DE10359995B3

DE10359995B3 - Holzwandkonstruktion in Blockbohlenbauweise

Info

Publication number: DE10359995B3
Application number: DE10359995A
Authority: DE
Inventors: Dominik Sieber
Original assignee: SFS Intec Holding AG
Current assignee: SFS Group International AG
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-12-20
Also published as: EP1699986A1; CA2543560A1; ATE382750T1; US20070130852A1; WO2005061811A1; EP1699986B1; DE502004005870D1

Abstract

Bei einer Holzwandkonstruktion in Blockbohlenbauweise sind übereinander geschichtete und gegebenenfalls nebeneinander liegende Holzbalken (1) mit Hilfe von Schrauben (2) miteinander verbunden. Die Holzbalken (1) sind durch zumindest an ihren beiden Endbereichen mit Gewindeabschnitten (3, 4) versehene Schrauben (2) miteinander verbunden, welche den gegenseitigen Anlagebereich (5) zweier Holzbalken (1) überbrückend von der Ober- oder der Unterseite des Holzbalkens (1) aus ohne Vorbohren eingedreht sind und nur über einen Teil (A) der Höhe bzw. Dicke (B) des Holzbalkens (1) geführt und somit unmittelbar dem gegenseitigen Anlagebereich (5) zweier Holzbalken (1) zugeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzwandkonstruktion in Blockbohlenbauweise, wobei übereinander geschichtete und gegebenenfalls nebeneinander liegende Holzbalken mit Hilfe von Schrauben miteinander verbunden sind, welche den gegenseitigen Berührungsbereich zweier Holzbalken überbrückend von der Ober- oder der Unterseite der beiden Holzbalken aus eingedreht sind und nur über einen Teil der Höhe oder Dicke jedes Holzbalkens geführt sind.

Bei der Errichtung einer solchen Holzwandkonstruktionen in Blockbohlenbauweise werden die übereinander geschichteten Holzbalken durch Schrauben miteinander verbunden, wobei ein Problem natürlich darin liegt, dass die Schrauben infolge der durch Schwinden und Quellen entstehenden Volumenveränderungen auf Dauer keine formschlüssige Verbindung gewährleisten. Die Gebrauchsmusterschrift DE 299 20 853 U1 , aus der eine Holzwandkonstruktion der eingangs genannten Art bekannt ist, sieht zur Beseitigung des vorgenannten Problems vor, jede Schraube unterhalb des Kopfes mit einer Spiralfeder zu versehen, die durch Eindrehen und Versenken des Schraubengewindes einen Dauerdruck erzeugen und somit für absolute Festigkeit der Balkenwand sorgen soll. Zumindest wegen dieser Spiralfeder muß bei der bekannten Holzwandkonstruktion jedes Schraubenloch für die Aufnahme dieser Spiralfeder vorgebohrt werden.

Eine andere bekannte Ausgestaltung sieht vor (EP-0787866B1), dass jeweils auf eine Lage von Holzbalken abgestimmt Maschinenschrauben in vorgebohrte Löcher eingesetzt werden, wobei die Schrauben miteinander in Wirkverbindung stehen, indem im Kopf der Schrauben Gewindebohrungen vorgesehen sind, in welche das mit einem Gewinde versehene Ende des Schaftes der nächstfolgenden Schraube eingedreht werden kann. Es wird dadurch eine Art durchgehende Befestigungsstange gebildet, wobei der Kopf jeder Einzelschraube jeweils an der Oberseite eines Holzbalkens abgestützt ist.

Aus der DE 198 28 275 A1 ist eine Blockbohle zum Bau von Holzhäusern bekannt. Wenn zwei solche Blockbohlen übereinander gelegt und durch Schrauben miteinander verbunden werden, wird für jede Schraube ein Loch vorgebohrt, das sich als ein Durchgangsloch vollständig durch die obere Bohle erstreckt , so dass Gewinde der Schraube nur in die untere Bohle eingreift.

Aus der DE 100 13 810 A1 ist ein Träger aus Holz mit auf Querzug belasteten Abschnitten bekannt. Solche Abschnitte wirken sich besonders im Bereich von Ausschnitten oder Durchbrüchen des Trägers aus. Um die Querzugbelastung aufzunehmen, sind quer zur Längsrichtung des Trägers verlaufend eingesetzte stabförmige Elemente vorhanden, welche von Schrauben gebildet sind. Diese Schrauben sind von der Oberseite oder von der Unterseite des Trägers aus eingedreht und führen jeweils nur über einen Teil der Höhe des Trägers und sind somit unmittelbar der auf Querzug belasteten Zone zugeordnet. Dieser Stand der Technik betrifft somit nur einen einzelnen Holzbalken, nicht aber dessen Verbindung mit einem anderen Holzbalken.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 93 07 029 U1 ist es bekannt, Außenwandblockbohlen mittels Kreuznagelung miteinander zu verbinden.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Holzwandkonstruktion unter Einsatz von Schrauben zu schaffen, welche schnell und einfach herzustellen ist und bei der eine optimale Befestigung der aufeinander abgestützten Holzbalken erfolgen kann.

Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, dass die Holzbalken durch zumindest an ihren beiden Endbereichen mit Gewindeabschnitten versehene Schrauben miteinander verbunden sind, welche ohne Vorbohren eingedreht sind und nur über einen Teil der Höhe oder Dicke des Holzbalkens geführt und somit nur im unmittelbar gegenseitigen Berührungsbereich der beiden Holzbalken eingreifen, wobei die Länge der Schrauben kleiner ausgebildet ist als die Höhe eines Holzbalkens.

Die Schrauben greifen erfindungsgemäß nur im unmittelbar gegenseitigen Berührungsbereich der beiden Holzbalken ein und werden ohne Vorbohren eingedreht. Es sind nur wesentlich kürzere Schrauben notwendig, welche daher auch besonders tief eingesenkt sind. Durch die wesentlich kürzeren einzusetzenden Schrauben kann eine besondere Material- und daher Kosteneinsparung erzielt werden. Außerdem ist durch den wesentlich kürzeren Schaft mit einem Gewinde das Eindrehmoment gegenüber einer langen Schraube wesentlich verringert. Durch die wesentlich kürzeren Dimensionen der bei der Erfindung eingesetzten Schrauben ergibt sich auch eine schnellere und kürzere Setzdauer. Die Erstellung einer Holzwandkonstruktion wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wesentlich einfacher und schneller. Im Besonderen wird dadurch gewährleistet, dass die Verbindung auch bei den durch Schwinden und Quellen auftretenden Volumenänderungen der zu verbindenden Holzteile ihre Leistungsfähigkeit behält. Die Verbindung bleibt auch nach mehrfachem Schwinden und Quellen des Holzbalkens steif.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Schrauben beidseitig des gegenseitigen Anlagebereiches annähernd gleich weit in die aneinander anliegenden Holzbalken hineinragen. Es ist daher immer eine ausreichende gegenseitige Befestigung zweier übereinander liegender Holzbalken gewährleistet. In beiden Holzbalken sind die Schrauben in gleicher Weise verankert.

Die einfachste Art der gegenseitigen Verbindung von Holzbalken liegt darin, dass in dem gegenseitigen Anlagebereich zweier Holzbalken jeweils wenigstens zwei Schrauben mit Abstand annähernd parallel zueinander ausgerichtet eingedreht sind.

Eine Konstruktionsvariante sieht vor, dass die Schrauben über deren ganze Schaftlänge mit einem Gewinde versehen sind. Dies kann aus fertigungstechnischen Gründen von Vorteil sein. Auch die Übertragung von Zugkräften kann durch einen längeren Gewindeeingriff verbessert werden.

Ferner ist vorgesehen, dass die Schrauben an ihrem einen Ende einen Innenwerkzeugangriff aufweisen, wobei der Durchmesser des diesen Innenwerkzeugangriff umgebenden Abschnittes der Schrauben annähernd gleich groß wie oder nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des Gewindes ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es ohne besondere Erhöhung des Eindrehmomentes möglich geworden, die Schrauben ohne Vorbohren eines Loches so weit zu versenken, dass die Schrauben nur im unmittelbar gegenseitigen Berührungsbereich der beiden Holzbalken eingreifen.

Die erfindungsgemäße Art der gegenseitigen Befestigung von Holzbalken bei der Errichtung von Holzwandkonstruktionen ermöglicht zusätzlich noch die einfache Abdichtung des gegenseitigen Anlagebereiches zwischen zwei Holzbalken. Aus diesem Grund ist auch vorgesehen, dass die Schrauben zwischen an den Randbereichen des gegenseitigen Anlagebereiches der Holzbalken angeordneten oder eingelegten streifenförmigen Dichtungsmaterialien eingesetzt sind.

Eine Variante sieht vor, dass die Schrauben rechtwinklig zur Längserstreckung der Holzbalken eingedreht sind. Damit ist auch die kürzeste Eindrehstrecke vorgegeben.

Eine weitere Möglichkeit ist dann gegeben, wenn die Schrauben in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken eingedreht sind. Dadurch können noch höhere Zug- und Druckkräfte bei der gegenseitigen Verbindung übertragen werden. Die zu übertragenden Scherkräfte, also die in horizontaler Richtung wirkenden Kräfte, können wesentlich höher bemessen werden.

In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn die Schrauben sowohl rechtwinklig als auch in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken, gegebenenfalls abwechselnd aufeinanderfolgend, eingedreht sind. Je nach der erforderlichen Kraftübertragung kann somit die optimalste Lösung herangezogen werden.

Dabei liegt eine zusätzliche Möglichkeit darin, dass die Schrauben jeweils paarweise einander kreuzend in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken oder quer zur Längsertstreckung eingedreht sind. Dabei ist durchaus denkbar, dass die einander kreuzend eingedrehten Schrauben auch in spitzwinklig zu der Vertikalmittelebene der aus Holzbalken erstellten Wandkonstruktion liegenden Vertikalebenen liegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 3 Vertikalschnitte durch übereinander geschichtete Holzbalken verschiedener Querschnittsformen, welche durch Schrauben miteinander verbunden sind;
4 bis 6 Seitenansichten von aus Holzbalken gebildeten Holzwandkonstruktionen, bei welchen die Schrauben in verschiedener Art eingedreht sind.
Bei der gezeigten Holzwandkonstruktion in Blockbohlenbauweise werden Holzbalken 1 übereinander geschichtet und die aufeinander folgenden Holzbalken 1 werden mit Hilfe von Schrauben 2 miteinander verbunden. Die Holzbalken 1 werden dabei durch zumindest an ihren beiden Endbereichen mit Gewindeabschnitten 3 und 4 versehene Schrauben 2 miteinander verbunden. Diese Schrauben 2 sind den gegenseitigen Anlagebereich zweier Holzbalken 1 überbrückend von der Ober- oder der Unterseite des HoIzbalkens 1 aus ohne Vorbohren eines Loches eingedreht und sind nur über einen Teil A der Höhe bzw. Dicke B des Holzbalkens 1 geführt. Somit sind die Schrauben 2 nur dem unmittelbar gegenseitigen Anlagebereich 5 zweier Holzbalken 1 zugeordnet.
Die Schrauben werden also ohne Vorzubohren eingedreht, so dass eine wesentliche Verkürzung der Montagezeit eintritt. Die Schrauben 2 können nur im Bereich ihrer beiden Enden mit einem Gewindeabschnitt 3 und 4 versehen werden. Es ist aber auch denkbar, über die ganze Schaftlänge ein durchgehendes Gewinde vorzusehen. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Gewindeformen, verschiedene Gewindesteigungen und verschiedene Verhältnisse zwischen Kerndurchmesser und Gewindeaußendurchmesser möglich. Die Ausbildung und Wirkungsweise der am einen freien Ende auszubildenden Bohr- und/oder Eindringspitze kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt sein. Auch die Form des Schraubenkopfes ist variabel, ist aber so auszuführen, dass dieser ohne besondere Probleme in die tief versenkte Lage innerhalb der Holzbalken gebracht werden kann. Es ist auch denkbar, dass bei zwei Gewindeabschnitten diese eine unterschiedliche Gewindesteigung aufweisen. Obwohl dadurch beim Eindrehen in den ersten Holzbalken 1 das Eindrehmoment wesentlich erhöht wird, kann dadurch erreicht werden, dass beim Eingriff der Schrauben 2 in die zwei aufeinander gelegten Holzbalken 1 diese gegeneinander angezogen werden, um dadurch die gegenseitige Anpresskraft zu verstärken. Natürlich ist bei den hier eingesetzten Schrauben auch eine Oberflächenbeschichtung vorteilhaft. Insbesondere eignet sich eine Beschichtung, welche das Eindrehmoment der Schrauben 2 herabsetzt. Eine solche Beschichtung kann auch zusätzlich zu einer Korrosionsschutzbeschichtung aufgebracht sein oder es kann auch zugleich von dieser Korrosionsschutzbeschichtung die drehmomentmindernde Wirkung ausgehen.
Die Schrauben 2 ragen beidseitig des gegenseitigen Anlagebereiches 5 annähernd gleich weit in die aneinander anliegenden Holzbalken 1 hinein. Die Länge C der Schrauben 2 ist kleiner ausgebildet ist als die Höhe B eines Holzbalkens 1.
In dem gegenseitigen Anlagebereich 5 zweier Holzbalken 1 sind jeweils zwei oder mehr als zwei Schrauben 2 mit Abstand annähernd parallel zueinander ausgerichtet eingedreht.
Es besteht dabei die Möglichkeit, die Schrauben 2 rechtwinklig zur Längserstreckung der Holzbalken 1 oder in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken 1 (siehe dazu die 5 und 6) einzudrehen. Je nach Anforderung der gegenseitigen Verbindung von Holzbalken 1 kann daher die günstigste Art der Verbindung gewählt werden. Es ist daher auch möglich, die Schrauben 2 sowohl rechtwinklig als auch in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken 1 oder quer zur Längserstreckung gegebenenfalls abwechselnd aufeinanderfolgend einzudrehen. Ferner sieht eine Variante vor, die Schrauben 2 jeweils paarweise einander kreuzend in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken 1 einzudrehen.
Die Schrauben 2 weisen an ihrem einen Ende einen Innenwerkzeugangriff 6 auf, wobei der Durchmesser des diesen Innenwerkzeugangriff 6 umgebenden Abschnittes der Schrauben 2 annähernd gleich groß oder nur geringfügig größer ausgebildet ist als der Außendurchmesser des Gewindes.
Die Schrauben 2 können mit einem Schraubendreherbit eingedreht werden, dessen an den Angriffsbereich zum Ansetzen an der Schraube 2 anschließender Schaft oder ein gedachter Hüllzylinder dieses Schaftes einen Durchmesser aufweist, der gleich oder kleiner ist als der Durchmesser des den Innenwerkzeugangriff 6 umgebenden Abschnittes der Schraube 2. Weiter weist dieser Schaft eine Länge zum Überbrücken des Bereiches der Höhe B des Holzbalkens 1 vom Innenwerkzeugangriff 6 der Schraube 2 bis zur oberen oder unteren Begrenzung und weiter bis zum Schraubereinsatz auf. Dadurch kann ein ordnungsgemäßer Antrieb der Schrauben bis zur endgültigen Setzlage bewerkstelligt werden, ohne dass vom Eindrehwerkzeug her eine zusätzliche Drehmomenterhöhung hervorgerufen wird.
Die Schrauben 2 sind – falls streifenförmige Dichtungsmaterialien 7 eingesetzt werden – zwischen an den Randbereichen des gegenseitigen Anlagebereiches 5 der Holzbalken 1 eingelegten Dichtungsmaterialien 7 angeordnet.
Die Querschnittsform der Holzbalken ist beim Einsatz der erfindungsgemäßen Maßnahmen in vielfältiger Weise zu gestalten. So können auch nach Art der in der Natur gegebenen Blockbohlen Holzwandkonstruktionen gebildet werden. Auch auf verschiedene Querschnittsformen gesägte Holzbalken 1 mit oder ohne gegenseitige Nut- und Kammausbildung sind hier einsetzbar.
In 1 sind drei Bohrungen 8 sichtbar, die durch das Einschrauben der Schrauben 2 hergestellt worden sind. In den 2 und 3 sind entsprechende Bohrungen 8 sichtbar. Gemäß der Darstellung in den 2 und 3 scheinen die Bohrungen 8 zwar in Linie übereinander angeordnet sein, tatsächlich sind die Bohrungen 8 eines Balkens gegenüber den Bohrungen 8 des nächsten Balkens aber jeweils um ein Stück versetzt, wie es aus den 4–6 ersichtlich ist.

Claims

Holzwandkonstruktion in Blockbohlenbauweise, wobei übereinander geschichtete und gegebenenfalls nebeneinander liegende Holzbalken mit Hilfe von Schrauben miteinander verbunden sind, welche den gegenseitigen Berührungsbereich zweier Holzbalken überbrückend von der Ober- oder der Unterseite der beiden Holzbalken aus eingedreht sind und nur über einen Teil der Höhe oder Dicke jedes Holzbalkens geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzbalken (1) durch zumindest an ihren beiden Endbereichen mit Gewindeabschnitten (3, 4) versehene Schrauben (2) miteinander verbunden sind, welche ohne Vorbohren eingedreht sind und nur im unmittelbar gegenseitigen Berührungsbereich (5) der beiden Holzbalken (1) eingreifen, wobei die Länge (C) der Schrauben (2) kleiner ausgebildet ist als die Höhe (B) eines Holzbalkens (1).
Holzwandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) beidseitig des gegenseitigen Anlagebereiches (5) annähernd gleich weit in die aneinander anliegenden Holzbalken (1) hineinragen.
Holzwandkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem gegenseitigen Anlagebereich (5) zweier Holzbalken (1) jeweils wenigstens zwei Schrauben (2) mit Abstand annähernd parallel zueinander ausgerichtet eingedreht sind.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) über deren ganze Schaftlänge mit einem Gewinde versehen sind.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) an ihrem einen Ende einen Innenwerkzeugangriff (6) aufweisen, wobei der Durchmesser des diesen Innenwerkzeugangriff (6) umgebenden Abschnittes der Schrauben (2) annähernd gleich groß wie oder nur geringfügig größer ausgebildet ist als der Außendurchmesser des Gewindes.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) zwischen an den Randbereichen des gegenseitigen Anlagebereiches (5) der Holzbalken (1) angeordneten oder eingelegten streifenförmigen Dichtungsmaterialien (7) eingesetzt sind.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) rechtwinklig zur Längserstreckung der Holzbalken (1) eingedreht sind.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken (1) eingedreht sind.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) sowohl rechtwinklig als auch in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken (1) eingedreht sind.
Holzwandkonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben abwechselnd aufeinanderfolgend eingedreht sind.
Holzwandkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (2) jeweils paarweise einander kreuzend in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung der Holzbalken (1) oder quer zur Längserstreckung eingedreht sind.