DE10148181A1

DE10148181A1 - Leimholz

Info

Publication number: DE10148181A1
Application number: DE2001148181
Authority: DE
Inventors: Hilmar Niklaus
Original assignee: HOLZBAU SEUFERT NIKLAUS GmbH
Current assignee: HOLZBAU SEUFERT NIKLAUS GmbH
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-06-12

Abstract

Bei einem Leimholz mit mehreren Schichten aus Holz und Leim, die in einander abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei jede Leimschicht eine kraftschlüssige Verbindung von jeweils benachbarten Holzschichten herstellt, wird vorgeschlagen, wenigstens eine weitere Schicht aus einem anderen Material vorzusehen, die mit den benachbarten Schichten kraftschlüssig verbunden ist und vorzugsweise Faserstoffe enthält, deren Fasern vorzugsweise in einer Richtung ausgerichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leimholz mit mehreren Schichten aus Holz und Leim, die in einander abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei jede Leimschicht eine kraftschlüssige Verbindung von jeweils benachbarten Holzschichten herstellt.
Holz hat sich in weiten Bereichen der Technik als Baustoff bewährt. Der Vorteil dieses Werkstoffs liegt darin, daß er einfach zu verarbeiten ist und bei relativ geringem Gewicht vergleichsweise hohe Beanspruchung zuläßt. Zudem ist Holz als Baustoff auch deshalb begehrt, weil es sich um ein Naturprodukt handelt. Insbesondere hat sich eine Variante dieses Werkstoffs bewährt, bei der mehrere Schichten aus Holz kraftschlüssig miteinander verleimt sind. In dieser Ausführung findet Holz in Form von Leimholzträgern oder Schichtplatten Anwendung.

Leimholz nach dem Stand der Technik weist mehrere Holzschichten auf, deren Stärke bei Trägern im Bereich von Zentimetern, bei Platten im Bereich von Millimetern liegt. Die Holzschichten sind flächig miteinander verklebt, wobei von einer Schicht zur nächsten die Richtung der Holzfasern wechselt und/oder die Abfolge der Jahresringe sich ändert, d. h. der Bereich des Baumstammes wechselt, aus dem die einzelnen Schichten stammen. Diese Ausführung führt dazu, daß Leimholz vergleichsweise formstabil ist, da das unterschiedliche Arbeiten des Holzes in den einzelnen Schichten sich in der Gesamtheit des Leimholzes weitgehend aufhebt.

Da jede Schicht nur in endlicher Größe herstellbar ist, sind in einer Schicht häufig mehrere stirnseitig aneinander stoßende und verleimte Schichten vorhanden. Diese Stoßstellen haben auf die Stabilität und Belastbarkeit des Leimholzes jedoch keinen Einfluß. Die mechanischen Eigenschaften des Leimholzes werden vielmehr durch den Aufbau der Schichten bestimmt. Ein wesentliches Kennzeichen von Leimholz nach dem Stand der Technik ist, daß alle Schichten gleichartig ausgeführt sind. Dieser Aufbau ist insbesondere bei Anwendungsfällen mit einer Biegebelastung von Nachteil, da bei Biegung unterschiedliche Bereiche des Leimholzes eine unterschiedliche Belastung erfahren. Die Bruchfestigkeit von Leimhölzern bekannter Bauweise ist daher in nachteiliger Weise beschränkt.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Leimholz dahingehend weiterzubilden, daß vorstehende Nachteile vermieden werden. Das vorgeschlagene Leimholz weist darüber hinaus eine erhöhte Bruchfestigkeit und Durchschlagsfestigkeit auf und zeichnet sich zudem durch weitere positive Eigenschaften, wie Unempfindlichkeit gegen Nässe oder Hitze, aus.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

- wenigstens eine weitere Schicht aus einem anderen Material vorgesehen ist,
- die mit den benachbarten Schichten kraftschlüssig verbunden ist
- und vorzugsweise Faserstoffe enthält,

deren Fasern vorzugsweise in einer Richtung ausgerichtet sind.

Das vorgeschlagene Leimholz geht von Hölzern nach dem Stand der Technik mit mehreren Holz- und Leimschichten aus. Abweichend zu den bekannten Ausführungen weist das erfindungsgemäße Leimholz jedoch weitere Schichten mit einem anderen Material als Holz auf. Diese Ausgestaltung macht es möglich, die Eigenschaften von Leimholz durch die Auswahl des geeigneten Materials der einzelnen weiteren Schichten und durch die Lage dieser Schichten innerhalb des Schichtenaufbaus gezielt zu steuern und hierdurch entsprechend zu verbessern.

Als Material für die weiteren Schichten werden Faserstoffe bevorzugt. Von diesen Stoffe sind am Markt Ausführungen mit unterschiedlichen Faserstrukturen erhältlich. Bekannt sind Matten mit ungeordneter Faserrichtung, gewebeartige Matten mit zwei Vorzugsrichtungen der Fasern und solche mit in einer Richtung ausgerichteten Fasern. Für vorliegende Erfindung eignen sich prinzipielle alle drei genannten Varianten der Faserstoffe. Die Auswahl der geeigneten Faserstruktur richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Leimholzes. So werden beispielsweise bei plattenförmigen Leimhölzern, für die von vorne herein keine eindeutige Biegebelastung angebbar ist, Matten mit ungeordneter Faserrichtung oder solche mit zwei Vorzugsrichtungen der Fasern empfohlen.

Im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist jedoch die Verwendung von Matten, deren Fasern in einer Richtung ausgerichtet sind. Diese Matten weisen in Richtung der Fasern und senkrecht dazu extrem unterschiedliche mechanische Eigenschaften. Während in Richtung der Fasern eine hohe durch die Fasern bedingte Zugfestigkeit gegeben ist, wird der betreffende Wert senkrecht zu den Fasern durch das Bindematerial der Fasern vorgegeben und ist daher vergleichsweise klein. Die genannten Matten werden bei Leimhölzern gemäß vorliegender Erfindung insbesondere bei Platten und Leimholzträgern eingesetzt, die auf Zug oder Biegung beansprucht werden.

Der Einbau weiterer Schichten in Leimhölzern ermöglicht somit, in vorteilhafter Weise die Eigenschaften des Leimholzes gezielt zu verbessern. Insbesondere zusätzliche Schichten aus Faserstoffen verleihen den Leimhölzern gemäß vorliegender Erfindung erhöhte Festigkeit bei Beanspruchung auf Zug- und Biegung. Durch zusätzliche Schichten kann, je nach Auswahl des Schichtenmaterials, beispielsweise auch die Torsionssteifigkeit oder die Durchschlagsfestigkeit erhöht werden.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist insbesondere die Verwendung von Faserstoffen vorgesehen, die aus

- Kohlefasern,
- Aramidfasern,
- Glasfasern,
- oder Kevlarfasern

bestehen. Bei diese Stoffen handelt es sich um Fasermaterialien mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, die sich bereits in vielen Bereichen der Technik bewährt haben. Auch bei Verwendung im Leimholzbau führen sie zu einer entscheidenden Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Schichtenholzes. Für diesen Anwendungsfall stehen auch geeignete Kleber zur Verfügung, welche eine kraftschlüssige Verbindung der Faserstoffe mit den jeweils benachbarten Holzschichten sicherstellen.

Den Aufbau der Holzschichten betreffend schließt die Erfindung zwei Varianten ein, zum einen eine Ausführung der Holzschichten aus massivem Holz, zum anderen eine Ausführung der Schichten aus groben Holzspänen. Die erste Variante hat sich seit vielen Jahren im Leimholzbau bewährt, während die zweite Variante unter dem Gesichtspunkt von Recycling Bedeutung hat, da sei aus einem bei der Holzbearbeitung anfallenden Abfallprodukt gefertigt wird. Wegen der fehlenden Vorzugsrichtung in den einzelnen Schichten weist die zweite Variante die vorteilhafte Eigenschaft auf, daß auch Platten mit wenigen Schichten eine gute Formstabilität besitzen und daher nicht zum Verziehen neigen.

Bei der Ausführung der weiteren Schichten sind neben den oben genannten Materialien auch solche von Interesse, welche dem Schichtholz spezielle Eigenschaften verleihen. Die vorliegenden Erfindung sieht daher weitere Schichten vor, die aus

- wasserabweisenden oder wasserdichten,
- wärmedämmenden,
- feuerhemmenden

Material gefertigt sind.

Leimhölzer mit Schichten aus wasserabweisenden Material sind beispielsweise als Baumaterial für Räume mit relativ hoher Luftfeuchtigkeit interessant. Mit einer der Raumseite zugewandten wasserabweisenden Schicht, die nahe der Oberfläche des Schichtholzes eingebaut ist, wird der überwiegende restliche Teil des Schichtholzes bereits durch die Bauart des Leimholzes wirksam gegen Feuchtigkeit geschützt.

Für Verkleidungen von Außenwänden bieten sich Schichtholzplatten an, die zusätzliche Schichten mit einer hohen Wärmeisolierung aufweisen. Die bei natürlichem Holz gegebene relativ hohe Wärmedämmung läßt sich durch den Einbau von zusätzlichen Dämmschichten gemäß vorliegender Erfindung noch erheblich verbessern.

Von Interesse sind auch Ausführungen des erfindungsgemäßen Schichtholzes, die unter der zur Raumseite hin liegenden Oberfläche des Leimholzes eine Schicht aus feuerhemmendem Material aufweisen. Die Ausgestaltung wird vorzugsweise für Platten empfohlen, die größere Hitze ausgesetzt sind. Die genannte Ausbildung verleiht dem jenseits der feuerhemmenden Schicht liegenden überwiegenden Teil des Leimholzes einen gewissen Schutz gegen Entflammung, der wesentlich besser als bei ungeschützten, herkömmlich ausgeführten Leimholzplatten ist.

Die zusätzlichen Schichten liegen bei einem Leimholz gemäß vorliegender Erfindung in der Regel innerhalb der Schichten aus Holz. Erfindungsgemäß ist aber auch vorgesehen, daß diese Schichten die an der Oberfläche liegenden Schichten bilden. Diese Ausführung läßt sich bei Auswahl des geeigneten Schichtmaterials beispielsweise mit Vorteil zum Schutz des Holzes vor Witterungseinflüssen nutzen. Die vorgeschlagene Ausführungsform kann aber auch zu gestalterischen Zwecken genutzt werden. Insbesondere in Zusammenwirkung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung, das farbige Außenschichten vorsieht, ergeben sich zahlreiche gestalterische Möglichkeiten.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Leimholzes gemäß vorliegendem Vorschlag ist vorgesehen, daß das Leimholz aus zwei Holzschichten besteht, zwischen denen eine Schicht aus Faserstoffen angeordnet ist. Diese Ausführung des Leimholzes wird als Grundelement bei der weiteren Fertigung von Schichthölzern verwendet. Die Herstellung von geschichtetem Leimholz mit einer Zwischenschicht aus einem Faserstoff erfordert ein hohes technisches Know-How. Zur Herstellung derartige Schichthölzer sind spezielle Fertigungsverfahren notwendig, die bevorzugt in großtechnischen Anlagen umgesetzt werden.

Die vorgeschlagene Ausführung von Schichtholz mit zwei Holzschichten und einer Faserschicht eröffnet in vorteilhafter Weise jedoch auch jedem holzverarbeitenden Anwender ohne großtechnische Fertigungsanlagen die Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtholzes. Die vorgefertigten Platten- oder Trägerelemente mit Faserzwischenschicht müssen zu diesem Zweck nur zusammen mit weiteren Holzschichten Holz auf Holz verklebt werden. Dieses Fertigungsverfahren entspricht der Praxis der meisten holzverarbeitenden Betriebe und ist ohne Probleme durchführbar. Die Erfindung umfaßt dementsprechend die Verwendung des vorgefertigten dreischichtigen Elementes zur Herstellung von mehr- oder vielschichtigen Leimhölzern.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen. In diesem Teil wird das erfindungsgemäße Leimholz anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein vielschichtiges Leimholz.
In Fig. 1 ist ein Leimholz (1) mit einem aus vier unterschiedlichen Materialien bestehenden Schichtenaufbau wiedergegeben, die sich in geeignet gewählter Reihenfolge abwechseln. Die mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichneten Schichten geben Schichten aus Holz, die mit 3 gekennzeichneten Schichten solche aus Leim wieder. Dabei vermitteln die Leimschichten eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Holzschichten. Die Schichten 4 bzw. 5 hingegen sind aus einem anderen Material ausgebildet, Schicht 4 besteht aus einem Faserstoff, Schicht 5 aus einem wärmedämmenden Material. Beide letztgenannten Schichten sind ihrerseits in einem geeigneten Kleber eingebettet, der eine kraftschlüssige Verbindung zu den benachbarten Holzschichten 2, 2' bzw. 2 ^V, 2 ^VI herstellt. Die aus den drei Schichten 2, 4, 2' und 2 ^V, 5, 2 ^VI bestehenden Leimhölzer sind vorab jeweils als separate Elemente vorgefertigt worden und bei der Herstellung des vielschichtigen Leimholzes 1 zusammen mit den Holzschichten 2", 2''' und 2 ^IV mittels der Leimschichten 3-3''' kraftschlüssig miteinander verbunden worden.
Das in 1 Figur wiedergegebene Leimholz 1 weist gegenüber Leimhölzern nach dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Eigenschaften auf. Aufgrund der Faserschicht 4 wird die Festigkeit gegenüber Biegung wesentlich verbessert und durch Einbau der Schicht 5 die wärmedämmende Eigenschaft gesteigert.

Claims

1. Leimholz mit mehreren Schichten aus Holz und Leim, die in einander abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei jede Leimschicht eine kraftschlüssige Verbindung von jeweils benachbarten Holzschichten herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine weitere Schicht (4, 5) aus einem anderen Material vorgesehen ist,
die mit den benachbarten Schichten (2, 2' bzw. 2 ^V, 2 ^VI) kraftschlüssig verbunden ist
und vorzugsweise Faserstoffe (4) enthält,
deren Fasern vorzugsweise in einer Richtung ausgerichtet sind.

2. Leimholz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffe aus
Kohlefasern,
oder Aramidfasern,
oder Glasfasern,
oder Kevlarfasern,
bestehen.

3. Leimholz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzschichten (2) aus massivem Holz oder aus groben Holzspänen gefertigt sind.

4. Leimholz nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß
die weiteren Schichten (4, 5) wenigstens
eine wasserabweisende oder wasserdichte Schicht
und/oder eine wärmedämmende Schicht (5)
und/oder eine feuerhemmende Schicht aufweisen.

5. Leimholz nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Schichten (4, 5) die Außenschichten des Leimholzes (1) bilden.

6. Leimholz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Schichten farblich gestaltet sind.

7. Leimholz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke einer Holzschicht max. 2,4 mm beträgt.

8. Leimholz nach Anspruch einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Leimholz (1) aus zwei Holzschichten (2, 2') besteht, zwischen denen eine Schicht aus Faserstoffen (4) angeordnet ist.

9. Verwendung des Leimholzes nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung von mehr- oder vielschichtigen Leimhölzern verwendet wird.