Bauelement und verfahren zu dessen Herstellung. hie Erfindung bezieht sich auf ein Bau- eleiiient aus mindestens zwei im Abstand, vor zugsweise parallel zueinander angeordneten und durch Querstege miteinander verbun denen Tafeln sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauelementes.
Bautafeln aus Natur- bzw. Sehnittliolz sind bekannt und werden vielfach verwendet. Sie werden im wesentlichen in der Weise ausge führt, dass auf einem Rahmen Bretter durch Nagelung oder seltener durch Verleimung oder Verschraubung befestigt werden. In einer sol chen Rahmenkonstruktion ist das tragende Element vorwiegend der Rahmen, da die Bretter lediglich die Aufgabe der Verscha- iung haben. Bei Wandtafeln können die Bret ter, sofern sie in lotrechter Lage angebracht. sind, in gewissem Grade zur Kraftübertra gung herangezogen werden, wobei der Rahmen die Aufgabe hat, die beiden Schalungen knick fest miteinander zu verbinden.
Allen diesen Konstruktionen ist gemeinsam, dass eine schubfeste Verbindung zwischen dem Rah men und den beiden Schalungen nur in ge ringem Umfange erzielt wird, so dass bei vor wiegender Beanspruchung auf Biegung, z. B. als Deckentafel, eine Heranziehung der Scha- hing zur Kraftübertragung nicht möglich ist. Die Schalungen können in einem solchen Fall nur eine den Rahmen ausfüllende Funktion ausüben, und es sind denn auch Konstruk tionen, bei denen die Schalung auch eine tra gende Funktion erfüllt, bisher nicht bekannt geworden.
Ein weiterer Nachteil solcher be- kannter Konstruktionen besteht darin, dass Naturholz infolge seines stab- bzw. brettför niigen Charakters, grössere Längenabmessun gen sind nur in einer Richtung, nämlich der Hauptwachstumsrichtung, gegeben, zur Aus füllung grösserer, geschlossener Flächen nicht gut geeignet ist, und dass derartige aus Na turholz gebildete Füllungen, z. B. Nut- und Federbretter, in sieh nicht. schubfest sind.
Die Erfindung umgeht nun diese durch die Hauptwachstumsriehtung bzw. Haupt festigkeitsrichtung des Naturholzes bedingten Einschränkungen der Konstruktionsmöglich keiten bei den eingangs erwähnten Bauele menten dadurch, dass sowohl die Tafeln als auch die Querstege mindestens teilweise aus einem aus pflanzlichen Stoffen, z.
B. aus wäs serigen, mit Bindemitteln, vorzugsweise Kunst harzen, versetzten Faserstoffaufschwemmun- gen oder aus Holzspänen und/oder Fasern sowie gegebenenfallsBindemitteln hergestellten plattenförmigen Werkstoff mit in verschie denen Richtungen verlaufenden Fasern beste hen und dass die Tafeln und Stege, gege benenfalls unter zusätzlicher Verleimung, durch Zapfen miteinander verbunden sind, wobei die Zapfen an den Stegen ausgearbeitet sind und in entsprechende Ausnehmungen der Tafeln eingreifen.
Mit Vorteil werden normalerweise in Plat ten- bzw. Tafelform vorliegende Werkstoffe verwendet, deren Fasern in verschiedenen Richtungen, der Plattenebene verlaufen und die eine Ausführung des erfindungsgemässen Bau- elementes auch in grossen z Massstab ermög lichen, dadurch, dass sie fabrikmässig herstell- bar und ohne weiteres von vornherein sowohl in der Länge wie auch in der Breite in grossen, jeweils gewünschten Dimensionen gewonnen werden können, und deren sonstige Eigen schaften, z.
B. Bearbeitbarkeit, Festigkeit, ins besondere Kantenfestigkeit, Elastizität, Feuch- tigkeits- und Wetterbeständigkeit, spezifisches Gewicht und dergleichen, denjenigen des Na turholzes entsprechen oder ähneln, wenn nicht sogar diese übertreffen. Es sei noch kurz darauf hingewiesen, dass bezüglich der ge- wünschten Eigenschaften des Bauelementes die Art, Menge und Einbringungsmethode , hochwertiger Bindemittel, z. B. von Kunst harzen, hierbei ebenso eine Rolle spielen kön nen, wie z.
B. eine mechanische, chemische oder thermische Behandlung der Faserstoffe, die Verwendung oder Erzeugung von den Fa sern eigenen Kleb-, Verleimungs- und Binde mitteln, die Durchführung des Verfilzungs- und Verdichtungsprozesses, der Grad der Ver einigung von -Fasern. und Verleimungsstof- fen, das Verfahren der Faserstoffgewinnung und anderes mehr. Im allgemeinen kann ge sagt werden, dass diese Baustoffe bzw.
Plat ten, Tafeln usw. mehr einen holzartigen als einen pappe- oder filzartigen Charakter haben sollten.
In der beigefügten Zeichnung ist ein Bau element gemäss der Erfindung in beispiels weiser Ausführungsform schematisch veran schaulicht. Dasselbe besteht aus zwei im Ab stand parallel zueinander angeordneten Plat ten oder Tafeln 1 aus Werkstoff vorerwähn ter Art, die durch Querstege 2 aus ebensol- ehem Material fest miteinander verbunden sind. Hierfür sind an den Querstegen 2 Zapfen 3 ausgearbeitet und in den Platten 1 entsprechende Ausnehinungen 4 vorgesehen, in welche die Zapfen 3, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verleimung, eingreifen und welche z. B. auch auf einfache Weise ausgestanzt werden können.
In der Zeichnung ist dabei der Einfachheit halber nur ein Quersteg 2 und das Ganze vor dem Zusammenfügen dar- gestellt. Die Zahl der Querstege 2 und Zali- fen 3 nebst entsprechenden Ausnehmungen -i ist aber ebenso wie deren Anordnung zuein ander unbeschränkt und nach den jeweiligen Erfordernissen auszuwählen. Der Klarheit halber wird bei den folgenden Ausführungen auf die Achsen des eingezeichneten Koordi natensystems Bezug genommen.
Ein beson ders zweckmässiges Bauelement (Verbundbau tafel) besitzt mindestens einen in Längsrich tung zur Z-Achse parallellaufenden und min destens einen in seiner Längsrichtung zur Y- Achse parallellaufenden Quersteg.
Die Kraftübertragung erfolgt bei dieser Konstruktion sowohl in bezug auf die Platten als auch auf die Stege über die hochbean- spruchbaren Flächen senkrecht zu den Plat tenebenen, und die massgebenden Scherflächen der Zapfen liegen in Ebenen senkrecht zu den Stegebenen, jedoch parallel zur Längsrich tung der Stege, für den eingezeichneten Steg also in einer Y-Z-Ebene. Bei der Verwendung von Stegen aus Kunstholz bzw.
Faserplatten sind diese Flächen ebenfalls hochbeanspruch- bar, bei Verwendung von Naturholz dagegen nicht, da die Scherfestigkeit beim Naturholz parallel zur Längsrichtung (IIauptwaehstunis- riehtung) gering ist. Naturholzstege scheiden deshalb aus. Die Konstruktion nützt. damit die Festigkeitseigentümlichkeiten, die Kunst holzplatten gegenüber solchen aus Naturholz eigen ist, gut aus.
Es ist. bekannt, dass beispielsweise bei den im Bauwesen üblichen verdübelten Balken die Verbundwirkung durch fabrikatorisch be dingte Ungenauigkeiten beim Einpassen der Dübel mitunter erheblich beeinträchtigt wird.
Uin einen derartigen Mangel von vornherein auszuschalten, wird die Ausbildung zweek- mässigerweise derart getroffen, dass die Zap fen in mindestens einer Dimension stärker gehalten sind, als den entsprechenden Aus massen der Tafelausnehinungen entspricht, wobei zweckmässig die Zapfen Lind loder die Ausnehmungen der Tafeln einen allseitigen, z. B. durch Abschrägen der Kanten erzielten Anlauf aufweisen.
Es werden also die an den Stegen ausgearbeiteten Zapfen in Länge und; oder Dicke, die Zapfen des dargestellten Steges also in Richtung der Z- und Y-Achse um eine Kleinigkeit grösser bzw. stärker ge halten als die sie aufnehmenden Aussparun gen in den Platten und zur Einführung in die Platten mit einem allseitigen, beispiels weise durch Abschrägen ihrer Kanten, erziel ten Anlauf versehen, wozu sie von vornherein um den Anlauf länger gehalten werden als die Plattendicke ausmacht. Die dargestellten Zapfen 3 sind somit auch in der X-Achsen richtung länger a1,5 die Plattendieke beträgt.
Es können aber auch - wie oben bereits an gedeutet - die Kanten der Plattenaussparun gen an der den Zapfen zugekehrten Seite ab geschrägt sein, in welchem Falle sieh eine Er höhung der Zapfenbreite erübrigt.
Das beschriebene Bauelement wird derart hergestellt, dass die Tafeln und Stege, gege benenfalls unter zusätzlicher Verleimun g, in Presswerkzeugen zusammengefügt werden und hierauf etwa vorstehende freie Zapfenenden der Stege beseitigt, z. B. abgeschliffen werden.
Ein solches Zusammenfügen wird dabei am zweekmässigsten in einer Presse zwisehen plan parallelen Pressplatten vorgenommen, der art, dass im Falle einer Verbreiterung der Zapfen über die Plattenstärke in Verbindung mit der Kantenabschrägung der Zapfen zwi- sehen Pressplatte und Bautafel Einlagen ein geschoben werden, welche den Zapfen entspre chende Ausnehmungen aufweisen, in die die Anläufe der Zapfen eintreten.
Durch einen solchen, durch die stärkeren Abmessungen der Zapfen bedingten Pressvorgang erfahren Zap fen und Aussparungen örtliche Verformungen und Verdichtungen, wodurch ein hoher und fester Kraftschluss bewirkt wird. Der Kraft schluss ist dabei erfahrungsgemäss so hoch, class sich eine Verleimung zwischen Zapfen und Plattenaussparung erübrigt. Zur Siehe- rung gegen Herausziehen kann aber eine Ver- leimung vorgenommen werden.
Die Verbin dung im ganzen Bauelement ist in jedem Falle eine so gute, dass das Bauelement sofort nach Beendigung des Pressvorganges beansprucht werden kann, bevor die Abbindung einer Ver- leimung erfolgt ist. Die vorstehenden Zapfen anläufe können nach IIerausnahme des Bau- elementes aus der Presse in allen den Fällen abgeschliffen werden, wo eine glatte und ebene Oberfläche gewünseht wird.
Die Form des beschriebenen Bauelementes kann auch eine andere als eine rechteckig planparallele sein. So kann das Bauelement z. B. die Form von Trapezen, rechteckigen Dreiecken, gleichschenkligen Dreiecken, Fünf- eeken mit zwei benachbarten rechten Winkeln und ähnliche Formen aufweisen, wie sie im Hausbau ebenfalls vorkommen. Es lassen sieh so inbesondere auch beim Bau vorfabrizierter Häuser unter Verwendung des geschilderten Bauelementes wesentliche Vorteile und Ver einfachungen erzielen und Naturhölzer -anz oder nahezu ganz ausschalten.
Wenn das Bauelement aus mehr als zwei planparallel zueinander angeordneten Tafeln gebildet wird, so ist es im allgemeinen zweck mässig, entweder die zwischen der zweiten und dritten Platte befindliehen Stege gegen die zwischen der ersten und zweiten Platte befind- liehen Stege versetzt anzubringen oder die Zapfen dieser Stege gegeneinander versetzt anzuorden.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass in ge gebenen Fällen an Stelle oder neben Werk stoffen der vorerwähnten Art auch Sperrholg zum Aufbau des Bauelementes verwendet wer. den kann. Die vorerwähnten Merkmale - Na. turholzcharakter in Verbindung mit in ver schiedenen Richtungen der Plattenebene ver laufenden Fasern - sind nämlich mehr oder weniger auch dem Sperrholz eigen, so daP auch dieses bei seiner Verwendung ein ent. sprechend formbeständiges, verbiegungssteifeb und schubfestes Bauelement ergibt.