledku čehož se uvnitř nemohou vytvářet konvekční proudění, což by se projevilo negativně pokud jde o izolační parametry vrstveného dřevěného prvku. Je to možné z toho důvodu, že není třeba se obávat vyplnění drážek lepicí hmotou.

Dodatečným opracováním jednotlivých dřevěných dílců hoblováním lze získat další výhodu spočívající vtom, že může být přesně vymezena maximální plusová tolerance pokud jde o jejich tloušťku.

Při použití dřevěných dílců, které nejsou po řezání dodatečně opracovány, může totiž nastat situace, že se na některých místech stěnového prvku nachází několik dřevěných dílců s plusovou toleranční odchylkou situovaných nad sebou, což má za následek vznik místa majícího nepřípustnou celkovou tloušťku.

Tepelná vodivost typického běžného vrstveného dřevěného prvku mající hodnotu λ = 0,15 W/mK až 0,11 W/mK může být u vrstveného dřevěného prvku podle vynálezu zlepšena na hodnoty λ = 0,09 W/mK až 0,08 K/mK.

• · · · • ··· · ·

-3Toto zlepšení je podstatné nejen z hlediska úspory energie, ale zlepšuje i protipožární vlastnosti. Již použitím známých vrstvených prvků lze dosáhnout protipožární třídy F150 až F180. Pomocí řešení podle vynálezu je možno, dodatečně k uvedeným vynikajícím hodnotám, dosáhnout velmi nízký tepelný prostup, což je důležité pro tlumení rozšiřování požáru.

Zvlášť příznivé provedení podle vynálezu je dáno tím, že profilování je vytvořeno uspořádáním vedle sebe ležících drážek, probíhajících v podélném směru. Drážky jsou vytvářeny hoblováním jednotlivých dřevěných dílců pomocí hoblovacích nožů s odpovídajícími profily. Alternativně k tomu může být profilování vytvářeno příčným frézováním, což však je všeobecně nákladnější. Pro určitá použití je výhodné, jsou-li čela vrstvených dřevěných dílců uzavřena. Lze toho dosáhnou tím, že se okrajová oblast vrstveného dřevěného prvku ponechá bez drážek, což znamená, že drážky neprobíhají až po okraj, nýbrž končí před okrajem.

Zvlášť dobré tepelné izolace lze dosáhnout tím, že se použije alespoň dvou sousedících vrstev dřevěných dílců, jejichž styčné plochy vykazují drážky uspořádané pod úhlem. Tímto způsobem se vytvoří rastrovitý systém dutin, ve kterém dřevěné dílce doléhají k sobě pouze v místech překřížení můstků mezi drážkami. V této souvislosti je obzvlášť výhodné řešení podle kterého jsou mezi drážkami můstky, jejichž šířka je menší, než je šířka drážek, přičemž šířka můstků má přednostně hodnotu 20 % až 80 % šířky drážek. Tímto způsobem je možno minimalizovat styčné plochy mezi dřevěnými dílci.

Kanály pro instalaci kabelů nebo vedení mohou být zohledněny již při sestavení stěnového prvku, tím se alespoň v jedné vrstvě provede drážkovité vybrání, přičemž toto vybrání se vytváří přednostně frézováním nebo ponecháním místa mezi sousedícími dřevěnými dílci. Tímto způsobem lze dosáhnout zjednodušení instalatérských prací po zhotovení budovy.

Zvlášť příznivého spojení lze dosáhnout tím, že vazby mezi hmoždinkovými kolíky a dřevěnými dílci je dosaženo v podstatě sílovým spojem v důsledku zvětšení objemu výměnou vlhkosti mezi dřevěnými prvky vrstev a hmoždinkovými kolíky.

S ohledem na stavebné-biologické aspekty a recyklovatelnost je zvlášť žádoucí, jestliže vrstvený dřevěný prvek je vytvořen jako jednomateriálový, sestávající pouze-ze dřeva. Tímto způsobem lze eliminovat rušivé vlivy jiných materiálů.

··«· φφ φφφφ • φ φ φφφφ φφ φ φφ φφφφ φφφ φ φφφ φφφφφφ φ φ φ φφ φφ φ φφφ φ φφφφ φφ φφ φφ φφ φφ

-4Zvlášť příznivých statických vlastností lze dosáhnout tím, jestliže vrstvený dřevěný prvek vykazuje alespoň dvě vzájemně kolmé vrstvy a alespoň jedna další svírá s nimi ostrý úhel.

U takovéhoto vrstveného dřevěného prvku zachycují po vestavbě svislé vrstvy podstatnou část statických zátěží, působících na stěnový prvek. Vodorovné dřevěné dílce slouží hlavně ke spojení svislých dřevěných dílců a alespoň jedna šikmo uspořádaná vrstva slouží k zamezení možné paralegramové deformace ve stěně.

Přehled obrázků na výkresech

Předložený vynález je následně blíže osvětlen pomocí připojeného výkresu, na kterém znázorňuje Obr. 1 část stěnového prvku podle vynálezu, obr. 2 a 3 částečné řezy dřevěnými dílci, ze kterých je takovýto stěnový prvek sestaven.

Příklady provedení vynálezu

Vrstvený prvek 1, znázorněný na obr. 1, sestává z šesti vrstev, 2a, 2b. 2c. 2d, 2e a 2f dřevěných dílců 3a, 3b, 3c, 3d, 3e a 3f. Vrstvy 2a, 2c a 2e jsou přitom ve stavu použití uspořádány tak, že podélné osy dřevěných dílců 3a, 3c a 3e jsou vodorovné, zatímco vrstvy 2b a 2f jsou uspořádány svisle. Vrstva 2e obsahuje diagonálně uspořádané dřevěné dílce 3d. Jednotlivé vrstvy 2a, 2b, 2c, 2d, 2e a 2f jsou spojeny hmoždinkovými kolíky 4, jak je to popsáno ve WO 00/03850A. Dřevěné dílce 3b, 3c, 3d, 3e a 3f jsou profilovány drážkami 5, probíhajícími v podélném směru, přičemž dřevěné dílce 3a a 3f mají vnější plochy vytvořeny hladké.

Mezi jednotlivými dřevěnými dílci 3b vrstvy 2b jsou uvažována vybrání 6, sloužící k uložení kabelů nebo vedení.

Na obr. 2 a obr. 3 jsou znázorněné dvě možné varianty provedení, označené zde všeobecně jako 3. Drážky 5 varianty provedení podle obr. 2 jsou v podstatě vytvořeny trapézovitě a vykazují hloubku t o velikosti 3 mm a šířku c o velikosti 3 mm. Šířka b můstků 2 mezi drážkami činí 2 mm. Hloubka t se může přitom, podle použití, pohybovat mezi 0,5 mm a 8 mm, nebo více; šířky b a c mohou mít velikost až do 40 mm, ve zvláštních případech do 100 mm.

·· 44·4 44 4· ·· »4·4 ·' · 4 4 *4 4 4 ’ . 4 ·

4 4 4 4 4 · · 4

444 444444 4 4 • « · · · · 4 4 4 4 • 444 ·· ·· 44 44 44

-5Varianta provedení podle obr. 3 odpovídá v podstatě variantě podle obr. 2, přičemž však drážky 5 jsou vytvořeny vlnovitě.

Předložený vynález umožňuje podstatné zvýšení odporu proti prostupu tepla stěnovým prvkem při jeho prakticky stejné pevnosti.

Claims (11)

1. Prefabrikovaný vrstvený dřevěný prvek s alespoň třemi vzájemně spojenými vrstvami (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) z bezprostředně vedle sebe uspořádaných deskovitých nebo trámcovitých dřevěných dílců (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), přičemž dřevěné dílce (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) alespoň dvou sousedících vrstev (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) mají odlišné orientace a dřevěné dílce (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vykazují na površích situovaných uvnitř vrstveného dřevěného prvku alespoň zčásti profilování, vyznačující se t i m, že spojení dřevěných dílců (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) je tvořeno hmoždinkovými kolíky (4) prostupujícími vrstvy (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) dřevěných dílců (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f).

2. Vrstvený dřevěný prvek podle nároku 1, v y z n a č u j i c í se t í m, že profilování je vytvořeno jako uspořádání vedle sebe ležících drážek (5) rozprostřených v podélném směru.

3. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se tím, že jsou použity alespoň dvě sousedící vrstvy (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) dřevěných dílců (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), jejichž k sobě přiléhající plochy mají drážky uspořádané vzájemně pod úhlem.

4. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 2 nebo 3, v y z n a č u j í c í se tím, že mezi drážkami (5) jsou můstky (7), jejichž šířka (b) je menší, než je šířka drážek (5), přičemž šířka (b) můstku (7) má přednostně velikost mezi 20 % až 80 % šířky (c) drážek (5)·

5. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 2 až 4, v y z n a č u j i c í. se t i m, že okrajová oblast vrstveného dřevěného prvku je prostá drážek (5).

6. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c i se t í m, že jsou použity alespoň dvě sousedící vrstvy (2b, 2c, 2d, 2e, 2f) dřevěných dílců (3b, 3c, 3d, . 3e, 3f), jejichž podélné osy jsou vzájemně uspořádány pod úhlem a jejichž obě ksobě přiléhající plochy jsou profilovány.

• ·

9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1

9 9 9 9 9 9 » 9 9 9 1

9 9 9999 999 1

9 999 999999 9 9 1 • 99 99 9 9999 9

9 9 9 9 9 9 99 99 99 99 '1

-7i

7. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 až 5, v y z n a č u j í c í se t í m, že alespoň jedna vrstva obsahuje drážkovité vybrání, které je vytvořeno přednostně frézováním nebo odstupem sousedních dřevěných dílců.

8. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 až 6, v y z n a č uj í c í se t í m, že hmoždinkové kolíky (4) jsou uspořádány rastrovitě.

9. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 až 7, v y z n a č u j. í c í se tím, že vazba mezi hmoždinkovými kolíky (4) a dřevěnými dílci (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) je provedena v podstatě silovým spojením v důsledku zvětšení objemu vyrovnáním vlhkosti mezi dřevěnými dílci (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vrstev (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) a hmoždinkovými kolíky (4).

10. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 až 8, v y z n a č ti j í c í se t .í m, že vrstvený dřevěný prvek (1) je z jednoho materiálu tvořeného pouze dřevem.

11. Vrstvený dřevěný prvek podle jednoho z nároků 1 až 9, v y z n, a č u j í c í se tím, že vrstvený dřevěný prvek (1) vykazuje alespoň dvě vzájemně kolmé vrstvy (2a, 2b, 2c, 2d, c /,

2e, 2f) a alespoň jednu k nim v ostrém úhlu uspořádanou vrstvu (2d). |