BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Balken, insbesondere zur Bildung von Balkenlagen und Decken, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, als Balken in Balkenlagen und Decken vierkantig behauenes Langholz zu benützen. Wenn man eine beträchtliche Tragfähigkeit einer Balkenlage oder Decke erreichen will, dann muss man Balken von beispielsweise grosser Höhe benützen. Folglich wird jedoch auch das Gewicht der Balkenlage oder Decke beträchtlich. Wenn zudem noch sichergestellt werden soll, dass sich die Balkenlage bzw. Decke nicht verbiegt, dann müssen sogar verzahnte oder verdübelte Balken benützt werden. Solche Balken sind ausserdem konvex, d.h. sie weisen eine aufwärts gerichtete Verbiegung auf, welche bei Belastung des Balkens ausgeglichen wird, so dass die Balkenlage bzw. Decke dann tatsächlich eben ist. Die Herstellung solcher Balken ist allerdings verhältnismässig kostspielig und sie weist noch weitere Nachteile auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Balken anzugeben, welcher, obwohl sehr tragfähig, sich günstig herstellen lässt und welcher vor allem leichter als bekannte Balken mit gleicher Tragfähigkeit ist.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 in einem vertikalen Schnitt einen Ausschnitt aus einer Decke, welche aus den vorliegenden Balken besteht,
Figur 2 in einer Seitenansicht einen der vorliegenden Balken, der sich in einer Einrichtung zur Herstellung von Balken befindet und
Figuren 3 bis 6 Querschnitte mehrerer Ausfühtungen des vorliegenden Balkens.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Decke, welche aus den vorliegenden Balken 1 besteht. Der Schnitt ist durch diese Decke in einer vertikalen Richtung geführt worden. Der jeweilige Balken 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der aus Lamellen 3, 4 und 5 besteht. Im vorliegenden Fall bilden Bretter mit einer Dicke zwischen 15 mm und etwa 30 mm, vorteilhaft mit einer Dicke von 20 mm, die jeweilige Lamelle.
Gemäss Figur 1 besteht der Balkenkörper 2 aus drei Lamellen 3, 4 und 5. Die aufeinanderliegenden Lamellen 3, 4 und 5 sind mit Hilfe eines Klebstoffes, z.B. Harnstoff-Formaldehyd, miteinander verbunden, so dass sie eigentlich ein Brett Schichtholz bilden.
In Figur 2 ist unter anderem einer der Balken 1 aus Figur
1 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Balkenkörper 2 besteht aus den bereits erwähnten Lamellen 3, 4 und 5, die konvex, d.h. nach oben verbogen, sind. Die Höhe H des Bogens über der Horizontale ist im Vergleich mit der Länge des Balkens eigentlich gering und ist statisch berechnet. Sie kann zum Beispiel 5 mm betragen, wenn der Balken eine Länge von 4 m aufweist. Um diese Verbiegung des Balkens 1 in der beliegenden Zeichnung zeigen zu können, ist sie in Figur 2 vergrössert dargestellt.
In Figur 2 ist ferner eine Einrichtung zur Herstellung des Balkens 1 schematisch dargestellt. Sie enthält eine Schablone
10. Die Oberseite 11 des Schablonenkörpers ist nach vorne bzw. nach oben verbogen. Der Durchmesser jenes Bogens, von dem der Verlauf der Oberseite 11 einen Abschnitt bildet, ist so gewählt, dass der Bogen, welchen die Lagen 3, 4 und 5 bilden, wenn sie auf die Oberseite 11 der Schablone 10 angepresst werden, die gewünschte Höhe H aufweist.
In den Endbereichen der Schablone 10 befinden sich Vorrichtungen 12 und 13 zum Anpressen der Enden der Lamellen
3 bis 5 auf die Oberfläche 11 der Schablone 10. Diese
Anpressvorrichtungen 12 und 13 können einer bekannten Art sein. Sie können einerends mit der Schablone 10 gekoppelt sein, so dass die Lamellenenden zwischen dem anderen Ende solcher Anpressvorrichtungen 12 und 13 und der Schablone
10 geklemmt sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Scha blone 10 sich in einer Presse befindet, von deren Gestell her
Anpressmittel auf die Endpartien der Lamellen 3 bis 5 einwir ken.
Die Schablone 10 kann auf einer ihrer Seitenfläche lie gend angeordnet sein, was ein besonders einfaches Zuordnen der Lamellen 3 bis 5 der Schablone 10 sowie eine besonders einfache Ausrichtung derselben ermöglicht.
Bevor die Lamellen 3 bis 5 in die beschriebene Einrich tung gelegt werden, werden sie mit einem geeigneten Kleb stoff versehen. Dann werden sie, nachdem sie in die Einrich tung eingelegt und in dieser ausgerichtet worden sind, im auf die konvexe Fläche 11 der Schablone 10 angepressten
Zustand so lange gehalten, bis der Klebstoff abgebunden hat.
Hiernach weist der Balken 1 eine Verbiegung auf, welche eine
Vorspannung des Balkens 1 bewirkt. Der Balken 1 ist im montierten Zustand über seine Enden abgestützt und zwi schen diesen Enden kann er belastet sein. Unter der Einwir kung dieser Belastung bildet sich die Verbiegung des Balkens zurück und die Oberfläche des Balkens-ist dann plan bzw.
eben.
Die Seitenflächen des Balkens 1 können mit Nut 7 und Kamm 8 versehen sein. Der Kamm 8 eines Balkens 1 wird bei einer Decke bzw. einem Boden in die Nut 7 des benachbarten Balkens 1 eingeschoben, wie dies aus Figur 1 ersichtlich ist.
Die Belastung des jeweiligen Balkens 2 wird dabei auf benachbarte Balken verteilt. Folglich machen es die vorliegenden Balken 1 möglich, in einer Decke Balken zu benützen, die wesentlich dünner sind als dem bei gewöhnlichen Balken der Fall wäre. Zudem kann ein solcher Boden frei von Fugen sein.
Figuren 3 bis 6 zeigen Querschnitte von Balken 1, welche unterschiedliche Anzahl von Lamellen aufweisen. Der Balken gemäss Figur 3 entspricht im wesentlichen dem Balken gemäss Figur 1. Der Balken gemäss Figur 4 weist oben eine weitere Lamelle 15 auf, zu der beim Balken 1 gemäss Figur 5 eine noch weitere Lamelle 16 hinzukommt. Der Balkenkörper gemäss Figur 6 besteht insgesamt aus sechs Lamellen, so dass er neben den drei genannten Lamellen 3 bis 5 noch drei weitere Lamellen 15 bis 17 aufweist. Bei zunehmender Anzahl von Lamellen wächst die Tragfähigkeit des Balkens, wobei längere Balken auch eine grössere Anzahl von Lamellen aufweisen werden.
Die Lamellen 3 bis 5 bzw. 15 bis 17 können dieselbe oder unterschiedliche Dicke aufweisen. Je nach der zu erwartenden Belastung der Balken 1 kann die Höhe von Nut 7 und Kamm 8 gewählt werden. Vorteilhaft umfassen eine Nut 7 bzw. ein Kamm 8 mehrere Lamellen des Balkenkörpers 1, was eine günstigere Verteilung der Belastung eines mit weiteren Balken gekoppelten Balkens über den Querschnitt dieses ermöglicht.
Zudem können unterschiedliche Holzarten für die einzelnen Lamellen benützt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die unterste Lamelle 5 aus dem Holz der nordischen Fichte ist.
Die Nut 7 und der Kamm 8 werden durch Hobeln bzw.
Fräsen hergestellt, nachdem der Klebstoff abgebunden hat.
Der Balken 1 wird, nachdem das Bindemittel erstarrt hat, als ganzes gehobelt, wodurch diesem ein ansprechendes Aussehen verliehen wird.
DESCRIPTION
The present invention relates to a beam, in particular for forming beam layers and ceilings, a method for its production and a device for carrying out the method.
It is known to use square-cut long timber as beams in beam layers and ceilings. If you want to achieve a considerable load-bearing capacity of a beam layer or ceiling, you have to use beams of great height, for example. As a result, however, the weight of the beam layer or ceiling also becomes considerable. If you also want to make sure that the beam position or ceiling does not bend, then toothed or pegged beams must be used. Such bars are also convex, i.e. they have an upward bend, which is compensated for when the beam is loaded, so that the beam position or ceiling is then actually flat. However, the manufacture of such beams is relatively expensive and it has other disadvantages.
The object of the present invention is to provide a beam which, although very load-bearing, can be produced cheaply and which is above all lighter than known beams with the same load-bearing capacity.
Exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. It shows:
FIG. 1 shows a section of a ceiling in a vertical section, which consists of the beams present,
Figure 2 is a side view of one of the beams, which is located in a device for the production of beams and
Figures 3 to 6 cross sections of several versions of the present bar.
Figure 1 shows a section of a ceiling, which consists of the beams 1 present. The cut was made through this ceiling in a vertical direction. The respective bar 1 has a base body 2, which consists of lamellae 3, 4 and 5. In the present case, boards with a thickness between 15 mm and about 30 mm, advantageously with a thickness of 20 mm, form the respective lamella.
According to Figure 1, the beam body 2 consists of three lamellae 3, 4 and 5. The lamellae 3, 4 and 5 lying on top of each other are fixed with the aid of an adhesive, e.g. Urea-formaldehyde, bonded together so that they actually form a plywood board.
FIG. 2 shows, among other things, one of the bars 1 from FIG
1 shown in a side view. The beam body 2 consists of the already mentioned slats 3, 4 and 5, which are convex, i.e. are bent upwards. The height H of the arch above the horizontal is actually low compared to the length of the bar and is calculated statically. For example, it can be 5 mm if the bar has a length of 4 m. In order to be able to show this bending of the beam 1 in the accompanying drawing, it is shown enlarged in FIG. 2.
In Figure 2, a device for producing the beam 1 is also shown schematically. It contains a template
10. The top 11 of the template body is bent forward or upward. The diameter of the arch of which the course of the upper side 11 forms a section is selected such that the arch which the layers 3, 4 and 5 form when they are pressed onto the upper side 11 of the template 10 has the desired height H having.
Devices 12 and 13 for pressing the ends of the lamellae are located in the end regions of the template 10
3 to 5 on the surface 11 of the template 10. This
Pressing devices 12 and 13 can be of a known type. They can be coupled at one end to the template 10, so that the slat ends between the other end of such pressing devices 12 and 13 and the template
10 are clamped. However, it is also conceivable that the template 10 is located in a press, from its frame
Apply pressing agent to the end sections of slats 3 to 5.
The template 10 can be arranged lying on one of its side surfaces, which enables a particularly simple assignment of the slats 3 to 5 of the template 10 and a particularly simple alignment of the same.
Before the slats 3 to 5 are placed in the described device, they are provided with a suitable adhesive. Then they are pressed into the convex surface 11 of the template 10 after they have been inserted into the device and aligned therein
Condition kept until the adhesive has set.
According to this, the bar 1 has a bend, which is a
Preload of the beam 1 causes. The bar 1 is supported in the assembled state over its ends and between these ends it can be loaded. Under the action of this load, the bending of the beam is reduced and the surface of the beam is then flat or
just.
The side surfaces of the beam 1 can be provided with a groove 7 and a comb 8. The comb 8 of a beam 1 is inserted into a groove or floor in the groove 7 of the adjacent beam 1, as can be seen from FIG. 1.
The load on the respective bar 2 is distributed to adjacent bars. Consequently, the present beams 1 make it possible to use beams in a ceiling which are much thinner than would be the case with ordinary beams. Such a floor can also be free of joints.
Figures 3 to 6 show cross sections of bars 1, which have different numbers of slats. The bar according to FIG. 3 essentially corresponds to the bar according to FIG. 1. The bar according to FIG. 4 has a further lamella 15 at the top, to which another lamella 16 is added in the case of bar 1 according to FIG. The bar body according to FIG. 6 consists of a total of six slats, so that in addition to the three slats 3 to 5 mentioned, it also has three further slats 15 to 17. With an increasing number of slats, the load-bearing capacity of the beam increases, whereby longer beams will also have a larger number of slats.
The slats 3 to 5 or 15 to 17 can have the same or different thickness. Depending on the expected load on the beam 1, the height of the groove 7 and the ridge 8 can be selected. A groove 7 or a comb 8 advantageously comprise a plurality of lamellae of the beam body 1, which enables a more favorable distribution of the load on a beam coupled to further beams over the cross section thereof.
In addition, different types of wood can be used for the individual slats. It is particularly advantageous if the lowermost lamella 5 is made from the wood of the Nordic spruce.
The groove 7 and the comb 8 are cut by planing or
Milling made after the adhesive has set.
After the binder has solidified, the bar 1 is planed as a whole, which gives it an attractive appearance.