DE102006041305A1

DE102006041305A1 - Bauplatte und Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte

Info

Publication number: DE102006041305A1
Application number: DE200610041305
Authority: DE
Inventors: Bernhard Müller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-03-20
Also published as: WO2008025312A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte (01, 06, 07) zur Verwendung als vorgefertigtes Bauelement beim Bau von Häusern. Die Bauplatte (01, 06, 07) ist in der Art eines Brettsperrholzelements ausgebildet, wobei das Brettsperrholzelement zumindest drei miteinander verbundene Lagen (02) aus Einschichtplatten (03) aufweist und wobei die Einschichtplatten (03) aus Massivholzbrettern (04) hergestellt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte zur Verwendung als vorgefertigtes Bauelement beim Bau von Häusern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauplatten.
Beim Bau von Häusern werden die Wände und Decken üblicherweise aus Ziegeln aufgemauert bzw. aus Beton gegossen. Diese Art der Herstellung ist in den Bauhandwerken traditionell überliefert. Allerdings werden durch diese Art der Bauweise vielfach unnötig hohe Herstellungskosten verursacht. Diese Art der Herstellung ist insbesondere deshalb nachteilig, da eine industrielle Vorfertigung von Bauelementen in dieser Bauweise praktisch unmöglich ist. Rationelle Fertigungsverfahren, wie sie aus anderen Industriebereichen seit langem bekannt sind, finden deshalb im Baubereich nur sehr begrenzt Anwendung.
Soweit die Wände nicht gemauert oder aus Beton gegossen sind, sind außerdem Ständerbauweisen bekannt, bei denen einen Balkenfachwerk errichtet und anschließend mit Holzwerkstoffen oder Gipskartonplatten verkleidet wird.
Aus der DE 100 01 227 C1 ist ein Wand- oder Deckenpaneel mit einem Kern aus einer OSB-Holzwerkstoffplatte bekannt, das mit einer transparenten Deckschicht, die aus Papier oder Kunststoff bestehen kann, abgedeckt ist. Dieses Paneel besteht aus einer einzigen OSB-Holzwerkstoffplatte, die bei der Herstellung in mehreren Schichten, also einer Mittelschicht und zwei Deckschichten, gestreut wurde.
Die GB 2 306 389 A1 offenbart eine Platte, bestehend aus einer Vielzahl von Holzfurnierlagen aus tropischen Hölzern mittlerer Dichte und aus einer oder mehreren Metalllagen. Die Metalllagen können aus Aluminium, Edelstahl oder Kupfer bestehen. Die einzelnen Holz- oder Metalllagen werden mit einem thermisch aushärtenden phenolischen Harz verklebt.
Die DE 295 11 984 U1 beschreibt eine Sandwichplatte mit einem Schichtenaufbau aus Metall und Holz. Hier werden Holzfurnier- und Metallplatten wechselseitig miteinander verklebt. Die so entstandene Platte wird in Streifen gesägt und die Streifen werden beispielsweise als Anleimer für die optische Gestaltung von Möbeln verwendet.
In der US 4,470,357 ist eine Plattenkonstruktion aus Laubholz, Metall und Beton zur Herstellung von Gewölben in bestehenden Gebäuden beschrieben. Die Deckschicht aus Stahlblech ist mit einem Epoxydharz auf einer mehrlagigen Mittelschicht aus Eichenholzplatten verklebt. In der Mittelschicht sind zwischen zwei Eichenholzplatten Kammern aus Stahlblech und U-förmigen Stahlprofilen ausgebildet, die mit den Eichenholzplatten verklebt sind. Diese Kammern werden mit Beton ausgegossen und verleihen der Plattenkonstruktion verbesserte Stoßfestigkeit und Brandschutzeigenschaften.
Die US 4,520,057 beschreibt eine Kompositplatte, die aus einer Kernplatte besteht, die von einem Metallblech, das an den Kanten verschweißt ist, vollständig umgeben wird. Durch die Metallumwandlung wird die Kernplatte luftdicht versiegelt, so dass die Kompositplatte feuerresistent, feuchtebeständig und vor Rauchentwicklung geschützt ist.
In der DE 297 13 040 wird eine Verbundplatte aus Holz und Metall beschrieben, bei der auf eine Trägerplatte aus Feinblech eine Dekorschicht aus Furnier aufgebracht wird, damit die Platte wie Blech schneid- und formbar ist.
Die bekannten Plattenmaterialien, die aus Massivholz hergestellt sind, sind zur Verwendung als Bauplatten aufgrund der mangelnden mechanischen Festigkeit nicht geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine neue Bauplatte vorzuschlagen, die als vorgefertigtes Bauelement beim Bau von Häusern eingesetzt werden kann, und die dabei die erforderliche mechanische Festigkeit aufweist. Außerdem soll die neue Bauplatte hohe Wärme- und Schalldämmeigenschaften besitzen und kostengünstig herstellbar sein. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren zur Herstellung solcher Bauplatten vorzuschlagen.
Diese Aufgaben werden nach der Lehre der beiden unabhängigen Hauptansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kerngedanke der Erfindung ist es, dass bei der Herstellung der Bauplatten Massivholzbretter eingesetzt werden. Dieses Material kann mit relativ einfachen Mitteln in konventionellen Sägewerken preisgünstig und in großen Mengen zur Verfügung gestellt werden. Die Massivholzbretter werden zunächst in Einschichtplatten miteinander verbunden. Diese aus Massivholz bestehenden Einschichtplatten werden dann anschließend in zumindest drei Lagen miteinander verbunden und bilden auf diese Weise ein Brettsperrholzelement. Aufgrund der ohnehin relativ hohen mechanischen Festigkeit der Massivholzbretter und der lagenwei sen Schichtung der aus den Massivholzbrettern hergestellten Einschichtplatten können Bauplatten gebildet werden, deren Festigkeit so hoch ist, dass sie zur Verwendung als Bauplatten bei der Herstellung von Häusern geeignet sind. Der Begriff Häuser soll dabei dahingehend verstanden werden, dass es sich um Baukörper jeglicher Art handelt. Insbesondere soll der Begriff nicht auf Wohnhäuser begrenzt sein, wenn es sich selbstverständlich bei Wohnhäusern auch um das Hauptanwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Bauplatten handelt.
Da bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatten in aller erster Linie nur Massivholz zum Einsatz kommt, handelt es sich um ein hoch ökologischen Baustoff, der eine nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder fördert und im Wesentlichen keine Umweltbelastung darstellt. Die erfindungsgemäßen Bauplatten aus Massivholz lassen sich deshalb insbesondere auch, wenn auch keineswegs ausschließlich, im ökologisch ausgerichteten Häuserbau einsetzen. Aufgrund der sehr guten Bearbeitbarkeit des Massivholzmaterials, können die erfindungsgemäßen Bauplatten außerdem preisgünstig und rationell im industriellen Maßstab vorgefertigt werden.
Welche Art von Massivholz bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatten eingesetzt wird, ist grundsätzlich beliebig. Beispielsweise kann bei der Herstellung der Bauplatten Bretter aus Laubhölzern Verwendung finden. Im Hinblick auf die Festigkeit und die Kosten ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn die Einschichtplatten aus Nadelholz, insbesondere aus Fichtenholz oder Tonnenholz gemäß DIN 4074 hergestellt sind.
Die Massivholzbretter zur Herstellung der Einschichtplatten sollten dabei eine möglichst geringe Astigkeit und/oder Jahrringbreiten von weniger als 2 mm aufweisen, um die notwendige mechanische Festigkeit der Bauplatten zu erreichen.
Um eine nachvollziehbare Qualität der Bauplatten herstellen zu können, sollten die Massivholzbretter bevorzugt eine Mindestqualität entsprechend der Sortierklasse S6 gemäß DIN 4074-1 aufweisen. Bei Verwendung von Massivholzbrettern mit höherer Qualität, beispielsweise der Sortierklasse S13, ergeben sich selbstverständlich Bauplatten mit entsprechend höherer Festigkeit.
Grundsätzlich ist es nicht erforderlich, dass die bei der Herstellung der Bauplatte verwendeten Massivholzbretter alle der gleichen Sortierklasse angehören. Gute Ergebnisse zeigen beispielsweise Bauplatten, bei denen mindestens 90 % der Massivholzbretter der Mindestqualität entsprechend der Sortierklasse S7 entsprechen. Die übrigen Massivholzbretter, beispielsweise die restlichen 10 %, können dann beispielsweise der Sortierklasse S6 angehören.
Die Dimensionierung der einzelnen Massivholzbretter, aus denen die Einschichtplatten hergestellt sind, ist grundsätzlich beliebig. Als besonders geeignet haben sich Massivholzbretter erwiesen, die eine Breite im Bereich von 70 mm bis 100 mm aufweisen. Besonders geeignet sind Massivholzbretter mit einer Breite von ungefähr 85 mm.
In welcher Art die Einschichtplatten aus den Massivholzbrettern hergestellt sind ist grundsätzlich beliebig. Aus dem Stand der Technik sind dazu verschiedene Fertigungsverfahren bekannt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Massivholzbretter in Längsrichtung der Einschichtplatten durch Keilzinkungen, insbesondere durch Keilzinkungen gemäß DIN 68140-1, miteinander verbunden sind.
Für die räumliche Anordnung der verschiedenen Lagen im Brettsperrholzelement gibt es verschiedenste Möglichkeiten. Eine besonders hohe Festigkeit ergibt sich, wenn zumindest drei Lagen aus Einschichtplatten kreuzweise, insbesondere rechtwinklig, miteinander verbunden sind.
Grundsätzlich sollte die Bauplatte mindestens drei Lagen aufweisen, bei denen die Faserrichtungen gegeneinander gesperrt angeordnet sind, um dadurch die Festigkeit der Bauplatte in die verschiedenen Richtungen zu gewährleisten. Soweit es in Vorzugsrichtungen unterschiedliche Festigkeitsanforderungen gibt, ist es jedoch grundsätzlich auch möglich, dass zumindest zwei Einschichtplatten mit faserparallelem Holzfaserverlauf miteinander verbunden sind. Dadurch kann die Festigkeit der Bauplatte in den entsprechenden Vorzugsrichtungen gezielt gesteigert werden.
Der Lagenaufbau des Brettsperrholzelements im Querschnitt sollte bevorzugt spiegelsymmetrisch zur Mittelebene des Brettsperrholzelements ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Belastbarkeit der Bauplatte in beide Richtungen. Abweichend davon ist es jedoch auch denkbar, z.B. bei entsprechenden Anforderungen an das Brandverhalten, einseitig oder beidseitig zusätzliche Brettlagen, Gipsfaserplatten oder Gipskartonplatten anzubringen. Diese zusätzlichen Verkleidungsplatten sollten jedoch bei einem Nachweis der Tragfähigkeit der Bauplatte nicht berücksichtigt werden.
Erfindungsgemäß weist die Bauplatte zumindest drei Lagen aus Einschichtplatten auf, die zusammen das Brettsperrholzelement bilden. Je nach Anforderungen im Hinblick auf die Festigkeit der Bauplatte kann die Anzahl der Lagen aus Einschichtplatten erhöht werden. Dabei hat es sich jedoch gezeigt, dass eine Anzahl von mehr als 25 Lagen aus Einschichtplatten nicht mehr zweckmäßig ist. Die erfindungsgemäße Bauplatte sollte deshalb mehr als drei und/oder weniger als 26 Lagen aus Einschichtplatten aufweisen.
Insbesondere wenn die erfindungsgemäßen Bauplatten als tragende Bauelemente in einem Bauwerk Verwendung finden, sollten die Bauplatten einer kontinuierlichen Qualitätssicherung unterworfen werden. Ein signifikanter Messwert zur Bestimmung der Qualität der Bauplatten ist dabei die Rollschubfestigkeit, die die Verbindung zwischen den Einschichtplatten in benachbarten Lagen aufweist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Rollschubfestigkeit in der Verbindung zwischen den Einschichtplatten einen unteren Grenzwert von 1,25 N/mm² aufweist.
In welcher Weise die Einschichtplatten benachbarter Lagen der Bauplatte miteinander verbunden sind, ist grundsätzlich beliebig. Im Hinblick auf eine möglichst hohe Festigkeit ist es sinnvoll, wenn die Einschichtplatten der zueinander benachbarten Lagen flächig miteinander verklebt, insbesondere flächig miteinander verleimt sind. Durch diese stoff- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Lagen, kann ein Bauelement mit hoch festen Eigenschaften hergestellt werden.
Zur Herstellung der Klebe- bzw. Leimschicht zwischen den einzelnen Lagen, ist Leim bzw. Klebstoff geeignet, der die Prüfung nach DIN 68141 mit DIN EN 301 und DIN EN 302-1 bis DIN EN 302-4 für tragende Holzkonstruktionen gemäß DIN 1052 bestanden hat. Bei Verwendung derartig zertifizierter Kleb- bzw. Leimstoffe kann eine hoch feste Verbindung zwischen den Lagen der aus Massivholz hergestellten Einschichtplatten erreicht werden.
Bei der zuvor einzusetzenden Menge von Klebstoff hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn eine Auftragsmenge im Bereich von 150 g/m² bis 250 g/m², insbesondere eine Auftragsmenge von 200 g/m², vorgesehen wird.
Eine erhebliche Steigerung der Festigkeit der Klebeverbindung lässt sich erreichen, wenn die Kleber- oder Leimschicht zwischen den Einschichtplatten benachbarter Lagen verpresst wird. Die Verpressung der Kleber- bzw. Leimschicht muss dabei erfolgen, so lange der Kleber bzw. Leim noch offen ist, das heißt noch nicht vollständig abgebunden hat.
Alternativ bzw. additiv zur Verbindung der einzelnen Lagen mittels eines Klebers oder Leims können auch mechanische Verbindungselemente eingesetzt werden, um die Einschichtplatten der verschiedenen Lagen miteinander zu verbinden. Die mechanischen Verbindungselemente werden dabei so angebracht, dass sie sich zwischen den benachbarten Lagen in das Holz der Einschichtplatten erstrecken, und auf diese Weise zumindest zwei unmittelbar aneinander anliegende Einschichtplatten kraft- und formschlüssig verbinden.
Grundsätzlich ist es selbstverständlich denkbar, dass die Verbindungselemente, beispielsweise eine Nagelung, sich über mehrere Lagen aus Einschichtplatten erstrecken. Eine höhere Festigkeit und Zuverlässigkeit der mechanischen Verbindung ergibt sich jedoch, wenn die Verbindungselemente die Einschichtplatten von jeweils nur zwei benachbarten Lagen des Sperrholzelements einzeln und lagenweise miteinander verbinden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass jedes Verbindungselement jeweils nur an zwei Einschichtplatten zum Eingriff kommt und somit die Verbindungselemente nacheinander lagenweise anzubringen sind.
Welche Art von mechanischen Verbindungselementen zur Verbindung der Einschichtplatten eingesetzt werden, ist grundsätzlich beliebig. Beispielsweise kann es sich dabei um Schrauben oder Nagel handeln. Eine besonders rationelle Fertigung wird erreicht, wenn die Verbindungselemente in der Art von Verbindungsklammern ausgebildet sind. Diese Verbindungsklammern ermöglichen eine hoch feste mechanische Verbindung und können außerordentlich rationell angebracht werden.
Die Dimensionierung der Verbindungskammern ist auf das jeweilige Anforderungsprofil der Bauplatte abzustimmen. Der Durchmesser der Verbindungsklammern sollte dabei bevorzugt 1,8 mm betragen. Die Länge der Verbindungsklammern hängt im Wesentlichen von der Dicke der verwendeten Einschichtplatten und der daraus folgenden Lagenstärke ab. Bei einer Lagenstärke von 25 mm sollten die Klammern eine Länge von ungefähr 44 mm aufweisen. Bei einer Lagenstärke von 33 mm sind Verbindungsklammern mit einer Länge von 60 mm bevorzugt einzusetzen.
Um ein Ausbrechen der Verbindungsklammern ausschließen zu können, sollte ein bestimmter Mindestabstand der Verbindungsklammern zum Plattenrand eingehalten werden. Bevorzugt ist dabei ein Mindestabstand von ungefähr 2 cm. Um zugleich auch am Rand der Bauplatte eine ausreichende Festigkeit gewährleisten zu können, sollte dabei auch ein Höchstabstand der Verbindungsklammern zum Plattenrand nicht überschritten werden. Ein Höchstabstand von 5 cm zum Plattenrand hat sich dabei als praktikabel erwiesen. Im Ergebnis ist es deshalb somit von Vorteil, wenn die Verbindungsklammern einen Mindestabstand von 2 mm und einen Höchstabstand von 5 cm zum Plattenrand aufweisen.
Die Festigkeit der durch die Verbindungsklammern hergestellten Verbindung zwischen den einzelnen Einschichtplatten wird maßgeblich durch die Dichte der Verbindungsklammern bestimmt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass je mehr Verbindungsklammern zwischen den Einschichtplatten vorhanden sind, eine umso größere Festigkeit erzielt wird. Im Hinblick auf den praktikablen Einsatz der Bauplatten als Bauelemente in einem Bauwerk, sollte eine Mindestklammerdichte von jeweils einer Verbindungsklammer je 225 cm² nicht unterschritten werden.
Bei Anordnung der Verbindungsklammern in einem quadratischen Grundraster, bedeutet dies, dass der Höchstabstand zwischen zueinander benachbarten Verbindungsklammern 15 cm nicht überschreiten sollte. Bestimmte Verbindungselemente, beispielsweise eingeschossene Verbindungsklammern, ermöglichen es, dass zwischen den Einschichtplatten ein Pressdruck aufgebracht wird. Soweit die Einschichtplatten nicht nur mit den Verbindungselementen miteinander verbunden sind, sondern zugleich auch eine Klebeschicht zwischen den Einschichtplatten vorgesehen wird, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verbindungselemente die Einschichtplatten in benachbarten Lagen flächig miteinander verpressen. Auf diese Weise ist es möglich, dass bei der Herstellung der Bauplatten ein Verpressen der Einschichtplatten im Ganzen entfällt und der notwendige Pressdruck zum Verpressen der Klebeschicht viel mehr durch das Anbringen der mechanischen Verbindungselemente, insbesondere der Verbindungsklammern, aufgebracht wird.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die mechanischen Verbindungselemente und die Klebeschicht zusammen eine Klammerpressverklebung zwischen den benachbarten Einschichtplatten bilden.
Die Dimensionierung der Einschichtplatten selbst ist wiederum grundsätzlich auf das Anforderungsprofil der Bauplatte abzustimmen. Einschichtplatten mit einer Dicke im Bereich zwischen 15 mm bis 45 mm haben sich in Versuchen als besonders praktikabel erwiesen.
Die Breite der Einschichtplatten sollte bevorzugt im Bereich zwischen 250 mm bis 1.200 mm liegen.
Um eine hoch feste Verklebung zwischen den Einschichtplatten anbringen zu können, sollte die Oberfläche der Einschichtplatten bevorzugt geschliffen sein. Abhängig von der notwendigen Größe der Bauplatte ist es vielfach nicht möglich, dass eine Lage des Brettsperrholzelements aus einer einzigen Einschichtplatte besteht. In diesen Fällen werden mehrere Einschichtplatten nebeneinander in einer Lage angeordnet. Die in einer Lage zueinander benachbarten Einschichtplatten liegen dann in Stoßfugen einander gegenüber. Die Stoßfugen können dabei sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Bauplatte verlaufen.
Versuche haben gezeigt, dass die Stoßfugen zwischen den in einer Lage zueinander benachbarten Einschichtplatten die Festigkeit der Bauplatte nicht wesentlich in negativer Weise beeinflusst. Insbesondere konnte nachgewiesen werden, dass die benachbarten Einschichtplatten in den Stoßfugen nicht miteinander verbunden sein müssen, um eine akzeptable Festigkeit zu erreichen. Die Vermeidung von Verbindungselementen in den Stoßfugen ermöglicht eine erheblich rationellere Fertigung.
Der Einfluss der Stoßfugen auf die Festigkeit der Bauplatte wird dabei selbstverständlich von der Fugenbreite beeinflusst. Versuche haben dabei gezeigt, dass Stoßfugen mit einer Breite von maximal 4 mm noch akzeptabel sind. Dabei ist es jedoch besonders bevorzugt, wenn in einer Lage maximal 3 % der Stoßfugen eine Breite von bis zu 4 mm aufweisen.
Eine verbesserte Festigkeit ergibt sich, wenn die Stoßfugen maximal eine Breite von 2 mm aufweisen. Stoßfugen mit einer Breite von maximal 2 mm sollten in maximal 10 % der Stoßfugen insgesamt in einer Lage vorhanden sein.
Ganz grundsätzlich stellen Stoßfugen eine wenn auch letztendlich nur geringe Schwächung des Bauplattenkörpers dar. Um diese Schwächung nicht in einer Richtung zu konzentrieren, sollte deshalb darauf geachtet werden, dass die Stoßfugen in benachbarten Lagen mit einer Überlappung gegeneinander versetzt sind, so dass die Stoßfugen benachbarter Lagen nicht unmittelbar aufeinander zu liegen kommen. Die Überlappung zwischen den Stoßfugen in benachbarten Lagen sollte dabei mindestens 100 mm betragen.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatten ist es ohne negativen Einfluss auf die Festigkeit möglich, auch Schnitt- oder Ausschnittelemente zu verwenden. Diese Verschnitt- oder Ausschnittelemente, die dabei bevorzugt aus dem gleichen Massivholzmaterial wie die umgebenden Lagen hergestellt sein sollten, können ohne weiteres in mittlere Lagen des Brettsperrholzelements angeordnet werden, um sie in den Bauplattenverbund zu integrieren.
Soweit die vorgefertigten Bauplatten als Wandelemente eingesetzt werden, können die Fenster- oder Türausschnitte bereits vor der Montage in das Brettsperrholzelement eingearbeitet werden. Die dabei anfallenden Verschnitt- und Ausschnittelemente können dann ohne weiteres an anderer Stelle der gleichen Bauplatte oder in einer später zu fertigenden Bauplatte als Teil einer mittleren Lage eingesetzt werden.
Darüber hinaus können in das Brettsperrholzelement der erfindungsgemäßen Bauplatte auch Kabelkanäle vorgefertigt werden, so dass entsprechende Arbeiten auf der Baustelle entfallen.
Die erfindungsgemäße Bauplatte wird aus mindestens drei Lagen Massivholzbrettern hergestellt. Soweit erforderlich kann die Bauplatte jedoch neben diesen drei Lagen aus Massivholz auch noch weitere Lagen aus anderen Holzwerkstoffplatten aufweisen. Dies betrifft insbesondere die beiden Decklagen der Bauplatte. Diese Decklagen oder auch bestimmte mittlere Lagen der Bauplatte können beispielsweise aus OSB-Platten (Oriented Strand Board) oder Furnierschichtholzplatten bestehen.
Die Dimensionierung der Bauplatte selbst ist wiederum auf das jeweilige Anforderungsprofil im herzustellenden Baukörper abzustimmen. Als besonders praktikabel haben sich Brettsperrholzelemente mit einer Dicke im Bereich zwischen 60 mm bis 400 mm erwiesen.
Die Länge der Brettsperrholzelemente, die die Bauplatte bilden, sollte bevorzugt im Bereich zwischen 2 m bis 18 m liegen. Die Breite der Brettsperrholzelemente ist bevorzugt im Bereich zwischen 1 m bis 4 m zu dimensionieren.
Welchen Teil des Baukörpers in einem Haus die erfindungsgemäßen Bauplatten bilden, ist grundsätzlich beliebig. Bevorzugt kann das als Bauplatte dienende Brettsperrholzelement in der Art eines Dach-, Boden-, Wand- oder Deckenelements ausgebildet sein. Dabei ist es mit den erfindungsgemäßen als Bauplatte dienenden Brettsperrholzelementen auch denkbar, dass diese als tragende oder aussteifende Bauelemente in das Holzhaus eingebaut werden. Insbesondere können solche Brettsperrholzelemente die Anforderungen gemäß DIN 1052 an tragende oder aussteifende Bauelemente erfüllen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von vorgefertigten Bauplatten zeichnet sich dadurch aus, dass die Einschichtplatten aus Massivholzbrettern lagenweise aufgelegt und aneinander befestigt werden. Die Befestigung der einzelnen Lagen erfolgt dabei in der Art einer Klammerpressverklebung, bei der die einzelnen Lagen schichtweise miteinander verklebt und verklammert werden.
Durch die Verwendung von Verschnitt- oder Ausschnittteilen, die bei der Herstellung an anderer Stelle angefallen sind, kann die Materialnutzung signifikant gesteigert werden. Die Ausschnitte für Fenster oder Türausschnitte sollten dabei in jeder Lage einzeln, das heißt vor Anbringung der nächsten Lage in die entsprechende Einschichtplatte eingebracht werden.
Besonders rationell können die erfindungsgemäßen Bauplatten hergestellt werden, wenn jeweils zumindest zwei Bauplatten seitlich parallel bearbeitet werden. Die beiden Bauplatten werden dabei jeweils in einer dafür vorgesehenen Bearbeitungsstation angeordnet. Während in der einen Bearbeitungsstation die eine Bauplatte mit den notwendigen Maschinen, beispielsweise mit einem CNC-Bearbeitungszentrum, bearbeitet wird, kann die jeweils andere Bauplatte in der zweiten Bearbeitungsstation ohne die entsprechende Maschine durch Auflegen der nächsten Lage aus Einschichtplatten weiter bearbeitet werden. Im Ergebnis können dadurch die Stillstandseiten der einzusetzenden Maschinen signifikant verkürzt werden.
Verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bauplatten sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer Bauplatte zur Verwendung im Hausbau in perspektivischer Ansicht;
2 eine zweite Ausführungsform einer Bauplatte im Querschnitt;
3 eine dritte Ausführungsform einer Bauplatte im Querschnitt.
1 zeigt eine Bauplatte 01, die beispielsweise als Wandelement beim Bau eines Holzfertighauses Verwendung finden kann. Soweit erforderlich kann die Bauplatte 01 dabei mit Ausschnitten für Türen oder Fenstern ausgestattet werden.
Die Bauplatte 01 ist aus drei Lagen 02 aufgebaut, die ihrerseits aus Einschichtplatten 03 bestehen. Jede Einschichtplatte 03 ihrerseits ist dabei aus mehreren Massivholzbrettern 04, beispielsweise aus Fichten- oder Tannenholz, hergestellt. Bei der Herstellung der Bauplatte 01 werden die vorgefertigten Einschichtplatten 03 rechtwinklig aufeinander gelegt und lagenweise miteinander verbunden. Zur Verbindung der Einschichtplatten 03 kommt dabei eine flächige Verklebung zum Einsatz. Außerdem werden die Einschichtplatten 03 mit in 1 bis 3 nicht dargestellten Befestigungsklammern miteinander verbunden, so dass sich im Ergebnis eine Klammerpressverklebung ergibt. Zur Herstellung der Einschichtplatten 03 sind die Massivholzbretter 04 in ihrer Längsrichtung durch Keilzinkungen gemäß DIN 68140 miteinander verbunden. Durch die kreuzweise Verbindung der Einschichtplatten 03 bilden diese im Ergebnis ein Brettsperrholzelement mit hoch festen Eigenschaften, so dass die Bauplatte als tragendes Bauelement in Häusern, insbesondere als Wand-, Decken- oder Dachelement, eingesetzt werden kann.
Zwischen den verschiedenen Einschichtplatten 03 ist jeweils eine stumpfe Stoßfuge 05 vorhanden, in denen die Einschichtplatten 03 jedoch nicht miteinander verbunden sind.
Wie insbesondere auch aus der in 2 dargestellten Ausführungsform einer Bauplatte 06 ersichtlich, sind die Stoßfugen 05 der unterschiedlichen Lagen 02 seitlich gegeneinander versetzt, um die durch die Stoßfugen 05 verursachte Materialschwächung gleichmäßig zu verteilen und eine Überlappung der zueinander benachbarten Einschichtplatten 03 zu gewährleisten.
Bei den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen 01 und 06 weisen die Bauplatten einen zur Mittelachse spiegelsymmetrischen Aufbau auf, bei denen die Einschichtplatten 03 und die darin enthaltenen Massivholzbretter 04 jeweils mit wechselnder Faserrichtung kreuzweise angeordnet sind.
3 zeigt eine Ausführungsform 07, bei der die beiden äußeren Lagen 02 eine faserparallele Ausrichtung der Massivholzbretter aufweisen. Nur die mittlere Lage 02 ist rechtwinkelig dazu angeordnet.

01: Bauplatte
02: Lage
03: Einschichtplatte
04: Massivholzbrett
05: Stoßfuge
06: Bauplatte
07: Bauplatte

Claims

Bauplatte (01, 06, 07) zur Verwendung als vorgefertigtes Bauelement beim Bau von Häusern, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) in der Art eines Brettsperrholzelements ausgebildet ist, wobei das Brettsperrholzelement zumindest drei miteinander verbundene Lagen (02) aus Einschichtplatten (03) aufweist, und wobei die Einschichtplatten (03) aus Massivholzbrettern (04) hergestellt sind.
Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbretter (04) der Einschichtplatten (03) aus Nadelholz, insbesondere aus Fichtenholz oder Tannenholz gemäß DIN 4074, hergestellt sind.
Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbretter (04) der Einschichtplatten (03) eine geringe Astigkeit und/oder Jahrringbreiten von weniger als 2 mm aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbretter (04) der Einschichtplatten (03) eine Mindestqualität entsprechend der Sortierklasse S6 gemäß DIN 4074-1 aufweisen.
Bauplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 90 % der Massivholzbretter (04) der Einschichtplatten (03) eine Mindestqualität entsprechend der Sortierklasse S7 gemäß DIN 4074-1 aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbretter (04) der Einschichtplatten (03) eine Breite im Bereich von 70 mm bis 100 mm, insbesondere eine Breite von 85 mm, aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbretter (04) in Längsrichtung der Einschichtplatten (03) durch Keilzinkungen, insbesondere durch Keilzinkungen gemäß DIN68140-1, miteinander verbunden sind.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Bauplatten (01, 06, 07) zumindest drei Lagen (02) aus Einschichtplatten (03) kreuzweise, insbesondere rechtwinklig, miteinander verbunden sind.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bauplatte (07) zumindest zwei Einschichtplatten (04) mit faserparallelem Holzfaserverlauf miteinander verbunden sind.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenaufbau im Querschnitt des die Bauplatten (01, 06, 07) bildenden Brettsperrholzelements spiegelsymmetrisch zur Mittelebene des Brettsperrholzelements ausgebildet ist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Bauplatten (01, 06, 07) bildende Brettsperrholzelement mehr als drei und/oder weniger als 26 Lagen aus Einschichtplatten (03) aufweist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Einschichtplatten (03) in benachbarten Lagen (02) eine Rollschubfestigkeit von größer 1,25 N/mm2 aufweist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) benachbarter Lagen (02) flächig miteinander verklebt, insbesondere flächig miteinander verleimt, sind.
Bauplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht zwischen den Einschichtplatten (03) benachbarter Lagen (02) aus einem Kleber oder Leim hergestellt ist, der die Prüfung nach DIN 68141 mit DIN EN 301 und DIN EN 302-1 bis DIN EN 302-4 für tragende Holzkonstruktionen gemäß DIN 1052 bestanden hat.
Bauplatte nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleber- oder Leimschicht mit einer Auftragsmenge im Bereich von 150 g/m² bis 250 g/m², insbesondere mit einer Auftragsmenge von 200 g/m², aufgetragen ist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleber- oder Leimschicht zwischen den Einschichtplatten (03) benachbarter Lagen verpresst ist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) benachbarter Lagen (02) durch mechanische Verbindungselemente, die sich zwischen den benachbarten Lagen (02) hinweg in des Holz der Einschichtplatten (03) erstrecken, miteinander verbunden sind.
Bauplatte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente die Einschichtplatten (03) von jeweils zwei benachbarten Lagen (02) einzeln lagenweise miteinander verbinden.
Bauplatte nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente in der Art von Verbindungsklammern ausgebildet sind.
Bauplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsklammern eine Abmessung von 1,8 mm (Durchmesser) × 44 mm (Länge) oder eine Abmessung von 1,8 mm (Durchmesser) × 60 mm (Länge) aufweisen.
Bauplatte nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsklammern einen Mindestabstand von 2 cm zum Plattenrand der Einschichtplatten (03) aufweisen und/oder dass die Verbindungsklammern einen Höchstabstand von 5 cm zum Plattenrand der Einschichtplatten (03) aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die geklammerten Einschichtplatten (03) eine Mindestklammerdichte von jeweils einer Verbindungsklammer je 225 cm² aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Verbindungsklammern einen Höchstabstand von 15 cm aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente die Einschichtplatten (03) in benachbarten Lagen (02) flächig miteinander verpressen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente und die Klebeschicht zusammen eine Klammerpressverklebung zwischen benachbarten Einschichtplatten (03) bilden.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) eine Dicke im Bereich zwischen 15 mm bis 45 mm aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) eine Breite im Bereich zwischen 250 mm bis 1200 mm aufweisen.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) an ihrer Oberfläche zumindest teilweise geschliffen sind.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage (02) des die Bauplatten (01, 06, 07) bildenden Brettsperrholzelements aus mehreren nebeneinander angeordneten Einschichtplatten (03) besteht, wobei zwischen den Einschichtplatten (03) Stoßfugen (05) vorhanden sind.
Bauplatte nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Einschichtplatten (03) einer Lage (02) in den Stoßfugen (05) nicht miteinander verbunden sind.
Bauplatte nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen benachbarten Einschichtplatten (03) einer Lage (02) in den Stoßfugen (05) maximal 4 mm beträgt.
Bauplatte nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen benachbarten Einschichtplatten (03) einer Lage bei maximal 3 % der Stoßfugen (05) maximal 4 mm beträgt.
Bauplatte nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen benachbarten Einschichtplatten (03) einer Lage (02) in den Stoßfugen (05) maximal 2 mm beträgt.
Bauplatte nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen benachbarten Einschichtplatten (03) einer Lage (02) bei maximal 10 % der Stoßfugen (05) maximal 2 mm beträgt.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßfugen (05) mit einer Überlappung von insbesondere mindestens 100 mm gegeneinander versetzt sind.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer mittleren Lage (02) Abschnitte von Einschichtplatten (03) angeordnet sind, bei denen es sich um Verschnitt- oder Ausschnittelemente anderer Einschichtplatten (03) handelt.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) Fenster- oder Türausschnitte enthält.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) Kabelkanäle enthält.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass neben den drei miteinander verbundenen Lagen (02) aus Massivholzbrettern (04) zumindest eine Lage, insbesondere zumindest eine Decklage, aus einer anderen Holzwerkstoffplatte, insbesondere einer OSB-Platte oder Furnierschichtholzplatte, besteht.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) eine Dicke im Bereich zwischen 60 mm bis 400 mm aufweist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) eine Breite im Bereich zwischen 1 m bis 4 m aufweist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) eine Länge im Bereich zwischen 2 m bis 18 m aufweist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) in der Art eines Dach-, Boden-, Wand- oder Deckenelements ausgebildet ist.
Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (01, 06, 07) als tragendes oder aussteifendes Bauelement, insbesondere als tragendes oder aussteifendes Bauelement gemäß DIN 1052, in ein Holzhaus eingebaut ist.
Verfahren zur Herstellung von vorgefertigten Bauplatten (01, 06, 07) aus Einschichtplatten (03), die aus Massivholzbrettern (04) bestehen, wobei a) eine erste Lage (02) aus zumindest einer Einschichtplatte (03) als untere Deckschicht eines Brettsperrholzelements auf einer Unterlage aufgelegt wird, b) eine Klebeschicht auf die Oberseite der Einschichtplatte (03) aufgetragen wird, c) eine zweite Lage (02) aus zumindest einer Einschichtplatte (03) auf die Klebeschicht aufgelegt wird, d) die beiden Lagen (02) aus Einschichtplatten (03) unter gleichzeitiger Aufbringung eines Pressdruckes mit mechanischen Verbindungselementen miteinander in der Art einer Klammerpressverklebung verbunden werden, e) eine Wiederholung der Schritte b) bis d) erfolgt, bis die notwendige Anzahl von Lagen (02) aus Einschichtplatten (03) erreicht ist, f) eine Fixierung der oberen Deckschicht des Brettsperrholzelements in der Art einer Klammerpressverklebung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) benachbarter Lagen (02) jeweils kreuzweise, insbesondere rechtwinklig, aufgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschichtplatten (03) vor dem Verkleben zumindest teilweise geschliffen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest eine Mittelschicht des Brettsperrholzelements Abschnitte von Einschichtplatten (03) aufgelegt werden, die zuvor als Verschnitt oder Ausschnitt ab- oder ausgeschnitten worden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verkleben der Lagen (02) in jeder Lage (02) der Bauplatte (01, 06, 07) die notwendigen Ausschnitte, insbesondere Fenster- oder Türausschnitte, einzeln in die Einschichtplatten eingebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bauplatten (01, 06, 07) zeitlich parallel in zumindest zwei Bearbeitungsstationen bearbeitet werden, wobei in der einen Bearbeitungsstation jeweils notwendige Bearbeitungsschritte in einer Lage (02) mit einer Maschine vorgenommen werden, und wobei parallel dazu in der anderen Bearbeitungsstation weitere Einschichtplatten (03) der nächsten Lage (02) aufgelegt werden, und wobei die Maschine jeweils zwischen den Bearbeitungsstationen wechselt.