DE10137062A1 - Structural plank system for roofs and walls comprises two different types of slats fitting together in alternation with one having two dovetailed grooves and the other having two dovetailed tongues - Google Patents
Structural plank system for roofs and walls comprises two different types of slats fitting together in alternation with one having two dovetailed grooves and the other having two dovetailed tonguesInfo
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Abstract
Description
Brettstapelelemente sind flächige Holzelemente, die aus hochkant stehenden einzelnen Brettern oder Bohlen zusammengefügt und durch Verbindungsmittel wie Nägel, Schrauben oder Holzdübel zu Einzelbauteile verbunden sind. Ursprünglich wurden diese Bauweise entwickelt, um die anfallenden Seiten- und Kürzungsbretter der Sägeindustrie zu verarbeiten. Board stack elements are flat wooden elements that consist of individual boards or upright Planks joined together and fastened using connecting means such as nails, screws or wooden dowels Individual components are connected. Originally, these designs were developed to meet the needs To process side and cut boards of the sawing industry.
Die Bretter oder Bohlen sind je nach Einsatzzweck zwischen 12% und 20% Holzfeuchte getrocknet, hochkant nebeneinandergereiht und je nach Verbindungsmittel einzeln oder als Paket miteinander verbunden. Je nach Anforderung an die Oberflächenqualität und Wahl der Verbindungsmittel werden die Bretter oder Bohlen vor der Elementierung gehobelt oder kalibriert und eventuell gefast oder profiliert. Für den nichtsichtbaren Einsatzzweck finden auch sägerauhe Bretter Verwendung. Bevorzugte Elementgrößen liegen bis 12,0 m Länge und 1,20 m Breite. Auch andere Maße sind herstellbar. Für die Herstellung von Brettstapelelementen werden vorwiegend Nadelhölzer verwendet Grundsätzlich eignen sich jedoch alle Holzarten. Depending on the application, the boards or planks have dried between 12% and 20% wood moisture, Lined up side by side and, depending on the lanyard, individually or as a package connected. Depending on the requirements for the surface quality and the choice of fasteners the boards or planks are planed or calibrated and possibly chamfered or profiled. Saw-rough boards are also used for the invisible purpose. Preferred element sizes are up to 12.0 m long and 1.20 m wide. Other dimensions are also produced. Coniferous woods are mainly used for the production of board stack elements In principle, however, all types of wood are suitable.
Bei genagelten Brettstapelelementen werden die Lamellen durch kontinuierliche Nagelung verbunden. Durch die Nagelverbindung der Bretter mittels Nägeln können punktförmige Lasten im Feld querverteilt werden. Nachteilig bei genagelten Brettstapelelementen wirken sich die Stahlnägel bei einer weiteren Nachbearbeitung wie Sägen, Nuten, Falzen aus. Mit handelsüblichen Werkzeugen für die Holzbearbeitung können diese Elemente nur mit einem erhöhten Materialverschleiß nachbearbeitet werden. Ein Nachhobeln in der Elementbreite ist nicht möglich. In the case of nailed board stack elements, the slats are connected by continuous nailing. By nailing the boards together using nails, point loads can be placed in the field be cross-distributed. A disadvantage of nailed board stack elements is the steel nails a further post-processing such as sawing, grooving, folding. With commercially available tools for Woodworking can only rework these elements with increased material wear become. It is not possible to re-plan the element width.
Gedübelte Brettstapeldecken werden analog den genagelten Brettstapelelementen hergestellt. Dabei werden jedoch die einzelnen Lamellen in einer Dübelanlage als Paket gepresst und gehalten oder einzeln auf Dübel aufgesteckt. Das gesamte Paket, bzw. die einzelnen Bretter werden gebohrt und ein Hartholzdübel in das Bohrloch gepresst. Um Fertigungstoleranzen der Rohelemente auszugleichen, können diese als ganzes Element nochmals auf eine exakte Dicke und Breite gehobelt sein. Diese gedübelten Brettstapelelemente können mit handelsüblichen Werkzeugen für Holzbearbeitungsmaschinen nachbearbeitet werden. Gedübelte Brettstapelelemente sind bereits in der Offenlegungsschrift DE 198 15 683 beschrieben. Dowelled board stack ceilings are produced analogously to the nailed board stack elements. there However, the individual slats are pressed and held as a package in a dowel system or individually attached to dowels. The entire package or the individual boards are drilled and one Hardwood dowels pressed into the borehole. To compensate for the manufacturing tolerances of the raw elements, can be planed again as a whole element to an exact thickness and width. This doweled board stacking elements can be used with commercially available tools for Woodworking machines are reworked. Doweled board stack elements are already in the Published patent application DE 198 15 683.
Nachteil der gedübelten Brettstapelelemente sind die punktförmige Verbindung der einzelnen Lamellen untereinander in einem festgelegten Dübelabstand. Bei dreieckförmigen Zuschnitten können einzelne Ecken abfallen, wenn nicht genau in der Ecke ein Dübel sitzt. Ein weiterer Nachteil von gedübelten und genagelten Elementen sind Fugen zwischen den einzelnen Lamellen. Bei Verwendung als Decke muss ein Rieselschutz auf die Oberseite aufgebracht werden. Schwierigkeiten gibt es auch bezüglich Schallschutz und Luftdichtigkeit. The disadvantage of the dowel board stack elements is the point-like connection of the individual Slats one below the other at a fixed dowel spacing. With triangular cuts individual corners fall off if a dowel is not exactly in the corner. Another disadvantage of dowelled and nailed elements are joints between the individual slats. Using as a blanket, a trickle protection must be applied to the top. There are also difficulties regarding soundproofing and airtightness.
Zur Vermeidung von Fugen sind bereits Brettstapelelemente mit einer Schwalbenschwanzverbindung, wie im Gebrauchsmuster DE 200 18 775 beschrieben bekannt. Dabei sind an den einzelnen Lamellen an den Stoßlängsseiten je eine Schwalbenschwanznut und eine Schwalbenschwanzfeder angefräst, wobei das Längsprofil konisch oder parallel verlaufen kann. Durch die Fräsungen entstehen identische Einzellamellen, die anschließend mit einer Schiebeanlage zu flächigen Elementen verbunden werden. Je nach Ausführung des Schwalbenschwanzprofils (konisch oder parallel) ist der Verschiebeweg über die ganze Elementlänge oder über eine Teillänge nötig. Durch die Schwalbenschwanzverbindung wird die Deckbreite der Lamelle um die Schwalbenschwanzdicke reduziert. Dies führt zu einem wesentlich höheren Materialeinsatz gegenüber gedübelten und genagelten Decken und damit zu erheblich höheren Materialkosten. To avoid joints there are already board stack elements with a dovetail connection, as described in utility model DE 200 18 775. There are on the individual slats a dovetail groove and a dovetail tongue are milled on the longitudinal sides of the joint, the longitudinal profile can be tapered or parallel. The millings create identical ones Individual slats, which are then connected to flat elements with a sliding system. Depending on the design of the dovetail profile (conical or parallel), the displacement is over the entire element length or over a partial length is necessary. Through the dovetail connection the width of the slat is reduced by the thickness of the dovetail. This leads to one essential higher use of material compared to dowelled and nailed ceilings and therefore too considerable higher material costs.
Bei allen vorher genannten Brettstapelelementen sind die Elementstoß-Fugen nach der Verlegung erkennbar. Dies rührt daher, dass alle Elemente eine messbare Toleranz in allen Dimensionen aufweisen und keine formschlüssige Verbindung aufweisen. Bei diesen bekannten Brettstapelelementen sind die Elementstöße mit Schrauben oder Nägel ausgeführt und bestehen demzufolge nicht einheitlich aus Holz, sondern benötigen noch einen geringen Anteil an Verbindungsmitteln aus Metall. With all of the aforementioned board stacking elements, the element joint joints are after the laying recognizable. This is because all elements have a measurable tolerance in all dimensions have and have no positive connection. With these known Board stack elements are the element joints with screws or nails and exist therefore not uniformly made of wood, but still require a small proportion of Metal fasteners.
Die Längskrümmung der Elemente bewirkt einen Versatz in der Ebene oder konisch verlaufende, offene Fugen. Diese Toleranzen können während der Montage nicht oder nur geringfügig korrigiert werden, da mit den Montagehilfsmitteln die nötigen Kräfte weder angesetzt noch aufgebracht werden können. Nach Einbau verstärkt sich dieses offene Fugenbild mit zunehmender Holztrocknung in beheizten Gebäuden, da die Elementstoßverbindung nicht die Festigkeit der werksseitig hergestellten Verbindung aufweist und das Holz durch den Trocknungsprozess bis zur Ausgleichsfeuchte in beheizten Räumen schwindet. Diese sichtbare Stoßfugen sind vor allem bei fertiger Untersicht unerwünscht, beeinträchtigen aber auch die Schalldämmung und die Luftdichtigkeit bei Außenbauteilen. The longitudinal curvature of the elements causes an offset in the plane or conical, open joints. These tolerances cannot be corrected or only slightly corrected during assembly as the necessary forces are neither applied nor applied with the assembly aids can. After installation, this open joint pattern increases with increasing wood drying heated buildings because the element butt joint does not have the strength of the factory-made Has connection and the wood through the drying process to equilibrium moisture in heated rooms are disappearing. These visible butt joints are especially with finished bottom view undesirable, but also impair sound insulation and airtightness Exterior components.
Ziel dieser Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Brettstapelelement zu bewerkstelligen, das mit einer Schwalbenschwanzverbindung hergestellt wird und mit einem geringeren Verschnitt produziert werden kann. Ferner soll die Elementverbindung so auszuführen sein, dass die geringen Toleranzen der Elemente ohne Montagehilfsmittel bei der Verlegung ausgeglichen werden. Auch soll die Verbindung dauerhaft geschlossen bleiben, selbst wenn sich die Holzfeuchte ändert oder unterschiedliche Lasten auf die Bauteile einwirken. Der Elementstoß soll ohne metallische Verbindungen möglich sein, so dass die fertig verlegten Elemente einheitlich aus Holz bestehen. The aim of this invention is to accomplish a generic board stacking element that with a Dovetail connection is made and produced with less waste can. Furthermore, the element connection should be designed so that the small tolerances of the Elements without installation aids can be compensated for during installation. The connection should also remain permanently closed, even if the wood moisture changes or different loads act on the components. The element joint should be possible without metallic connections, so that the finished elements consist of wood.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgaben dadurch gelöst, dass unterschiedliche Lamellen verwendet werden, die im Wechsel jeweils zwei Schwalbenschwanznuten (4) und zwei Schwalbenschwanzfedern (3) aufweisen. Es entstehen zwei unterschiedliche Einzelteile, die jeweils im Wechsel aneinandergefügt und mit einer Schiebeanlage (Fig. 6) in Längsrichtung ineinandergeschoben und verbunden werden. According to the invention, these objects are achieved in that different lamellae are used, which alternately have two dovetail grooves ( 4 ) and two dovetail springs ( 3 ). The result is two different individual parts, which are alternately joined together and pushed and connected together in the longitudinal direction using a sliding system ( FIG. 6).
Bekanntlich hängt die Elementdicke der Brettstapelelemente bei Dächern und Decken vom System, der Spannweite und der Auflast ab. Bei der statischen Berechnung wirkt sich die Elementdicke stärker auf die Festigkeit aus als die Elementbreite. Deshalb werden Lamellen mit unterschiedlicher Breite abwechselnd zusammengefügt. Es entsteht ein Versatz. Die Traghölzer (1) nehmen die einwirkenden Kräfte auf und sind aus breiteren Lamellen und an den Stoßflächen mit je zwei Schwalbenschwanznuten (4) ausgeführt, während die schmäleren Füllhölzer (2) nicht oder nur untergeordnet statisch wirksam sind und je zwei Schwalbenschwanzfedern (3) an den Stoßfugen aufweisen. Dadurch entstehen Materialverluste nur am schmäleren Füllholz (2) und werden insgesamt auf ein Minimum reduziert. Der beim Zusammenbau entstehende Zwischenraum (6) auf einer oder auf beiden Seiten dient zur Installationsführung, für Schüttungen oder Dämmungen oder als verschwenktes Profil bei Sichtoberflächen. As is known, the element thickness of the board stacking elements for roofs and ceilings depends on the system, the span and the load. In the static calculation, the element thickness affects the strength more than the element width. That is why lamellas with different widths are assembled alternately. An offset occurs. The supports ( 1 ) absorb the forces and are made of wider slats and on the abutting surfaces with two dovetail grooves ( 4 ) each, while the narrower fillers ( 2 ) are not or only subordinate statically effective and each have two dovetail springs ( 3 ) have the butt joints. This results in material losses only on the narrower filler wood ( 2 ) and is reduced to a minimum. The space ( 6 ) created during assembly on one or both sides is used for installation guidance, for fillings or insulation or as a swiveled profile on visible surfaces.
Die Einzellamellen werden mit einer Schiebeanlage zu einzelnen Elementen zusammengefügt. Der Elementstoß ist mit einem Füllholz mit halber Lamellendicke (5) ausgeführt, damit beim Einbau und bei Verbindung der einzelnen Elemente diese nicht in Längsrichtung zusammengeschoben werden müssen, sondern aufgrund der halben Breite der Schwalbenschwanzfeder seitlich verschoben und eingehängt werden. Damit die Einzelelemente nun zu einem großflächigen Bauteil verbunden werden und die geringen Maßtoleranzen der Einzelelemente ausgeglichen werden, sind keilförmige Verschlüsse mit einem komplementärem Schwalbenschwanzprofil auf dem Füllholz mit halber Höhe (5) befestigt, wobei der untere Teil der Keilverbindung (7) mit der Halblamelle fest verbunden ist. Der obere freie Keil (8) ist nur geheftet und wird bei Verbindung der Elemente gegen den festen Keil (7) getrieben, wobei sich die Schwalbenschwanzverbindung schließt und die geringen Höhen- und Seitentoleranzen der Elementstöße dauerhaft ausgeglichen werden. Je nach Keilwinkel können enorme Kräfte zur Elementverbindung aufgebracht werden. Die geschlossene Verbindung ist dauerhaft formschlüssig. The individual slats are assembled into individual elements using a sliding system. The element joint is made with half-lamella fill wood ( 5 ) so that when installing and connecting the individual elements they do not have to be pushed together in the longitudinal direction, but are laterally shifted and hung due to the half width of the dovetail spring. To ensure that the individual elements are now connected to form a large component and to compensate for the small dimensional tolerances of the individual elements, wedge-shaped closures with a complementary dovetail profile are attached to the half-height filler ( 5 ), with the lower part of the wedge connection ( 7 ) being fixed to the half-lamella connected is. The upper free wedge ( 8 ) is only stapled and is driven against the fixed wedge ( 7 ) when the elements are connected, whereby the dovetail connection closes and the small height and side tolerances of the element joints are permanently compensated. Depending on the wedge angle, enormous forces can be applied to connect the elements. The closed connection is permanently positive.
Die Verbindungskeile (7 und 8) haben dieselbe Breite wie die Füllhölzer und dienen während der Verlegung zur Kontrolle, dass die Elemente dicht gestoßen sind. Die halbe Lamelle für den Elementstoß (5) wird für Transport- und Montagezwecke an ein Tragholz (1) in der Nut (4) befestigt. Im Gegensatz zu bereits bekannten Brettstapelelementen sind die Elementstöße ohne Nägel oder Schrauben verbunden. Somit ist das fertig verlegte Element nur aus Holz und ohne metallischen Verbindungsmittel. The connecting wedges ( 7 and 8 ) have the same width as the fillers and are used during the installation to check that the elements are butted tightly. The half lamella for the element joint ( 5 ) is fastened to a supporting timber ( 1 ) in the groove ( 4 ) for transport and assembly purposes. In contrast to already known board stacking elements, the element joints are connected without nails or screws. The finished element is therefore only made of wood and without metallic fasteners.
Die Elemente können zusätzlich auf einer oder auf beiden Seiten mit einer Querlattung (9) oder einer Platte (9) ausgesteift sein. Die bei einer Querlattung (9) entstehenden Zwischenräume auf der nichtsichtbaren Seite werden für Installationen, Wärmedämmung und/oder Schalldämmung genutzt. Der Zwischenraum auf der Sichtseite dient als verschwenktes Sichtprofil. The elements can additionally be stiffened on one or both sides with cross battens ( 9 ) or a plate ( 9 ). The spaces created on the invisible side with cross battens ( 9 ) are used for installations, thermal insulation and / or sound insulation. The space on the visible side serves as a pivoted viewing profile.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, wobei die einzelnen Zeichnungen folgendes darstellen. An embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawings, the individual drawings represent the following.
Erläuterung der beiliegenden Zeichnungen: Explanation of the attached drawings:
Fig. 1 Perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Brettstapelelements mit den breiteren Traghölzern (1) mit den Schwalbenschwanznuten (4) und den schmäleren Füllhölzern (2) mit Schwalbenschwanzfedern sowie einer Stoßlamelle mit halber Lamellenbreite (5) zur Elementverbindung. Fig. 1 is a perspective view of the board stacking element according to the invention with the broader supports ( 1 ) with the dovetail grooves ( 4 ) and the narrower fillers ( 2 ) with dovetail springs and a butt plate with half the width of the lamella ( 5 ) for connecting the elements.
Fig. 2 Querschnitt des Brettstapelelements mit Trag- und Füllhölzern (1 und 2) und einer Stoßlamelle (5) mit nur halber Lamellendicke. Fig. 2 cross section of the board stack element with supporting and filler timber ( 1 and 2 ) and a butt lamella ( 5 ) with only half the thickness of the lamella.
Fig. 3 Querschnitt eines geschlossenen Elementstoßes mit bereits fest verbundenem Keil (7 und 8) Fig. 3 cross-section of a closed joint element with already an attached wedge (7 and 8)
Fig. 4 Längsschnitt eines Elementstoßes mit noch nicht geschlossener Keilverbindung (7 und 8). Die Oberkante der Schwalbenschwanzfeder passt noch quer in die Schwalbenschwanznut (4): Die Elemente können quer ineinandergeschoben werden. Fig. 4 longitudinal section of an element joint with the wedge connection ( 7 and 8 ) not yet closed. The top edge of the dovetail spring still fits transversely into the dovetail groove ( 4 ): the elements can be pushed into one another transversely.
Fig. 5 Alternative zu Trag- und Füllholz: Anstatt Füllhölzer sind Platten (10) mit Schwalbenschwanzfräsung verschwenkt montiert. Auf einer Seite ist eine zusätzliche Lattung (9) oder Platte (9) befestigt. Fig. 5 Alternative to load-bearing and filler wood: Instead of filler wood, plates ( 10 ) with dovetail milling are pivoted. An additional battens ( 9 ) or plate ( 9 ) is attached to one side.
Fig. 6 Anlage zur Herstellung der erfindungsgemäßen Brettstapelelementen. Die zwei unterschiedlichen Hölzer werden von zwei Seiten zugeführt und mit einer Schiebeinheit zu einzelnen Elementen verbunden. Eine Ebene der Zuführung ist höhenverstellbar. Fig. 6 system for producing the board stacking elements according to the invention. The two different woods are fed from two sides and connected to individual elements with a sliding unit. One level of the feeder is adjustable in height.
Die Traghölzer (1) mit rechteckigem Querschnitt haben eine Breite von 60 bis 200 mm und eine Dicke von 60 bis 280 mm als bevorzugter Querschnitt. Die Füllhölzer (2) sind bevorzugt 60 bis 200 mm breit und 40 bis 80 mm dick. Die Schwalbenschwanzbreite (3 und 4) wird entsprechend der Füllholzdicke angepasst. Als Füllhölzer werden alternativ auch Platten (10) mit einer bevorzugten Breite von 100 bis 1250 mm und einer Dicke von 20 bis 80 mm mit einer entsprechenden Schwalbenschwanzfeder eingesetzt. Auch andere Dimensionen als die hier aufgeführten sind möglich. The supporting beams ( 1 ) with a rectangular cross section have a width of 60 to 200 mm and a thickness of 60 to 280 mm as the preferred cross section. The filler sticks ( 2 ) are preferably 60 to 200 mm wide and 40 to 80 mm thick. The dovetail width ( 3 and 4 ) is adjusted according to the wood thickness. Alternatively, plates ( 10 ) with a preferred width of 100 to 1250 mm and a thickness of 20 to 80 mm with a corresponding dovetail spring are used as filler sticks. Dimensions other than those listed here are also possible.
Die Statik für die Schwalbenschwanzverbindung sowie für die Elemente wird nach DIN 1052 nachgewiesen und bedarf deshalb keiner "Allgemein bauaufsichtlichen Zulassung". The statics for the dovetail connection and for the elements is in accordance with DIN 1052 proven and therefore does not require a "general building inspectorate approval".
Die Schwalbenschwanzverbindung ist je nach Lamellenausführung unterschiedlich breit und dick. Der Winkel des Schwalbenschwanzprofils wird nach Material und statischen Erfordernissen gewählt und liegt im Normalfall zwischen 10 bis 30 Grad. Auch andere Winkel sind möglich. The dovetail connection is different in width and thickness depending on the lamella design. The Angle of the dovetail profile is chosen according to material and structural requirements is usually between 10 and 30 degrees. Other angles are also possible.
Die Brettstapelelemente eignen sich gleichermaßen für Decken, Wände und Dächer im Holzbau. Der Einsatz ist jedoch nicht auf Holzbauten beschränkt, sondern findet auch Verwendung im konventionellen Massivbau. Die Oberflächen der Brettstapelelemente sind einseitig in Sichtqualität oder beidseitig in Industriequalität für eine beidseitige Beplankung. Die Sichtseite kann glatt oder mit Versatz der einzelnen Lamellen erfolgen. Die Kanten der Einzellamellen bei Sichtseiten sind dabei scharfkantig, gefast, gerundet, gefalzt oder mit einem Sonderprofil wie z. B. Akustikprofil ausgestattet. Es sind sämtliche Oberflächenbehandlungen möglich, wie z. B. Schleifen, Bürsten, Lasieren, Beizen, Lackieren. The board stacking elements are equally suitable for ceilings, walls and roofs in timber construction. The However, use is not limited to wooden structures, but is also used in conventional solid construction. The surfaces of the board stacking elements are one-sided in visual quality or on both sides in industrial quality for double-sided planking. The visible side can be smooth or with The individual slats are offset. The edges of the individual slats on visible sides are included sharp-edged, chamfered, rounded, folded or with a special profile such as B. equipped acoustic profile. All surface treatments are possible, e.g. B. grinding, brushing, glazing, pickling, Paint.
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