用于生产单板层积材板的方法与流程

1.本发明涉及一种用于生产包括多个单板层的单板层积材(lvl)板的方法。lvl(laminated veneer lumber)板适于在包括多个单板层积材板的弯曲层压木材模块中使用。


背景技术：

2.木材用于多种不同的构造和建筑。木材既可以用作木板，也可以用作锯成单件的梁，但通常是以这样或那样的方式层压。一种常见的结构木材元件是胶合层板木材(胶合木)，该胶合层板木材由粘合在一起的多层规格材组成。这些可以用作立柱、水平梁或拱形物。另一种类型的层压木材是胶合板，该胶合板由多个相互胶合的交叉层压单板层组成。胶合板坚固、尺寸稳定并且不会翘曲或弯曲。有时，例如在椅子或其他较小的物体中需要使用弯曲的层压单板材料，其中层压是通过将多个单独的单板层放置在模具中并将它们以所需的形状胶合起来以获得层压部分来完成的。这既耗时又费力。
3.因此，存在改进适用于弯曲物体的单板层积材板的空间。


技术实现要素：

4.因此，本发明的目的是提供一种用于生产可以弯曲的单板层积材板的方法。本发明的另一个目的是提供一种可以弯曲的单板层积材板。本发明的再一个目的是提供一种包括多个单板层积材板的弯曲层压木材模块。
5.根据本发明的问题的解决方案在用于生产单板层积材板的方法的权利要求1的特征部分、在用于单板层积材板的权利要求9以及在用于弯曲层压木材模块的权利要求12中描述。其他权利要求包含用于生产单板层积材板的方法的有利的实施方式和进一步发展。
6.在一种用于生产单板层积材板的方法中，单板层积材板适用于弯曲层压木材模块，其中，多个单板层积材板彼此层压以形成弯曲层压木材模块，其中，单板层积材板包括单一位置，在该单一位置中，单板层所具有的木纹指向交叉方向，以允许单板层积材板弯曲，该方法包括步骤如下：切割多个单板层；将第一组单板层的第一部分放置在模具中，其中木纹指向第一方向，其中第一部分包括至少两个单板层；在第一部分上放置包括单个单板层或彼此相邻布置的两个单板层的第二组单板层，其中木纹指向与第一方向垂直的方向；在第二组单板层上放置第一组单板层的第二部分，其中，木纹指向第一方向；将单板层彼此胶合并压制以形成单板层积材板。
7.通过用于生产单板层积材板的方法的第一实施方式，提供了一种可以在不断裂的情况下弯曲成曲线形状的单板层积材板。通过向具有木纹指向交叉方向的单板层的单板层积材板提供单一位置，可以在不破坏交叉单板层的情况下使单板层积材板弯曲。在这种情况下，单板层积材板将围绕第一方向弯曲，该第一方向也是单板层积材板的纵向方向。通过使用第一组单板层和第二组单板层，提供了一种在不破坏或不撕裂任何单板层的情况下可以弯曲成期望的形状的单板层积材板，其中第一组单板层的木纹指向第一方向，第一组单
板层包括两个部分，其中第二组单板层包括一个单板层或彼此相邻布置的两个单板层，第二组单板层的木纹指向与第一方向垂直的方向，并且第二组单板层布置在第一部分与第二部分之间。交叉布置的第二组一个单板层或第二组多个单板层可以定位在单板层积材板中的任何位置。在一个实例中，交叉的第二组布置在单板层积材板的中间，其中第一组单板层的第一部分和第二部分包括相同数量的单板层。通过以对称的方式生产单板层积材板，其中第一组单板层的第一部分和第二部分包括相等数量的单板层，可以更容易地用单板层积材板的常规生产方法来生产单板层积材板。然而，交叉的第二组单板层可以经过小的修改，定位在单板层积材板中的任何期望的位置。
8.在大多数实例中，单板层积材板由木纹布置在在相同方向上的多个单板层组成。一些单板层积材板还可以包括布置在交叉方向的几个单板层，其中这些单板层布置成彼此间隔开。这样做的目的是降低单板层积材板弯曲或翘曲的风险。将所有单板层或大多数单板层定位在相同方向的原因是，使用单板层在相同方向上布置时的承重能力。这与胶合板不同，在胶合板中，每隔一层的木纹以垂直方向指向。这种胶合板不会弯曲，但是在某些方向上也不会像单板层积材板那样坚固。
9.本发明的目的是提供一种单板层积材板，该单板层积材板可以用于将多个板以期望的形状彼此层压，从而获得包括多个单板层积材板的弯曲结构元件。这种结构元件坚固且尺寸稳定，并且可以以合理的方式生产，因为每个单板层积材板都可以在常规的单板层积材板生产线中生产。
10.单板层积材板包括具有一个单板层或彼此相邻布置的两个单板层的第二组单板层。第二组单板层可以布置在单板层积材板的任何位置，例如在单板层积材板的中间，其中在第二组单层板的每侧上布置两个、三个或更多个单板层。第二组单板层可以包括木纹方向垂直于第一方向的一个单板层，即垂直于第一组单板层的木纹方向。第二组单板层还可以包括木纹方向布置在相同方向上的两个单板层，并且其中这两个单板层的木纹方向垂直于第一方向，即垂直于第一组单板层的木纹方向。
11.在一个实例中，单板层积材板是对称的，并且包括偶数个单板层。在这种情况下，第二组单板层包括彼此相邻布置的两个单板层。这将在生产过程中平衡板的布局，并且简化单板层积材板的生产。在单板层积材板包括总共八个单板层的实例中，第二组单板层在每侧上布置有三个单板层。
12.在另一个实例中，单板层积材板是对称的，并且包括奇数个单板层。在这种情况下，第二组单板层包括布置在单板层积材板中间的单个单板层。这将在生产过程中平衡板的布局，并简化层压板的生产。在单板层积材板包括总共九个单板层的实例中，第二组单板层在每侧上布置有四个单板层。
13.单板层积材板可以优选地包括七至十二个单板层，即使其他数量也是可能的。当生成包括多个单板层积材板的弯曲层压木结构时，这些数量在生产力和可用性之间取得了良好的平衡。lvl板中单板层的总数可以例如取决于弯曲层压木材模块所需的厚度和生产工艺。较薄的单板层积材板更容易弯曲，但必须处理和弯曲更多的单独的单板层积材板，这需要更多的时间。诸如弯曲层压木材模块的木质结构将优选地包括至少五个单板层积材板。木质结构优选地是具有闭合圆周的周向结构，例如诸如塔的圆形结构或诸如转子叶片的闭合弯曲结构。即使大多数单板层的木纹指向相同的方向，闭合结构也足够坚硬。
14.本发明的一个优点是，在受控的环境条件下，可以在生产工厂以合理的方式由单板层积材板制造弯曲层压木材模块。然后可以将弯曲层压木材模块运输到例如风力涡轮机工厂的现场，在那里可以将弯曲层压木材模块组装成圆形区段，然后组装成层压塔。弯曲层压木材模块可以制造成能够装配在普通卡车上，这使得易于运输弯曲层压木材模块。此外，弯曲层压木材模块的重量相对较低，这简化了向偏远地区的运输，在偏远地区，道路质量往往较差或者根本不存在道路。
15.一种弯曲的层压木材模块优选地通过在包括弯曲模具的压制机中层压多个单板层积材板，并且通过在环境温度下进行的压制方法来形成。
16.还可以提供具有附加外层的单板层积材板，例如另一种纤维复合材料，诸如玻璃纤维或碳纤维层或表面处理材料。如果板是弯曲层压木材模块中的最外层，这可能是有利的。在一个实例中，单板层积材板的一个单板层被另一种材料层代替，例如另一种纤维复合材料，诸如玻璃纤维或碳纤维层。这可以增加单板层积材板的硬度或承载能力。可以在单板层积材板固化之前或固化之后施加附加层。
17.木材(尤其是云杉、松树或桦树)是一种廉价且坚固的材料，适用于由薄单板层层压成板材。还可以使用其他纤维，诸如竹纤维，可以将其层压成具有所需方向的纤维板。
18.在弯曲层压木材模块中，多个单板层积材板相互层压以形成弯曲层压木材模块。弯曲层压木材模块可以例如包括九个单板层积材板，其中每个lvl板可以包括例如七个单板层。在这个实例中，弯曲层压木材模块将包括总共63个单板层。
19.单板层积材板优选地在压制机中彼此层压以形成弯曲层压木材模块。弯曲层压木材模块例如由九个单板层积材板形成。当弯曲层压木材模块被压制在一起时，槽口或其他接头以及侧表面随后可以通过精密的刨槽机成形，从而获得相对较小的公差。
附图说明
20.下面将参考附图中所示的实施方式更详细地描述本发明，在附图中：
21.图1示出了通过根据本发明的方法生产的单板层积材板的实例，
22.图2a至图2b示出了根据本发明的单板层积材板的单板布局的实例，并且
23.图3示出了包括多个单板层积材板的弯曲层压木材模块的实例。
具体实施方式
24.以下描述的具有进一步发展的本发明的实施方式仅作为实例，并且不以任何方式限制专利权利要求所提供的保护范围。
25.图1示出了单板层积材板(laminated veneer lumber board)的第一实例，图2a和图2b示出了单板层积材板的布局的实例，并且图3示出了弯曲层压木材模块的实例。
26.图1示出了通过该方法生产的单板层积材(lvl)板1的第一实例。lvl板包括两组单板层3：第一组单板层10和第二组单板层13。在第一组单板层10中，所有单板层3的木纤维的方向都指向相同的方向。第一组单板层10包括大多数单板层，并且优选地至少80％的数量的单板层。在示出的实例中，第二组单板层13包括彼此相邻布置的两个单板层，其中与第一组单板层相比，其木纤维的方向指向垂直的方向。在示出的实例中，lvl板包括八个单板层。常见的lvl板的宽度在2米-5米之间，并且长度在10米-30米之间。
27.第二组单板层13可以包括单个单板层或彼此相邻布置的两个单板层，或者可以包括单个较厚的单板层。第二组单板层可以包括木纹方向布置成垂直于第一方向(即，垂直于第一组单板层的木纹方向)的一个单板层。第二组单板层还可以包括木纹方向布置成在相同方向上的两个单板层，并且其中这两个单板层的木纹方向垂直于第一方向，即垂直于第一组单板层的木纹方向。
28.在一个实例中，第二组单板层13(即木纹方向不同于单板层积材板的第一组单板层10的木纹方向的一组单板层)布置在单板层积材板的中间。因此，本实例中的单板层积材板包括：第一组单板层10的第一部分11，具有木纹方向布置在第一方向上的三个单板层；第二组单板层13，具有木纹方向布置在与第一方向垂直的交叉方向上的两个单板层；以及第一组单板层10的第二部分12，具有木纹方向布置在第一方向上的三个单板层。
29.lvl板中的单板层的数量可以改变。lvl板中的单板层的合适数量可以例如在7个至15个单板层之间的范围内，并且可能取决于lvl板所需的厚度以及取决于生产工艺。重要的是，仅存在一个这样位置，在该位置中，一个或多个单板层布置成木纹方向具有与第一方向不同的方向。如果使用两个或更多个单板层，则它们必须彼此相邻布置。使用在与第一方向不同的方向上布置的单个组的单板层将加强单板层积材板，并且将仍然允许单板层积材板弯曲成曲线形状。在不破坏至少一些单板层或整个板的情况下，每隔一层交叉布置的普通板将不可能弯曲。
30.图2a和图2b示出了适于在包括多个单板层积材板的弯曲层压木材模块中使用的单板层积材板的实例。图2a中的单板层积材板包括八个单板层，并且第二组层13包括两个单板层。在图2a中，第一组单板层10的第一部分11包括三个单板层，并且第一组单板层10的第二部分12也包括三个板层。
31.图2b中示出的单板层积材板包括七个单板层，并且第二组单板层13包括单个单板层。在图2b中，第一组单板层10的第一部分11包括三个单板层，并且第一组单板层10的第二部分12也包括三个单板层。这些示出的单板层积材板是对称的，这在生产单板层积材板时可能是有利的。这里示出了包括七个单板层或八个单板层的单板层积材板，但是其他数量的单板层也是可能的。
32.当生产多个单板层积材板的弯曲层压木材模块2时，单板层积材板在胶压机中被压制在一起，在胶压机处获得弯曲层压木材模块的最终形状。当弯曲层压木材模块已经被胶合在一起并且胶水已经固化时，弯曲层压木材模块的边缘可以随后通过精密的刨槽机或锯成形为期望的形状，例如平表面，从而获得相对较小的公差。其他形状(诸如槽口或其他接头)也是可以想象的。小公差有助于提高组装产品的硬度和刚度。通过精确刨削接头表面，每层的端表面还可以用来加强接头。
33.图3示出了包括五个单板层积材板1的弯曲层压木材模块2，这五个单板层积材板相互层压以形成弯曲层压木材模块2。弯曲层压木材模块设置有上边缘4、下边缘5、第一侧边缘6、第二侧边缘7、内表面8和外表面9。示出的弯曲层压木材模块在径向方向上是弯曲的并且在纵向方向上是直的。弯曲层压木材模块从外表面的投影将类似于矩形，其中长边平行或稍微倾斜。弯曲层压木材模块可以用于直的木质组件，诸如储存罐或管道，或者用于具有截头锥形状的层压木塔。弯曲层压木材模块的半径大于1米。
34.层压木材模块可以用不同种类的接头结合。侧边缘可以例如设置有舌榫或凹槽，
使得在两个相邻的弯曲层压木材模块之间获得舌榫和凹槽接头。例如，可以在侧边缘上设置双槽口或阶梯式槽口，使得槽口具有设置在不同高度处的两个槽口边缘，以及设置在不同宽度的两个槽口底部。可以使用胶水和螺纹件使两个弯曲层压木材模块相互连接。
35.弯曲层压木材模块包括木质lvl板，其中单组单板层在不同的方向上取向，即其中木纤维指向不同的方向。这通常称为交叉层压。在交叉层压中，一个单板层或多个单板层将指向另一个方向，当制造平板时，通常是90度。纵向单板层(即具有木纹在第一方向取向的层)可以例如主要承受竖直载荷，包括推载荷和拉载荷。一个交叉单板层或多个交叉单板层将有助于承受例如作用在塔上的扭转载荷。由于所有单板层都牢固地彼此附接，木质区段将能够承受不同方向的高载荷。
36.单板层积材板是由薄型木质的多个单板层制成的。单板层例如可以是3mm厚，并且用八个单板层来获得24mm厚的lvl板。通过使用九个lvl板，可以获得216mm厚的弯曲层压木材模块。使用的单板层积材板的数量和单板层积材板中的单板层的数量取决于最终结构必须承受的力。常见的层压木材模块可以例如是20cm-40cm厚或更厚。
37.弯曲层压木材模块2可以彼此安装以形成圆形区段。圆形区段可以相互安装，以形成层压木塔。两个圆形区段之间的水平接头还可以以不同的方式制成，例如通过偏移弯曲层压木材模块的层。接头可以用胶水粘在一起，并且可以例如通过使用金属板用螺纹件拧在一起。
38.还可以提供具有附加外层的单板层积材板，例如另一种纤维复合材料，诸如玻璃纤维或碳纤维层或表面处理材料。如果单板层积材板是弯曲层压木材模块中的最外层，这可能是有利的。在一个实例中，单板层积材板的一个单板层被另一种材料层代替，例如另一种纤维复合材料，诸如玻璃纤维或碳纤维层。这可以增加单板层积材板的硬度或承载能力。可以在单板层积材板固化之前或固化之后施加附加层。
39.木材(尤其是云杉、松树或桦树)是一种廉价且坚固的材料，适用于通过薄单板层来层压成板材。还可以使用其他纤维，诸如竹纤维，可以将其层压成具有所需方向的纤维板。
40.本发明不应视为限于上述实施方式，在所附的专利权利要求的范围内，可能有许多额外的变型和修改。
41.参考符号
42.1：单板层积材板
43.2：弯曲层压木材模块
44.3：单板层
45.4：上边缘
46.5：下边缘
47.6：第一侧边缘
48.7：第二侧边缘
49.8：内表面
50.9：外表面
51.10：第一组单板层
52.11：第一组单板层的第一部分12：第一组单板层的第二部分13：第二组单板层

技术特征：
1.一种用于生产单板层积材板(1)的方法，所述单板层积材板适用于弯曲层压木材模块(2)，在所述弯曲层压木材模块中，多个所述单板层积材板(1)彼此层压以形成所述弯曲层压木材模块(2)，其中，所述单板层积材板(1)包括单一位置，在所述单一位置中，单板层(3)具有的木纹指向交叉方向，以允许所述单板层积材板弯曲，其中，所述方法包括以下步骤：切割多个单板层(3)；将第一组单板层(10)的第一部分(11)放置在模具中，其中，木纹指向第一方向，其中，所述第一部分(11)包括至少两个单板层(10)；在所述第一部分(11)上放置第二组单板层(13)，所述第二组单板层包括单个单板层(12)或彼此相邻布置的两个单板层(12)，其中，木纹指向与所述第一方向垂直的方向；在所述第二组单板层(13)上放置所述第一组单板层(10)的第二部分(12)，其中，木纹指向所述第一方向；将所述单板层彼此胶合并压制，以形成所述单板层积材板(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二部分(12)包括与所述第一部分(11)相同数量的单板层。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一组单板层(10)包括至少六个单板层(3)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一组单板层(10)包括八个单板层，并且所述第二组单板层(13)包括单个单板层(3)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，单板层的厚度在1mm-5mm之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述单板层积材板(1)还包括不同材料的外层。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述外层在所述第一组单板层(10)和所述第二组单板层(13)被压制并胶合在一起之后施加。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述外层在所述第一组单板层(10)和所述第二组单板层(13)被压制并胶合在一起之前施加。9.一种单板层积材板(1)，包括第一组单板层(10)和第二组单板层(13)，其特征在于，所述第一组单板层(10)的木纹方向指向第一方向，并且其中，所述第二组单板层(13)的木纹方向指向与所述第一方向垂直的方向，其中，所述第一组单板层(10)的第一部分(11)放置在所述第二组单板层(13)的一侧上，并且其中，所述第一组单板层(10)的第二部分(12)放置在所述第二组单板层(13)的另一侧上，其中，所述第一部分(11)包括至少两个单板层(10)，其中，所述第二组单板层(13)包括单个单板层(3)或彼此相邻布置的两个单板层(3)，其中，所述单板层积材板(1)通过根据权利要求1至8中任一项所述的方法生产。10.根据权利要求9所述的单板层积材板(1)，其中，所述第二部分(12)包括与所述第一部分(11)相同数量的单板层。11.根据权利要求9或10所述的单板层积材板(1)，其中，所述第一组单板层(10)包括八个单板层，并且所述第二组单板层(13)包括单个单板层。12.弯曲层压木材模块(2)，其特征在于，所述弯曲层压木材模块(2)包括多个根据权利要求9至11中任一项所述的单板层积材板(1)，多个所述单板层积材板胶合并压制在一起。13.根据权利要求12所述的弯曲层压木材模块，其中，所述弯曲层压木材模块(2)包括至少七个单板层积材板(1)。

技术总结
一种用于生产单板层积材板的方法，该单板层积材板适用于弯曲层压木材模块，在该弯曲层压木材模块中多个单板层积材板彼此层压以形成弯曲层压木材模块，其中，该方法包括以下步骤：切割多个单板层；将第一组单板层的第一部分放置在模具中，其中木纹指向第一方向；在第一部分上放置包括一个单板层或两个单板层的第二组单板层，其中木纹指向与第一方向垂直的方向；在第二组单板层上放置第一组单板层的第二部分，其中木纹指向第一方向；将单板层彼此粘合并压制以形成单板层积材板。本发明的优点是提供了一种适用于弯曲模块的单板层积材板。是提供了一种适用于弯曲模块的单板层积材板。是提供了一种适用于弯曲模块的单板层积材板。


技术研发人员：大卫
受保护的技术使用者：摩德维昂股份公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2023/7/22