DE19833474A1 - Holzbauelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Holzbauelement, mit einer Breite (B) in einer ersten Richtung (x), einer Länge (L) in einer zweiten Richtung (y), senkrecht zu der ersten Richtung (x), und einer Stärke bzw. Höhe (H) in einer dritten Richtung (z), senkrecht zur ersten und zweiten Richtung, wobei die Stärke bzw. Höhe (H) des Holzbauelements kleiner ist als die Länge (L) und Breite (B) des Holzbauelements, welches Holzbauelement (1) eine Anzahl miteinander verbundener Einzelelemente (2) mit einer Länge (l), einer Breite (b) und einer Höhe bzw. Stärke (h) umfaßt, die jeweils einseitig oder beidseitig mit mindestens einer Ausnehmung (3), die im wesentlichen längs der Länge (l) des Einzelelements verläuft, versehen sind, wobei die Höhe bzw. Stärke (h) der Einzelelemente kleiner ist als die Länge (l) und Breite (b) der Einzelelemente, wobei die Einzelelemente jeweils so angeordnet sind, daß die Länge (l) der Einzelelemente im wesentlichen in der zweiten Richtung (y), daß die Breite (b) im wesentlichen in der dritten Richtung (z) und daß die Stärke bzw. Höhe (h) im wesentlichen in der ersten Richtung (x) verläuft. Bei liegender Anordnung des Holzbauelements sind die mit Ausnehmungen versehenen Einzelelemente erfindungsgemäß in stehender Anordnung gestapelt. Die dabei ausgebildeten Hohlräume dienen einer Wärme- bzw. Schalldämmung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Holzbauelement, insbesondere für Wände, Decken oder Bedachungen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit zunehmendem Umweltbewußtsein gewinnt die Verwendung von ökologischen Baumaterialien an Bedeutung. Holz als natürlicher Rohstoff stellt ein ideales Ausgangs­ material dar und begünstigt darüber hinaus ein natürliches, behagliches Wohnklima. Damit Holzbauten preisgünstig hergestellt werden können, werden werksseitig maschi­ nell vorgefertigte Holzbauelemente mit geeigneten Abmessungen, vorzugsweise mit Normabmessungen, benötigt.

Eine solche Holzbautafel wird in dem deutschen Gebrauchsmuster G 92 07 654 offen­ bart. Die Holzbautafel weist mehrere rostartig angeordnete, kreuzweise und in par­ allelen Ebenen verlaufende Schichten auf, wobei eine Mittelschicht aus zueinander seitlich beabstandeten Leisten bzw. Einzelelementen ausgebildet ist. Die Zwischenräu­ me zwischen den Leisten bzw. Einzelelementen dienen einer Wärme- und Schall­ dämmung.

Die reproduzierbare Anordnung einer Vielzahl von zueinander beabstandeten Einzel­ elementen, insbesondere unter Einhaltung vorgegebener Außenabmessungen, ist vergleichsweise aufwendig und erhöht somit die Gesamtkosten der Holzbautafel.

Ein anderer Ansatz zur Ausbildung von dämmenden Hohlräumen in vorgefertigten Holzbauelementen besteht darin, eine Anzahl von Holzbrettern bzw. Einzelelementen mit Nuten zu versehen und die Einzelelemente in direktem Kontakt so miteinander zu verbinden, daß die Nuten in dem Holzbauelement dämmende Hohlräume ausbilden. Im linken Teil von Fig. 6 werden zwei konventionelle Konstruktionsweisen von Holzbau­ elementen (Fall I. und II.) dargestellt.

In Fig. 6 sei angenommen, daß ein Holzbauelement mit einer im Vergleich zu den übrigen Außenabmessungen vergleichsweise geringen Wandstärke bzw. Höhe H aus einer Anzahl von Einzelelementen ausgebildet werden soll. Zweckmäßig weisen die Seiten mit dem größten Flächeninhalt (Länge L, Breite B) jeweils eine glatte Ober­ fläche auf, um beispielsweise als Wandoberflächen verwendet werden zu können. Bei den üblichen Herstellungsverfahren werden zunächst die Einzelelemente durch Fräsen in Richtung des Holzfaserverlaufs, vorzugsweise längs der Länge der Einzelelemente, mit Nuten versehen. Die Einzelelemente werden dann so miteinander verbunden, daß die Höhe bzw. Stärke der Einzelelemente, d. h. die Seite der Einzelelemente mit der geringsten Außenabmessung, jeweils im wesentlichen in Richtung der Höhe bzw. Starke des Holzbauelements verläuft (sog. liegende Anordnung der Einzelelemente). Mit anderen Worten: in Richtung der Stärke des Holzbauelements liegen vergleichs­ weise wenig Einzelelemente übereinander, die durch Aufbringen einer ersten Druck­ kraft p₂ in Richtung der Stärke des Holzbauelements miteinander preßverleimt werden, wie dies im unteren Teil der Fig. 6, Fall II. dargestellt ist.

Werden die Einzelelemente, wie üblich, liegend angeordnet, so ist die Steifigkeit des Holzbauelements vergleichsweise gering, insbesondere bei vergleichsweise langen Holzbauelementen. Um diesen Effekt zu kompensieren, müssen entweder externe Versteifungselemente verwendet oder die Stärke des Holzbauelementes vergrößert bzw. die Länge des Holzbauelements verkleinert werden.

Bei der konventionellen liegenden Anordnung der Einzelelemente müssen sich die Einzelelemente über die gesamte Länge bzw. Breite des Holzbauelementes erstrecken. Dies erfordert die Verwendung von vergleichsweise langen Einzelelementen. Eine stoßende Verlegung der Einzelelemente in Richtung der Länge bzw. Breite des Holz­ bauelements führt zu Sollbruchstellen und würde die Steifigkeit des Holzbauelementes herabsetzen.

Üblicherweise soll die Oberfläche des Holzbauelements glattwandig ausgebildet sein. Falls ausschließlich einseitig profilierte Einzelelemente zur Herstellung des Holzbau­ elements verwendet werden, muß ein äußeres Einzelelement um 180 Grad gedreht werden, weil sonst eine Außenseite profiliert wäre. Dieser umständliche Arbeitsschritt erhöht die Herstellungskosten. Falls jedoch zweiseitig profilierte Einzelelemente verwendet werden, was wegen der besseren zu erzielenden Dämmung bevorzugt wird, so müssen zusätzlich einseitig profilierte Einzelelemente bereitgestellt werden (wie in Fig. 6, II. dargestellt), was die Herstellungskosten noch weiter erhöht.

Damit ein vorgefertigtes Holzbauelement in einfacher Weise mit anderen Holzbau­ elementen verbunden werden kann, ist es zweckmäßig, die Stirnseiten mit Decklagen, die Nut- und Federverbindungen aufweisen, zu versehen. Die stirnseitigen Decklagen müssen bei der liegenden Anordnung der Einzelelemente in einem zusätzlichen Preß­ verleimungsschritt (mit Druckbeaufschlagung in einer Richtung p₁ senkrecht zur Richtung der ersten Druckbeaufschlagung p₂) mit dem Holzbauelement verbunden werden, was aufwendig ist. Insbesondere sind aufwendige Holzpressen notwendig. Dabei besteht die Gefahr, daß sich die zuvor miteinander verbundenen Einzelelemente wieder ablösen.

DE 835 646 offenbart ein gemäß dem Fall I. bzw. II. aus Fig. 6 hergestelltes Holz­ brett, das aus mehreren Holzlagen in liegender Anordnung besteht. WO 95/32082 des Anmelders offenbart ein aus Holzlagen in liegender Anordnung bestehendes Holzbau­ element, bei dem die Holzlagen diagonal zueinander und zu den Randseiten des Holzbauelements verlaufen, damit dieses in Endlosfertigung aus vergleichsweise kurzen Holzbrettern gefertigt werden kann. Ohne externe Versteifung ist dieses Holzbau­ element zumeist nur in stehender Bauweise, d. h. für vertikale Strukturen, verwendbar, nicht jedoch in horizontaler Bauweise, d. h. für Decken etc.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Holzbauelemente der eingangs erwähnten Art dahingehend weiterzubilden, daß diese einfacher und kostengünstiger und mit vorteilhaften Eigenschaften hergestellt werden können. Insbesondere soll ein erfin­ dungsgemäßes Holzbauelement gute Wärme- und Schalldämmeigenschaften sowie gute mechanische Eigenschaften aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch ein Holzbauelement gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes werden in den Unteransprüchen beansprucht.

Für eine einheitliche Terminologie werden nachfolgend die folgenden Bezeichnungen verwendet: die Seitenlänge eines Einzelelementes bzw. des Holzbauelements mit der geringsten Außenabmessung wird als Höhe bzw. Stärke bezeichnet, eine erste Seiten­ länge in einer Richtung senkrecht zur Stärke bzw. Höhe wird als Breite bezeichnet und die dritte Seitenlänge senkrecht zur Stärke und zur Breite wird als Länge bezeichnet. Vorzugsweise ist die Länge eines Einzelelementes bzw. Holzbauelements größer als die Breite.

Um ein Holzbauelement aus einer Anzahl von Einzelelementen herzustellen, werden die Einzelelemente erfindungsgemäß so miteinander verbunden, daß sich deren Stärke bzw. Höhe jeweils im wesentlichen in Richtung der Breite des Holzbauelementes bzw.

in Richtung von einer dessen Längsseiten erstreckt. Mit anderen Worten: Bei liegender Anordnung des Holzbauelements sind die Einzelelemente erfindungsgemäß stehend angeordnet bzw. gestapelt. Im Vergleich zu der Konstruktionsweise herkömmlicher Holzbauelemente (liegende Anordnung der Einzelelemente) werden die Einzelelemente somit um 90° verdreht angeordnet und miteinander verbunden. Aufgrund dieser Anordnung weist ein erfindungsgemäßes Holzbauelement überraschend vorteilhafte Eigenschaften auf.

Aufgrund der gewählten Geometrie erstrecken sich die Einzelelemente erfindungsgemäß mit ihrer Breite bzw. einer ersten Längsrichtung senkrecht zu der Seite des Holzbau­ elementes mit dem größten Flächeninhalt. Diese Seite entspricht bestimmungsgemäß üblicherweise einer Wandaußenseite oder einer Decke. Bei gleicher Stärke ist das Holzbauelement für Belastungen senkrecht zur Seite mit dem größten Flächeninhalt steifer bzw. mechanisch stabiler als ein vergleichbares konventionelles Holzbauelement mit liegender Anordnung der Einzelelemente. Dies liegt insbesondere daran, daß die Einzelelemente in dieser Richtung steifer sind. Deshalb kann sich erfindungsgemäß eine kreuzweise Anordnung der Holzbauelemente oder der Einsatz von Zwischenlagen zur Versteifung, wie dies im Stand der Technik üblicherweise der Fall ist, erübrigen.

Vorteilhaft erstrecken sich die Einzelelemente jeweils über die gesamte Stärke bzw. Höhe des Holzbauelements. Alternativ können mehrere Einzelelemente in Richtung der Stärke bzw. Höhe des Holzbauelements aneinanderstoßend angeordnet werden.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Geometrie läßt sich auch eine größere Flexibilität bei der Herstellung von vorgefertigten Holzbauelementen erzielen. Während die Stärke eines Holzbauelements durch die geforderten Dämmeigenschaften üblicherweise vorge­ geben ist, ist es häufig wünschenswert, daß die Längsabmessungen, d. h. die Länge und Breite, des Holzbauelements nahezu stufenlos variiert werden können. Wie dies der Übersicht in Fig. 6, Fall I. und II., entnehmbar ist, ist dies bei den Anordnungen im Stand der Technik nur eingeschränkt möglich. Die minimale Schrittweite zur Längen- bzw. Breitenänderung entspricht stets der Breite eines Einzelelements und ist somit vergleichsweise groß. Eine individuelle Anpassung der Längsabmessungen kann nur durch Zuschneiden des Holzbauelements erreicht werden, was einen vergleichsweise großen Verschnitt bedingt. Im Gegensatz dazu ist erfindungsgemäß die Schrittweite in einer der Längsrichtungen des Holzbauelementes, beispielsweise dessen Breite, ver­ gleichsweise klein, weil die Einzelelemente in dieser Richtung mit ihrer Seite mit der geringsten Außenabmessung, d. h. der Höhe, nebeneinanderliegend angeordnet bzw. gestapelt sind. Dies erhöht die Flexibilität der Fertigung und verringert die Herstel­ lungskosten von vorgefertigten Holzbauelementen unterschiedlicher Längsabmessungen.

Ein weiterer wesentlicher erfindungsgemäßer Vorteil tritt dann auf, wenn das vor­ gefertigte Holzbauelement stirnseitig Verbindungselemente zur Verbindung mit benach­ barten Holzbauelementen, wie beispielsweise Nut- und Federverbindungen, Schwalben­ schwanzverbindungen oder dergleichen, aufweisen soll. Die Verbindungselemente werden üblicherweise aus Vollholzprofilen gefertigt, beispielsweise durch Fräsen. Wie in Fig. 6, Fall III., dargestellt, sind erfindungsgemäß die solche Verbindungselemente aufweisenden Decklagen in Fortsetzung der Stapelrichtung der Einzelelemente angeord­ net. Dies hat den Vorteil, daß erfindungsgemäß ein Holzbauelement durch Verbindung von Einzelelementen und Decklagen in einem einzigen Preßverleimungsschritt gefertigt werden kann, ohne daß zuvor die Stirnseiten nachbearbeitet werden müssen. Erfin­ dungsgemäß kann somit eine weniger aufwendige und günstigere Holzpresse verwendet werden und es sind weniger Arbeitsschritte zur Herstellung erforderlich.

Weil die Druckbeaufschlagung vorzugsweise in nur einer Richtung erfolgt, besteht auch nicht die Gefahr, daß zuvor durch Druckbeaufschlagung in einer ersten Richtung miteinander verbundene Einzelelemente sich bei einer Druckbeaufschlagung in einer zweiten Richtung, senkrecht zur ersten Richtung, wieder voneinander ablösen. Ein erfindungsgemäßes Holzbauelement weist deshalb eine vorteilhaft größere mechanische Stabilität auf.

Aufgrund der gewählten Geometrie können zur Ausbildung eines glattwandigen Holz­ bauelements auch ausschließlich zweiseitig profilierte Einzelelemente verwendet werden, was die Herstellungskosten senkt.

Vorzugsweise weisen die verwendeten Einzelelemente jeweils einseitig oder beidseitig mindestens eine Ausnehmung auf, die sich im wesentlichen längs der Länge des Einzel­ elements erstreckt. Die Ausnehmungen verlaufen als Kanäle in der Oberfläche der Einzelelemente, vorzugsweise in deren Holzfaserrichtung. Bei der Verbindung der Einzelelemente entstehen so im Holzbauelement Hohlräume, die zur Wärme- und Schalldämmung und zur Verringerung des Gewichts des Holzbauelements beitragen.

Die Ausnehmungen können beispielsweise einen Schlangenlinienverlauf, einen zick­ zack-Verlauf oder dergleichen aufweisen. Vorzugsweise werden die Ausnehmungen als durchlaufende Nuten, vorzugsweise mit rechteckförmigem oder konkavem Profil, in Längsrichtung der Einzelelemente ausgebildet. Vorzugsweise sind mehrere Nuten in Richtung der Breite des Einzelelements, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen, zueinander beabstandet angeordnet. Die Einzelelemente sind somit jeweils über Stege zwischen den beabstandeten Ausnehmungen bzw. Nuten miteinander verbunden. Die Kontaktfläche zwischen den Einzelelementen ist somit relativ klein, so daß die zur Verbindung der Einzelelemente erforderliche Leimmenge entscheidend reduziert werden kann.

Durch die Ausnehmungen können innere Spannungen in den Einzelelementen erheblich abgebaut werden, so daß die Steifigkeit eines erfindungsgemäßen Holzbauelements vorteilhaft groß ist. Die sich im wesentlichen in Längsrichtung der Einzelelemente erstreckenden Ausnehmungen entsprechen Dehnungsfugen, so daß eine unterschiedliche Ausdehnung und ein gegenseitiges Arbeiten bzw. Schwinden benachbarter Einzelele­ mente ausgeglichen werden kann. Dadurch bleibt das Holzbauelement formstabil und die mechanische Stabilität und Dauerhaftigkeit wird erhöht. Aufgrund der großen Anzahl von Hohlräumen kann ein erfindungsgemäßes Holzbauelement sehr viel Feuch­ tigkeit aufnehmen. Da die Hohlräume ein Aufquellen der Einzelelemente weitestgehend kompensieren können, ist ein erfindungsgemäßes Holzbauelement vorteilhaft form­ stabil.

Charakteristisch für die erfindungsgemäß gewählte Geometrie ist, daß diejenigen zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Holzbauelements, die jeweils den größten Flächen­ inhalt aufweisen (nachfolgend Ober- bzw. Unterseite des Holzbauelements genannt), von den Längsseiten sämtlicher Einzelelemente ausgebildet werden. Weil die Einzel­ elemente bündig miteinander verbunden sind, ist ein erfindungsgemäßes Holzbau­ element winddicht, so daß sich eine externe Beplankung erübrigen kann.

Vorzugsweise weisen die Einzelelemente einen oder zwei Randstege auf, die sich längs der Länge des Einzelelements und über die gesamte Stärke bzw. Höhe erstrecken, so daß die Ober- und/oder Unterseite des Holzbauelements glattwandig ist. Vorteilhaft ist, daß insbesondere bei Verwendung von beidseitig mit Ausnehmungen bzw. Nuten versehenen Einzelelementen (was aus herstellungstechnischen Gründen bevorzugt wird) ein Holzbauelement mit glattwandiger Ober- und Unterseite unter Verwendung von nur einer Art von Einzelelement bewerkstelligt werden kann. Dies kann im Stand der Technik üblicherweise nur durch Verwendung von zusätzlichen Decklagen oder anders ausgebildeten abschließenden Einzelelementen (siehe Fig. 6, Fall II.) erreicht werden.

Gegebenenfalls muß nach Verbindung der Einzelelemente die Ober- und Unterseite nachbearbeitet werden, beispielsweise durch Schleifen, Hobeln oder dergleichen, um eine ausreichend glatte Oberfläche zu schaffen. Alternativ kann dabei die Ober- bzw. Unterseite des Holzbauelements zusätzlich mit einer Dämm- oder Haltestruktur verse­ hen werden, beispielsweise durch oberflächliches Einfräsen von wellenförmigen Nuten.

So können die Randstege der Einzelelemente auf einer oder beiden Längsseiten profi­ liert werden, beispielsweise durch Fräsen, um eine geeignete Dämmstruktur zu er­ geben, beispielsweise gegen Trittschall bei der Verwendung des Holzbauelements als Deckenmaterial. Beispielsweise können in die Oberfläche eines erfindungsgemäßen Holzbauelements eine Anzahl von birnen- bzw. kugelförmigen Ausnehmungen einge­ arbeitet werden, die jeweils durch einen vergleichsweise engen Kanal mit der Ober­ fläche kommunizieren.

Bei einer anderen Ausführungsform weisen die Längsseiten der Einzelelemente keinen Randsteg, der sich durchgehend über die gesamte Stärke bzw. Höhe des Einzelelemen­ tes erstreckt, auf, so daß die Ober- bzw. Unterseite des Holzbauelements durch die Mittelstege der Einzelelemente und durch randseitige Ausnehmungen der Einzelele­ mente ausgebildet wird, so daß die Ober- bzw. Unterseite eines erfindungsgemäßen Holzbauelements vorteilhafte akustische Dämmeigenschaften aufweist.

Vorzugsweise ist mindestens eine der Stirnseiten des Holzbauelements längs der Länge und/oder der Breite mit einer Decklage aus Vollholzmaterial abgeschlossen, die mit mindestens einem Verbindungselement versehen ist. Das mindestens eine Verbindungs­ element wird durch einen geeigneten Bearbeitungsschritt, beispielsweise durch Fräsen, in dem Vollholzmaterial ausgebildet, und zwar vor oder nach der Ausbildung des Holzbauelements. So kann beispielsweise ein Verbindungselement auf einer ersten Stirnseite des Holzbauelements als Nut ausgebildet sein und ein Verbindungselement auf einer gegenüberliegenden Stirnseite des Holzbauelements als zu der Nut korrespon­ dierende Feder ausgebildet sein. Alternativ kann auf der anderen Stirnseite des Holz­ bauelements eine Nut angeordnet sein, so daß zwei Holzbauelemente mit Hilfe einer in den Nuten aufgenommenen Blindfeder, die von der Ober- bzw. Unterseite her nicht sichtbar ist, verbunden werden können.

Indem die Tiefe einer Nut auch größer gewählt werden kann als die Höhe der von der Nut aufgenommenen Feder, kann bei der gegenseitigen Verbindung von zwei Holzbau­ elementen in der Nut ein Zwischenraum frei bleiben, der zur Aufnahme von Leitungen oder anderen Installationseinrichtungen verwendet werden kann.

Vorzugsweise werden die Holzbauelemente durch Aufbringen von Leim an den Verbin­ dungselementen miteinander verbunden. Zur weiteren Versteifung, beispielsweise eines Wandaufbaus, kann ein erfindungsgemäßes Holzbauelement jedoch mit Bohrungen ver­ sehen sein, die in Richtung der Länge oder Breite des Holzbauelementes verlaufen. Benachbarte Holzbauelemente können dann zusätzlich mit Hilfe von Verschraubungs­ einrichtungen, wie beispielsweise Gewindestangen oder Schraubbolzen, die durch diese Bohrungen bzw. Kanäle geführt werden, verbunden werden.

Alternativ können die Einzelelemente auch durch Holzdübel, Nägel oder andere Ver­ bindungselemente miteinander verbunden werden. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Holzbauelements können die Verbindungsstege zwischen benachbarten Einzelelementen mit Federn und diese Federn aufnehmenden Nuten versehen sein.

Zur Aufnahme von Leitungen oder anderen Installationseinrichtungen können auf der Ober- oder Unterseite eines erfindungsgemäßen Holzbauelementes Kanäle ausgebildet sein, die vorzugsweise längs der Länge oder Breite des Holzbauelements verlaufen. Diese Kanäle können beispielsweise in ein vorgefertigtes, glattwandiges Holzbau­ element eingefräst werden oder durch Verwendung von Einzelelementen mit anderen Außenabmessungen in der Oberfläche des Holzbauelementes fest vorgegeben werden.

Zur Herstellung eines Holzbauelementes können Profilhölzer mit einfachen Standard­ profilen, wie sie im Handel günstig erhältlich sind oder aus Brettern herausgesägt werden können, verwendet werden. In der Regel handelt es sich um quaderförmige Profilhölzer mit einer Stärke bzw. Höhe von etwa 1,5 bis 5 cm, vorzugsweise etwa 2 cm, mit einer Breite von etwa 5 bis 15 cm, vorzugsweise 6 cm, entsprechend der vorgegebenen Wandstärke des Holzbauelementes und mit einer geeigneten Länge. Die Holzprofile können aus frischem Rohmaterial oder aus vorgetrocknetem Rohmaterial hergestellt werden. Im letzteren Fall wird ein Schwinden bzw. Verformen sowohl in der Länge als auch in der Breite des Holzbauelements nahezu ausgeschlossen. Auf­ grund der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung der Einzelelemente kann erfindungsgemäß ausreichende mechanische Stabilität des Holzbauelementes auch bei Verwendung von vergleichsweise billigen Profilhölzern erreicht werden.

Die Profilhölzer werden anschließend mit Nuten bzw. Ausnehmungen längs ihrer Länge versehen. Die Tiefe der Nuten wird entsprechend der Stärke der Einzelelemente so gewählt, daß ein ausreichend starker Mittelsteg übrig bleibt, und kann etwa bis zur Hälfte der Stärke betragen. Die Breite der Nuten bzw. Ausnehmungen beträgt vorzugs­ weise etwa 0,5 bis 1 cm. Späne, die beim Fräsen der Nuten anfallen, können zur Herstellung von dämmenden Holzchips verwendet werden, wie dies beispielsweise in DE 195 31 481 offenbart ist.

Ein weiterer Vorteil der Ausbildung von Nuten in den Einzelelementen besteht darin, daß das Holz nicht durch herkömmliche, aufwendige Verfahren getrocknet werden muß, sondern aufgrund der Nuten bzw. Ausnehmungen über derart viele Kanäle verfügt, daß das Holz praktisch von selbst (Lufttrocknung) trocknen kann.

Auf die Stege zwischen den Ausnehmungen bzw. Nuten wird anschließend Leim aufgetragen. Vorzugsweise ist der Leim ein Einkomponentenkleber, insbesondere ein formaldehydfreier und FCKW-freier Polyurethanklebstoff. Der Leim kann auch ein Leim auf natürlicher Basis oder ein Mehrkomponentenkleber sein.

Anschließend wird eine geeignete Anzahl von Einzelelementen und von gegebenenfalls randseitig mit Verbindungselementen versehenen Decklagen übereinander gestapelt bzw. nebeneinander stehend angeordnet und unter Druckbeaufschlagung miteinander verbunden.

Nach der Preßverleimung wird das Holzbauelement exakt nach Maß zugeschnitten und werden evtl. vorhandene Leimreste, insbesondere im Nut- und Federbereich, entfernt. Auch eine Anfasung der äußeren Kanten kann vorgenommen werden, damit benachbar­ te Holzbauelemente einfacher und schneller zusammengefügt werden können. Vorzugs­ weise wird auch die Ober- und Unterseite des Holzbauelementes nachbearbeitet, beispielsweise durch Schleifen oder Hobeln.

Besonders bevorzugt zur Herstellung wird die folgende Variante: Zur Herstellung eines Holzbauelements mit einer Stärke bzw. Höhe X werden Einzelelemente mit einer Seite, die einem ganzzahligen Vielfachen von X entspricht, in stehender Anordnung gestapelt und miteinander verbunden. Anschließend wird das so erhaltene Holzbauelement in eine Anzahl von Holzbauelementen mit der gewünschten Stärke bzw. Höhe X zersägt.

Besonders vorteilhaft werden die Holzbauelemente in verschiedenen vorgefertigten Rastergrößen ausgebildet. Dadurch ist es möglich, in der Art eines Baukastens durch leichte Montage beliebige Wand- und Deckengrößen schnell, rationell und leicht zu erstellen. Die erfindungsgemäßen Holzbauelemente können vielseitig verwendet werden, beispielsweise als Boden-, Decken- oder Dachplatten sowie als Trenn- oder Tragwände.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung anhand der beigefügten Figuren in beispielhafter Weise erläutert. Dabei werden weitere Vorteile und Merkmale gemäß der Erfindung offenbart. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Holzbauelements;

Fig. 2 einen Querschnitt durch zwei übereinanderliegende Holzbauelemente, die sowohl im Nutbereich als auch auf einer Oberseite Kanäle zur Aufnahme von Installationseinrichtungen aufweisen;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Holzbauelements, das zur Aufnahme einer Blindfeder mit Nuten auf jeweils gegenüberliegenden Rand­ seiten versehen ist;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Holzbauelementes mit zwei randseitigen Nuten bzw. Federn;

Fig. 5 eine Perspektivdarstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Holzbauelementes, das auf einer Oberseite mit einer Dämm- oder Haltestruktur versehen ist; und

Fig. 6 eine schematische Gegenüberstellung zweier konventioneller Herstellungs­ verfahren (I, II) und des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (III) zur Ausbildung eines Holzbauelements mit vorgegebenen Außenabmessungen L, B und H.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. entsprechende Elemente bzw. Merkmale.

In Fig. 6 werden drei verschiedene Konstruktionsweisen für ein Holzbauelement dargestellt, das vorgegebene Außenabmessungen und sich parallel zu den Außenseiten erstreckende Hohlräume aufweisen soll. Die mit wellenförmigen Linien dargestellten Trennlinien trennen Bereiche einer ersten (I.) und zweiten (II.) herkömmlichen Kon­ struktionsweise und einer dritten (III.) erfindungsgemäßen Konstruktionsweise.

Dabei sei angenommen, daß das Holzbauelement 1 stets eine Länge L, eine Breite B und eine Höhe bzw. Stärke H aufweist. Die Stärke ist am geringsten und beträgt beispielsweise 5 bis 10 cm. Die Länge L bzw. Breite B ist in der Regel deutlich größer als die Stärke H. Die Länge L ist in der Regel die größte Außenabmessung. In jedem der drei dargestellten Fälle besteht das Holzbauelement 1 aus einer Anzahl quaderför­ miger Einzelelemente 2 mit einer Länge l, einer Breite b und einer Stärke bzw. Höhe h. Dabei ist die Stärke bzw. Höhe wiederum die kleinste Außenabmessung, die Länge l ist vorzugsweise größer als die Breite b. Die Einzelelemente 2 sind jeweils einseitig oder beidseitig mit mehreren Nuten 3 versehen, die sich längs der Länge l erstrecken und in Richtung der Breite b zueinander beabstandet sind.

Im herkömmlichen Fall I. bzw. II. weist das Holzbauelement 1 mehrere aus Einzel­ elementen 2 bestehende Holzlagen auf, die in Richtung der Stärke bzw. Höhe H aneinandergereiht sind (sog. liegende Anordnung). Zur gegenseitigen Verbindung werden die Einzelelemente mit Leim bestrichen, in Richtung der Stärke H des Holz­ bauelements mit einem Druck p₂ beaufschlagt und preßverleimt. Zur Verbindung zweier Holzbauelemente sind diese am Rand mit Verbindungselementen versehen, wie beispielsweise den in Fig. 6 dargestellten Nuten 6 bzw. Federn 5. Diese Verbindungs­ elemente werden üblicherweise in Decklagen, die aus Vollholzmaterial bestehen, ausgebildet. Diese Decklagen können herkömmlich nur in einem zweiten Preßverlei­ mungsschritt mit Druckbeaufschlagung in einer zweiten Richtung p₁, also in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung p₂, mit dem Holzbauelement verbunden werden. Hierzu muß das Holzbauelement entweder mühsam gedreht werden oder es muß eine aufwendige Holzpresse verwendet werden. Bei der Druckbeaufschlagung in der zweiten Richtung besteht die Gefahr, daß sich die im ersten Preßverleimungsschritt miteinander verbundenen Einzelelemente gegenseitig wieder ablösen.

Im rechten Teil der Fig. 6 ist die erfindungsgemäße Konstruktionsweise (Fall III.) dargestellt, bei der die Länge l der Einzelelemente 2 parallel zur Länge L des Holzbau­ elementes 1, die Breite b der Einzelelemente parallel zur Stärke bzw. Höhe H des Holzbauelementes und die Stärke bzw. Höhe h jedes Einzelelementes parallel zur Breite B des Holzbauelements verläuft (sog. stehende Anordnung). Wie im unteren Teil der Fig. 6 (Fall III.) dargestellt, ist es erfindungsgemäß möglich, die Decklagen, die die Verbindungselemente aufweisen, in ein und demselben Preßverleimungsschritt mit den Einzelelementen 2 zu verbinden. Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Holz­ bauelementes ist somit kostengünstiger und weniger aufwendig.

Wie im unteren Teil von Fig. 6 (Fall III.) dargestellt, sind die Einzelelemente 2 beidseitig mit zueinander beabstandeten Nuten 3 versehen. Alternativ können die Einzelelemente 2 auch nur einseitig mit Nuten versehen sein. In jedem Fall ist es beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren nicht erforderlich, daß zur Ausbildung einer glattwandigen Ober- und Unterseite ein einseitig mit Nuten versehenes Einzelelement um 180 Grad gedreht werden muß, wie dies für das herkömmliche Herstellungs­ verfahren (Fall II.) erforderlich ist.

Im unteren Teil von Fig. 6, Fall III., kann man auch erkennen, daß die Gesamtbreite B des vorgefertigten Holzbauelements 1 durch Auslassen bzw. Hinzufügen von Einzel­ elementen 2 sehr fein variiert werden kann, wobei die Schrittweite der Stärke h der Einzelelemente 2 entspricht.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Holzbauelement 1. Das Holzbauelement 1 umfaßt in diesem Beispiel acht Einzelelemente 2, die beidseitig mit drei seitlich beabstandeten, in Längsrichtung der Einzelelemente verlaufenden Nuten 3 versehen sind. Zwischen den beidseitig ausgebildeten Nuten verbleibt ein Mittelsteg 4, der dem Holzbauelement 1 eine ausreichende mechanische Stabilität verleiht. Benach­ barte Einzelelemente 2 sind über die Stege zwischen den beabstandeten Nuten 3 miteinander verbunden. An den Randseiten weist das Holzbauelement 1 Decklagen 14 aus Vollholzmaterial auf, die bei dieser Ausführungsform als Verbindungselement eine Nut 6 bzw. eine Feder 5 längs der Länge des Holzbauelements aufweisen. Zur Auf­ nahme von Leitungen, Kabeln oder anderen Installationseinrichtungen kann in der Decklage 14 eine Längsbohrung 7, beispielsweise im Bereich der Feder, ausgebildet sein. Alternativ kann auch die Tiefe der Nut 6 größer sein als die Höhe der korrespon­ dierenden Feder 5, so daß bei der gegenseitigen Verbindung zweier Holzbauelemente 1 ein Zwischenraum 8 im Bereich der Nut frei bleibt, der zur Aufnahme von In­ stallationseinrichtungen herangezogen werden kann. Zur Verbindung zweier Holzbau­ elemente wird im Bereich der Verbindungselemente 5, 6 Leim oder ein anderer geeigneter Klebstoff aufgebracht.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch zwei übereinanderliegende Holzbauelemente 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist in der Oberseite, d. h. einer durch die Kantenlängen L und B definierten Seite des Holzbauelements, ein Kanal 9 ausgebildet, beispielsweise durch Ausfräsen, in dem Kabel, Leitungen oder andere Installationseinrichtungen 10 aufgenommen werden können. Die Kanäle 9 können auch in Richtung der Breite B oder in beliebiger anderer Richtung verlaufen. Wenn zwei Holzbauelemente übereinanderliegend bzw. hinterein­ anderliegend angeordnet werden, ist es möglich, Leitungen vollständig verdeckt zu verlegen. Der Leitungskanal 9 kann zusätzlich mit einem Dämmaterial ausgefüllt oder ausgeschäumt werden.

Wie im rechten Teil der Fig. 2 beispielhaft dargestellt, werden die Einzelelemente 2 vorzugsweise mit alternierend abwechselndem Jahresringverlauf 11, 11' angeordnet, so daß sich verbleibende innere Spannungen im Holzbauelement kompensieren können.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Holzbauelement 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verbindungselemente auf zwei gegen­ überliegenden Randseiten jeweils als Nut ausgebildet sind, um darin eine Blindfeder aufzunehmen.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Holzbauelements mit jeweils zwei Nuten 5 bzw. Federn 6 auf einander gegenüberliegenden Randseiten. Wie in der Figur ersichtlich, wird die Ober- und Unterseite (d. h. die Seiten mit der Länge L und der Breite B) durch die Randstege 15 sämtlicher Einzelelemente 2 ausge­ bildet. Die Randstege 15 erstrecken sich jeweils über die gesamte Höhe bzw. Stärke h des Einzelelements 2, so daß die Oberfläche der Ober- und/oder Unterseite glattwandig ausgebildet ist

Fig. 5 zeigt eine Perspektivdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Unterseite des Holzbauelements 1 strukturiert ist, um beispielsweise auf dieser Seite Schall bzw. Trittschall besonders gut zu dämmen oder um auf dieser Seite Haltestrukturen aufzuweisen. Die Unterseite kann durch geeignete Ausgestaltung der Randstege 15 sämtlicher Einzelelemente 2 auf einer Randseite ausgebildet werden. Fehlt hingegen der Randsteg 15 auf der Unterseite des Holzbauelements jeweils vollständig, so würde die Unterseite aus zueinander beabstandeten, sich in Längs­ richtung L des Holzbauelements erstreckenden Nuten 3 bestehen. Alternativ kann die Ober- und Unterseite des in Fig. 4 gezeigten Holzbauelements auch nachträglich strukturiert werden.

Um beispielsweise eine Hauswand zu errichten, geht man wie folgt vor: aus Holzbau­ elementen wird eine Innenwand und beabstandet zu dieser eine Außenwand errichtet. Der Zwischenraum wird mit einem Dämmaterial ausgefüllt. Zur weiteren Isolation ist es vorteilhaft, eine weitere Innen- oder Außenwand in unmittelbare Berührung mit der anderen Innen- oder Außenwand zu errichten, wobei die Hohlräume der beiden Innen- oder Außenwände senkrecht zueinander verlaufen können.

Claims (16)

1. Holzbauelement, mit einer Breite (B) in einer ersten Richtung (x), einer Länge (L) in einer zweiten Richtung (y), senkrecht zu der ersten Richtung (x), und einer Stärke bzw. Höhe (H) in einer dritten Richtung (z), senkrecht zur ersten und zwei­ ten Richtung, wobei die Stärke bzw. Höhe (H) des Holzbauelements kleiner ist als die Länge (L) und Breite (B) des Holzbauelements, welches Holzbauelement (1) eine Anzahl miteinander verbundener Einzelelemente (2) mit einer Länge (l), einer Breite (b) und einer Höhe bzw. Stärke (h) umfaßt, die jeweils einseitig oder beidsei­ tig mit mindestens einer Ausnehmung (3), die im wesentlichen längs der Länge (l) des Einzelelements verläuft, versehen sind, wobei die Höhe bzw. Stärke (h) der Einzelelemente kleiner ist als die Länge (l) und Breite (b) der Einzelelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente jeweils so angeordnet sind, daß die Länge (l) der Einzelelemente im wesentlichen in der zweiten Richtung (y), daß die Breite (b) im wesentlichen in der dritten Richtung (z) und daß die Stärke bzw. Höhe (h) im wesentlichen in der ersten Richtung (x) verläuft.

2. Holzbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegen­ überliegende Seiten des Holzbauelements (1), die jeweils den größten Flächeninhalt aufweisen, von Längsseiten sämtlicher Einzelelemente (2) ausgebildet werden.

3. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einzelelemente jeweils einen oder zwei sich in Längsrichtung (1) und über die gesamte Stärke bzw. Höhe (h) des Einzelelements (2) erstreckenden Randsteg (15) aufweisen, so daß eine oder zwei Seiten des Holzbauelements mit dem größten Flächeninhalt glattwandig ausgebildet ist.

4. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen (3) als Nuten, vorzugsweise als durchlaufende Nuten, die vorzugsweise ein rechteckförmiges oder konkaves Profil aufweisen, ausgebildet sind.

5. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Holzfaserrichtungen der Einzelelemente (2) jeweils im wesentli­ chen parallel zur zweiten Richtung (y) verlaufen.

6. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß benachbarte Einzelelemente jeweils über Stege zwischen den Aus­ nehmungen (3) miteinander verbunden sind.

7. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Längs- bzw. Breitseiten (L, B) des Holzbau­ elements mit einer Decklage (14) aus Vollholzmaterial abgeschlossen wird, wobei die Decklage mit mindestens einem Verbindungselement (5, 6) zur Verbindung mit anderen Holzbauelementen versehen ist.

8. Holzbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungs­ element auf mindestens einer Längs- bzw. Breitseite (L, B) des Holzbauelements als Nut (6) ausgebildet ist und daß ein Verbindungselement auf einer gegenüberliegen­ den Längs- bzw. Breitseite des Holzbauelements als Feder (5) ausgebildet ist.

9. Holzbauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tiefe der Nut (6) auf der mindestens einen Längs- bzw. Breitseite (L, B) des Holzbauelements größer ist als eine Höhe der Feder (5) auf der gegenüberliegenden Längs- bzw. Breitseite, um in der Nut Leitungen oder andere Installationseinrichtungen auf­ zunehmen.

10. Holzbauelement nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Decklagen (14) auf zwei oder vier sich paarweise gegenüberliegenden Längs- bzw. Breitseiten (L, B) des Holzbauelements, die jeweils mindestens eine Nut (6) zur Aufnahme einer Blindfe­ der aufweisen.

11. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kanal (10), der in mindestens einer der Seiten des Holzbauelements mit dem größtem Flächeninhalt zur Aufnahme von Leitungen oder anderen Installationsein­ richtungen ausgebildet ist.

12. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Seiten des Holzbauelements mit dem größten Flächeninhalt als Dämm- oder Haltestruktur (12) strukturiert ist.

13. Holzbauelement der nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einzelelemente (2) durch Preßverleimung miteinander verbunden sind.

14. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stärke bzw. Höhe (H) des Holzbauelements in der dritten Rich­ tung (z) zwischen etwa 4 und 20 cm beträgt.

15. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzahl von Ausnehmungen (3) in der dritten Richtung (z) zwi­ schen etwa 2 und 10 beträgt.

16. Holzbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest einige der Ausnehmungen (3) mit einem vorzugsweise schaumartigen Füllstoff versehen sind.